Thesis (MScAgric (Viticulture and Oenology))--University of Stellenbosch, 2007. / The South African and international table grape industries are growing rapidly, which necessitates the production of high quality export fruit at competitive production costs. For this reason, alternative irrigation methods are required to utilise water optimally while still attaining good quality table grapes. An increase in agricultural productivity may be dependent on either the availability of more water for irrigation or an increase in the efficiency of water use. The first aim of this study was to evaluate the effectiveness of the Partial Rootzone Drying (PRD) irrigation strategy in Crimson Seedless and Dauphine table grape production. This irrigation system is based on the drying of half of the vine roots, thereby allowing the plant to produce hormones like abscisic acid (ABA) in reaction to water stress. The hormone production in turn results in stomatal closure and the reduction of water loss via transpiration. The drying cycle is then repeated after 10 to 15 days on the other side of the vine, irrigating the previously dried roots. PRD will encourage a consistent production of the stress hormone abscisic acid (ABA), without actual water stress. This strategy reduces the amount of water used for irrigation, without an accompanying loss in fruit yield, as compared to conventional techniques. In this study, conventionally treated vines were irrigated according to historical block data and PRD-treated vines were irrigated at the same times. The second aim of this study was to monitor the efficacy of a foliar nutrient, Croplife. This foliar nutrient allegedly improves the uptake of foliar applied nutrients, assists with transport of all minerals through the leaves and enables the plant to attain higher pest and disease resistance thresholds. Conventionally treated vines that did not receive foliar nutrient treatment were compared to vines that received foliar nutrients as prescribed by the manufacturer. Vine cultivars Crimson Seedless and Dauphine, were grown under open hydroponic principles with drip and drip irrigation respectively in this experiment. For the hydroponic vines (Crimson Seedless), all vines were situated in the same row and 72 vines were divided into mini-plots of three vines. Treatments were then assigned to an equal number of plots at random. The same procedure was followed for the drip irrigated vines (Dauphine) but the vines were situated in two rows of equal length. Treatment effects were followed from budburst until harvest, where after post-harvest analyses were conducted. The first aim, namely to show that PRD is an effective irrigation strategy for table grape production in Crimson Seedless and Dauphine cultivars , has shown that vines did not exhibit signs of stress even though they received only half the conventional amount of water. This study was conducted over only one growth season and therefore no definite conclusions could be drawn about the long term effectiveness of PRD on table grapes. It did, however, confirm numerous results obtained from different studies on the use of PRD in wine grape production. The results obtained in the second part of the study were inconclusive and could not show that Croplife is effective in improving the uptake and transport of applied foliar nutrients. Because Crimson Seedless is cultivated under open hydroponic principles, nutrients can be absorbed by the roots via the soil and micronutrients are also available from chemical sprays during the season. There was no evidence to indicate that the use of Croplife increased nutrient absorption and transport, neither did it supplement or detract form the observed effect of PRD. Despite the limitations experienced during this study, it has shown that the use of PRD for table grape production may be a useful tool for improving water utilisation efficiency in future. The strategy will have to be developed systematically through experimentation to fully unlock the potential of the PRD management system for table grape production. This study provides a good starting point for future research required to elucidate numerous aspects of the PRD system and has clearly shown that established vineyards can be switched to a PRD system without a loss in table grape quality. It is envisaged that the advantages of this system could have a positive effect on the production of high quality fruit for the international market.

La température est un des principaux facteurs climatiques pilotant le développement des champignons pathogènes foliaires pendant les différentes étapes de leur cycle parasitaire. Puisque ces microorganismes se développent à la surface, puis à l’intérieur des feuilles, c’est la température de feuille (« body temperature » en écologie) qui pilote leur développement. En épidémiologie végétale, c’est toutefois la température d’air qui est utilisée pour caractériser l’effet de la température sur le développement des agents pathogènes foliaires. Or, la température de feuille peut différer significativement de la température d’air en fonction des conditions climatiques. La prise en compte de la température d’air pour étudier la dynamique des maladies foliaires ne peut donc s’affranchir de deux biais : la température mesurée n’est pas celle qui est réellement perçue par l’agent pathogène et l’hétérogénéité spatiale des températures au sein du peuplement n’est pas prise en compte. De plus, la relation entre la température et le développement des agents pathogènes est non linéaire, ce qui limite la gamme de validité autorisant l’utilisation des sommes de températures, pourtant largement employées en protestion des cultures. L’objectif général de cette thèse est de reconsidérer la prise en compte de la température pour l’étude du développement des champignons pathogènes foliaires.Le pathosystème blé-Mycosphaerella graminicola a été choisi en tant qu’objet d’étude. La stratégie adoptée pour atteindre les objectifs de la thèse combine deux approches complémentaires, l’expérimentation et la modélisation. Pour la première fois, la loi de réponse d’un agent pathogène foliaire à la température de feuille a été établie. Un dispositif expérimental innovant a permis d’établir la loi de réponse pour trois isolats sur une large gamme de températures foliaires, via la mesure en continu de la température de 191 feuilles (F et F) inoculées et l’utilisation d’un système de forçage thermique par lampe infrarouge. La loi de réponse de la période de latence de la septoriose à la température de feuille s’apparente au concept de courbe de performance thermique développé en écologie. Celle-ci étant non linéaire sur l’ensemble de la gamme de température étudiée, l’impact de l’amplitude de fluctuations de température de feuille a été caractérisé. Une amplitude élévée a conduit à plusieurs effets négatifs pour le développement de M. graminicola : l’augmentation de la durée du cycle de l’agent pathogène, la diminution de la surface sporulante des lésions et de la densité de pycnides. Les différences de cinétique de développement en fonction de l’amplitude des fluctuations ne sont que partiellement expliquées par l’effet Kaufmann (purement mathématiques), suggérant que M. graminicola atténue les conséquences négatives d’amplitudes de fluctuation plus élevées. Enfin, les simulations du développement de la septoriose réalisées à partir de données de températures foliaires diffèrent signicativement de celles réalisées à partir de températures d’air mesurées de façon standard par une station météorologique. Ces simulations ont également souligné le caractère déterminant du pas de temps considéré.Par le transfert de concepts d’écologie vers l’épidémiologie, cette thèse ouvre des pistes pour améliorer la prise en compte de la température dans les modèles épidémiologiques. Elle contribue au développement d’une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels l’environnement affecte les microorganismes, point clé pour le développement de modèles mécanistes de réponses possibles au changement climatique / Temperature is a major force for the development of foliar fungal pathogens. Such organisms develop onto and into leaves during their growth cycle. Thus, leaf temperature is the temperature they actually perceive (“body temperature”). However, air temperature has always been used by plant pathologists to study the effect of temperature on the development of foliar fungal pathogens. Leaf temperature may significantly differ from the air temperature according to weather conditions. Therefore, considering the air temperature to study foliar pathogens can potentially cause two biases: the measured temperature is not the temperature such pathogens actually perceive and the spatial heterogeneity of leaf temperatures within the plant canopy is ignored. In addition, the relationship between temperature and the development of foliar pathogens is nonlinear. This challenges the immoderate use of degree-day sums in plant disease epidemiology. The main objective of this thesis is to reconsider the use of temperature for the study of the development of foliar fungal pathogens.The wheat-Mycosphaerella graminicola pathosystem was chosen as the model of study. The strategy to achieve the objectives of the thesis combines two complementary approaches: experimentation and modelling. For the first time, the impact of leaf temperature on the development of a leaf pathogen was characterized. An original experimental device allowed determining the response law for three isolates over a wide range of leaf temperature, using thermal infrared lamps and measuring continuously the temperature of 191 inoculated leaves (F1 and F2). The response law of M. graminicola latent period to leaf temperature is similar to the concept of thermal performance curve (TPC) developed in ecology. As this TPC is non-linear over the entire leaf temperature range investigated, the impact of the amplitude of leaf temperature fluctuations has been characterized. A high amplitude led to several negative effects on M. graminicola development: an increase in the duration of the pathogen cycle, a decrease in the final sporulating area in the pycnidium density. Differences in kinetics of development depending on the amplitude of the fluctuations were only partially explained by the Kaufmann effect (purely mathematical), suggesting that M. graminicola mitigates the negative consequences of higher amplitudes of temperatures fluctuation. Finally, simulations of the development of M. graminicola performed using leaf temperature data differed significantly from those performed using air temperatures measured in a standard way, by a weather station. Simulations also underlined the importance of the time step considered. By transferring concepts from ecology to epidemiology, this thesis provided guidelines to better take into account temperature in epidemiological models. It helped to develop a better understanding of the mechanisms by which the environment affects micoorganisms, the cornerstone for the development of mechanistic models of possible responses to climate change.

Regarding the vegetation, the most affected areas by high levels of surface ozone (O3) are the mountain ridges. Our study has been carried out in the Jizerske hory Mts. High O3 levels together with the convenient environmental conditions for stomatal conductance could be a threat for the health of recovering ecosystems in this area. The aims of this study was both to assess the influence of O3 on vegetation in the Czech mountains and to provide recommendations and outlooks for possible future using of relatively new methods (visible symptoms and stomatal O3 flux modelling) used for O3 impact assessment on native vegetation in the field; that means physiologically relevant methods for the determination of O3 influence. During 2006 and 2007, O3-like visible symptoms were assessed on the leaves of seven species at four sites. Symptoms on only two species (Fagus sylvatica L. and Rubus idaeus L.) have been determined as O3-induced. To our knowledge, it is the first study in the Czech Republic in which the O3-like symptoms on native plants have been verified by the Ozone Validation Centre for Central Europe. Our results based on O3-induced symptoms indicate that ambient O3 is likely to have a much lower impact than expected, considering the measured O3 concentrations (measured with passive samplers) and...

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o modo como os micronutrientes zinco e boro e suas interações com a adubação nitrogenada influenciam no desempenho da cultura do milho (Zea mays L.). O experimento foi conduzido em área pertencente à Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ/USP), no município de Piracicaba-SP, no ano agrícola de 2000/2001, em solo classificado como Nitossolo Vermelho, Eutrófico, onde foi semeado o híbrido Cargill 909. O delineamento experimental utilizado foi casualizado em blocos com vinte e sete tratamentos e três repetições, onde tanto o zinco como o boro foram aplicados de forma localizada no sulco, por ocasião da semeadura do milho. Os tratamentos corresponderam a cinco doses de zinco (0, 2, 4, 8 e 16 kg.ha -1 ) e cinco doses de boro (0, 1, 2, 4 e 8 kg.ha -1 ), associados ou não ao nitrogênio, o qual foi aplicado em três doses (0, 120 e 240 kg.ha -1 ). Cabe salientar que o nitrogênio foi aplicado parceladamente na forma de uréia (45% N), sendo 30 kg.ha -1 aplicados no sulco de semeadura e o complemento, específico de cada tratamento, em cobertura, no momento em que a cultura de milho apresentava cinco folhas plenamente expandidas. Como fontes de zinco e de boro, foram utilizados o sulfato de zinco (20% Zn) e o ácido bórico (17% B), respectivamente. Todas as parcelas receberam, no sulco de semeadura, 80 kg.ha -1 de P2O5, na forma de superfosfato simples, e 60 kg.ha -1 de K2O, na forma de cloreto de potássio. Visando avaliar especificamente a influência dos referidos nutrientes nas plantas de milho, as parcelas experimentais foram mantidas totalmente livre da presença de pragas, doenças e plantas daninhas durante todo o ciclo da cultura. Quanto às avaliações, foram determinados o índice de área foliar, o número de folhas fotossinteticamente ativas por planta, a altura de planta, a altura de inserção da espiga, o diâmetro do colmo, o comprimento do primeiro e do segundo internódio do colmo e a massa de matéria seca de folhas, colmo, pendão e espiga. Ainda, foram determinados os componentes de produção como o número de espigas por planta (prolificidade), o comprimento da espiga, o número de grãos por fileira, o número de fileiras de grãos na espiga, o comprimento dos grãos, a massa de mil grãos e a produtividade de grãos. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que a aplicação de nitrogênio em doses crescentes proporcionou aumento tanto da produtividade de grãos, como de uma série de outras variáveis que contribuíram para esse aumento. As variáveis numero de folhas e índices de área foliar aos 20 dias após a emergência, comprimento do primeiro internódio do colmo, massa de matéria seca de pendão, numero de fileiras de grãos e o comprimento dos grãos não apresentaram respostas a nenhum dos nutrientes estudados. A máxima produtividade de grãos (9182 kg.ha -1 ) foi obtida mediante o uso da maior dose de N, sendo essa dose considerada não recomendada devido ao baixo incremento que proporcionou (9%) em relação à aplicação de 120 kg.ha -1 de N. Doses de N maiores que 120 kg.ha -1 não proporcionaram aumento satisfatórios das variáveis estudadas, inclusive da produtividade. Doses elevadas de zinco ( até 16 kg.ha -1 ) e de boro (até 8 kg.ha -1 ) aplicadas no sulco de semeadura não exerceram influência sobre a produtividade de grãos, permitindo concluir que, nas condições em que o trabalho foi desenvolvido, a toxidez provocada pelo excesso de micronutriente é mínimo. A variável que apresentou maior correlação com a produtividade de grãos foi o comprimento de espigas. Houve também alta correlação do numero de folhas com o índice de área foliar. / With the purpose of evaluating the nitrogen, zinc and boron and their interactions in the maize crop performance, a field experiment was carried out at Piracicaba, São Paulo State, Brazil (University of São Paulo, ESALQ), during the agricultural year of 2000/2001, where the Typic Kandiudalf soil and Cargill 909 hybrid were used. The experimental design was completely randomized blocks with twenty seven treatments and three replications, where zinc and boron were applied at maize sowing day. The treatments had five zinc doses (0, 2, 4, 8 and 16 kg.ha -1 ) and five boron doses (0, 1, 2, 4 and 8 kg.ha -1 ), associated or not to the nitrogen, which was applied in three doses (0, 120 and 240 kg.ha -1 ). The nitrogen was applied using urea form (45% N), being 30 kg.ha -1 applied at sowing day and the complement, specific for each treatment, when the maize crop presented five leaves completely expanded. The zinc sulphate (20% Zn) and boric acid had been used (17% B) as source of zinc and boron, respectively. All plots had received, at sowing day, 80 kg.ha -1 of P2O5, and 60 kg.ha -1 of K2O (potassium chloride). To evaluate the influence of the nutrient related of maize crop, the experimental area had been kept total free of weeds, pests and diseases during all crop cycle. The following evaluations were done: the maize crop phenological stages, leaf area, spike insertion and plant height, diameter of stem internode (first and second), dry mass of leaves, stem, tassel and spike, number of spikes per plant, mass of spikes with and without straw, mass of thousand grains, spike diameter, grain length, number of grain rows in the spike, spike length, number of grains per row and grains productivity. Accordging to the results, it was possible to verify that the nitrogen application in crescent doses increased the grain productivity and other variables. The following variables did not present relationship with all nutrients studied: number of leaves and leaf area index at twenty days after emergency, length of first internode stem, tassel dry mass, number of grain rows and the grain length. The maximum grain productivity (9182 kg.ha -1 ) was obtained under higher dose of N, where it was not reccomended because the yiled increment was only 9% when compared with 120 kg.ha -1 of N dose. Doses of N higher than 120 kg.ha -1 did not increase all studied variables, including grain productivity. High doses of zinc (up to 16 kg.ha -1 ) and boron (up to 8 kg.ha -1 ) applied at sowing date did not influence the grain productivity, allowing to conclude that, under field experiment condition, the toxicity produced by micronutrient excess is minimum. The spike length was the variable with higher correlation with grain productivity. There was also high correlation between number of leaves and leaf area index.

Fotossíntese é o processo biofísico pelo qual energia luminosa é transformada em energia química armazenada em compostos de carbono. A taxa fotossintética instantânea possui um forte padrão assintótico em resposta ao incremento da intensidade luminosa, porém quando integramos a fotossíntese em escalas espaciais e temporais maiores, observa-se um padrão linear de resposta entre radiação interceptada e produção. Esta abordagem permitiu o surgimento de modelos baseados nas taxas de conversão de energia radiante em biomassa seca, ou eficiência do uso da luz (&epsilon;). Valores publicados para o Eucalyptus estão na faixa de 0,5-2,5 g MJ-1, porém se faz necessário um entendimento mais profundo a respeito da sensibilidade destes valores às flutuações do clima e sua sazonalidade. Para isso, as taxas de crescimento, uso e eficiência do uso da luz foram monitoradas quinzenalmente durante 16 meses em parcelas de 18 clones de Eucalyptus, dos 1,3 aos 2,7 anos de idade. Foram testadas as hipóteses de que a produção de madeira aumentaria em função de incrementos no uso e/ou eficiência de uso da luz, assim como estes valores aumentariam respectivamente com incrementos no índice de área foliar e por uma alocação de carbono para o fuste, respectivamente. Os clones apresentaram uma grande amplitude de produtividade (9,9-22,7 Mg ha-1 ano-1) e arquiteturas de copa, capturando entre 65-95% da radiação incidente. Tais valores resultaram em uma eficiência do uso da luz média de 1,5 g MJ-1, variando entre 0,16-3,14 g MJ-1. Apesar de patamares distintos, os valores de eficiência de uso dos clones oscilaram de maneira similar, de modo que a radiação incidente foi a principal variável afetando a eficiência de uso da luz, estando &epsilon; positivamente relacionada a variáveis que expressam períodos de maior disponibilidade hídrica e negativamente relacionado a períodos de menor disponibilidade. Maiores valores de índice de área foliar efetivo (Le) acarretaram em maior interceptação de luz, porém as distintas arquiteturas de copa revelaram diferentes estratégias de captura de luz (0,3 < &kappa; < 0,6). Apesar de uma maior interceptação, não houve correlação significativa com a produtividade, no entanto observou-se uma forte correlação entre eficiência do uso da luz e crescimento em madeira, resultado de uma maior alocação para o fuste. Apesar de evidenciar a relação entre alocação e eficiência, existem outros mecanismos associados às alterações observadas em &epsilon; que apenas uma caracterização completa dos fluxos de carbono pode elucidar. / Photosynthesis is the biophysical process by which light energy is converted into chemical energy stored in carbon compounds. The instantaneous photosynthetic rate has a strong asymptotic pattern in response to increases in light intensity, however when we integrate photosynthesis in larger spatial and temporal scales, there is a linear pattern of response between intercepted radiation and production. This approach has allowed the appearance of models based on radiant energy conversion rates into dry biomass, or light use efficiency (&epsilon;). Published values for Eucalyptus range from 0.5 to 2.5 g MJ-1, but a deeper understanding of the sensitivity of these values to climate fluctuations and seasonality is necessary. For this reason, wood growth rates, light use and efficiency were monitored every two weeks for 16 months at 18 Eucalyptus clones plots, from 1.3 to 2.7 years of age. Our hypothesis was that wood production would be positively related to light use and efficiency, as well these values would increase respectively with increases in leaf area index and carbon allocation to the stem. Clones showed a wide range of productivity (9.9 to 22.7 Mg ha-1 yr-1) and canopy architectures, capturing between 65-95% of incident radiation. Such values resulted in an average light use efficiency of 1.8 g MJ-1, ranging from 0.16 to 3.14 g MJ-1. Although different levels, light use efficiency values for the clones fluctuated similarly. Incident radiation was the main variable affecting the efficiency of dry matter conversion, and &epsilon; values were positively related variables expressing periods of greater water availability and negatively related to periods of lower availability. Larger effective leaf area index (Le) values resulted in higher light interception, but the different canopy architectures revealed different light capture strategies (0.3 < &kappa; < 0.6). Despite a higher interception, there was no significant correlation with productivity; however there was a strong correlation between light use efficiency and wood growth, as a result of increased allocation to the stem. While evidencing the relationship between allocation and efficiency, there are other mechanisms associated with changes in &epsilon; observed that only one full characterization of the carbon fluxes can elucidate.

A genética molecular permite o entendimento dos mecanismos que regulam o desenvolvimento dos órgãos vegetais em resposta a fatores bióticos e abióticos. A regulação de vias gênicas é de fundamental importância no sucesso reprodutivo, evolutivo e econômico dos vegetais. Uma das modalidades de regulação é a pós transcricional através de microRNAs (miRNAs). Tratam-se de pequenos RNAs endógenos não codantes que possuem uma complementaridade quase perfeita em plantas. Em plantas, muitos genes-alvos de miRNA codificam-se para fatores de transcrição, como os genes SQUAMOSA Promoter-Binding Protein-Like (SPL/SBP). O microRNA156, conservado entre as Angiospermas, regula diversos fatores de transcrição da família SBP. O módulo miR156/SBP, denominado via da idade (AGE), atua ao longo do ciclo de vida dos vegetais regulando as transições de fase: juvenil-adulta e vegetativa-reprodutiva. O tomateiro, Solanum lycopersicum L., possui genes SlSBPs regulados pelo miR156 e com funcionalidade não esclarecida. Dentre aqueles, o gene SlSBP6c (Solyc12g038520) se destaca por possuir maior similaridade filogenética com SPL6s/SBP6s de solanáceas do que seus genes homólogos SlSBP6a e SlSBP6b o que sugere a hipótese de um possível ganho de função. Com o intuito de testar essa hipótese, o presente trabalho objetivou caracterizar funcionalmente o gene SlSBP6c. Para tanto, utilizou-se o genótipo 35S::rSlSBP6c, planta transformada de tomateiro cultivar Micro-Tom (MT) que super-expressa a versão resistente ao miR156 do gene SlSBP6, fusionada ao promotor viral 35S. Este material vegetal foi gerado pelo laboratório de Genética Molecular do Desenvolvimento Vegetal e cedido para execução desta pesquisa. O trabalho se desenvolveu em duas etapas: caracterização molecular e morfo-fisiológica. Primeiramente, os genes SlSBP6a, SlSBP6b e SlSBP6c de tomateiro foram analizados quanto a sua expressão ao longo do desenvolvimento em folhas e inflorescência. E, posteriormente, foram analisados a complexidade foliar, o tempo de florescimento, a transição do meristema vegetativo para o reprodutivo, o teor relativo de clorofila e a fotossíntese líquida. Os resultados obtidos demonstram que os genes SlSBP6a e SlSBP6c são semelhantes no padrão de expressão gênica na homologia das protéinas que o codificam, indicando similaridade funcional. A de-regulação do gene SlSBP6c leva ao aumento a complexidade foliar, o teor relativo de clorofila e a fotossíntese líquida. O atraso na transição do meristema vegetativo para o reprodutivo se evidencia por um florescimento tardio nas plantas que super-expressam o gene SlSBP6c. Os resultados demonstram que o gene SlSBP6c exerce funcionalidade no tomateiro atuando na transição de fase vegetativo-reprodutivo. / Molecular genetics allows the understanding of the mechanisms that regulate the development of plant organs in response to biotic and abiotic factors. The regulation of gene pathways is of fundamental importance in the reproductive, evolutionary and economic success of the plants. Research has been increasing the knowledge about post-transcriptional regulation through microRNAs (miRNAs). The miRNAs are small non-coding endogenous RNAs that have almost perfect complementarity in plants. Many miRNA target genes in plants are encoded by transcription factors, such as the SQUAMOSA PROMOTER-BINDING PROTEIN-LIKE (SPL / SBP) genes. MicroRNA156 is conserved among Angiosperms and regulates several transcription factors of the SBP family. The miR156 / SBP module, called the age pathway (AGE), acts throughout the life cycle of plants regulating phase transitions juvenile-adult and vegetative-reproductive. The tomato, Solanum lycopersicum L., has newly described and unintelligently regulated miR156 regulated SlSBPs. Among these, the gene SlSBP6c (Solyc12g038520) stands out for having greater phylogenetic similarity with solanaceous SBP6s than its homologous genes SlSBP6a and SlSBP6b, indicating a possible gain of function related to characteristics of this family of plants as fleshy fruits and composite leaves. In order to test this hypothesis the work aimed to characterize the SlSBP6c gene functionally. Using as a tool the 35S::rSlSBP6c genotype, transformed tomato plant micro-Tom (MT) that over-expresses the miR156 resistant version of the SlSBP6 gene, fused to the 35S viral promoter. The Laboratory of Molecular Genetics of Plant Development generated this plant material. The work was developed in two stages: molecular and morpho-physiological characterization. In the first the genes SlSBP6a, SlSBP6b and SlSBP6c of tomato were analyzed for their expression throughout the development in leaves and inflorescence. In the second, the leaf complexity, the flowering time, the transition from vegetative to the reproductive meristem, the relative chlorophyll content and the net photosynthesis were evaluated. The results obtained demonstrate that the SlSBP6a and SlSBP6c genes are very similar in the pattern of gene expression in the homology of the coding proteins, indicating a functional similarity. The SlSBP6c gene acts to increase leaf complexity, relative chlorophyll content and liquid photosynthesis. A late flowering in plants that overexpress the SlSBP6c gene evidences the delay in the transition from the vegetative to the reproductive meristem. The data set demonstrates that the SlSBP6c gene has important functionality in tomatoes acting on vegetative-reproductive phase transition.

Dentre os elementos em um sistema de produção em casa de vegetação, o dossel da cultura é o que mais afeta o microclima interno, sendo de grande importância o entendimento dos seus processos de troca de energia. Dada à complexidade da interação entre os vários elementos, a modelagem mostra-se como uma importante ferramenta para a pesquisa em ambientes protegidos, porém muito pouco utilizado no Brasil. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo de simulação para estimativa dos componentes do balanço de energia do dossel da cultura do pimentão em casa de vegetação e sua calibração e teste com dados de um experimento de campo. Foi desenvolvido um modelo em equilíbrio dinâmico composto de quatro submodelos: fluxo de calor latente (&#955;E), fluxo de calor sensível (H), balanço de ondas curtas (BOC) e balanço de ondas longas (BOL). Os submodelos para &#955;E e H foram baseados em teorias de transferência de massa e calor por convecção mista associada a uma equação de estimativa da resistência estomática a partir de medidas climáticas. Os submodelos de BOC e BOL levaram em consideração a disposição em linhas da cultura, a cobertura parcial do dossel e o Índice de Área Foliar (IAF). O modelo foi implementado em planilha eletrônica MICROSOFT EXCEL 2000 e resolvido numericamente através de uma rotina escrita em linguagem VBA (Visual Basic para Aplicativos). O modelo foi calibrado e testado com experimento em casa de vegetação em arco com 17,5 x 6,4m, pé-direito de 3m e altura de arco de 1,2m, localizada no município de Piracicaba - SP, no Campus da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"/USP, cultivada com pimentão amarelo, em linha simples no espaçamento de 1,2m x 0,5m. Foram feitas medidas de ranspiração com lisímetro com células de carga, radiação global, difusa e fotossinteticamente ativa, velocidade do vento, temperatura e pressão atual de vapor e temperatura do dossel. Também se tomaram medidas da cultura como IAF, altura e diâmetro de copa. A partir dos levantamentos, o modelo foi calibrado e testado. O modelo não estimou de forma precisa os componentes do balanço de energia, mas foi capaz de acompanhar a variação dos valores reais levantados em experimento, ainda que em magnitudes diferentes, indicando a necessidade de uma calibração mais adequada, em especial dos coeficientes de extinção do dossel para radiação difusa e direta. A modelagem permitiu verificar a limitação de algumas abordagens encontradas em literatura e utilizadas neste trabalho, como na determinação das resistências aerodinâmica e estomática. / In a greenhouse production system, the canopy of culture is the main element that modifies the internal microclimate. Its comprehension is very important to understand the energy exchange process. Due to the complexity interaction among several elements, the modeling represents an important tool for research in protected environments, but little used in Brazil. The aim of the present work was to develop a simulation model for estimating the components of canopy energy balance of sweet pepper crop cultivated in greenhouse and its calibration and test with experimental data. It was developed a steady-state model divided in four submodels: latent heat flux (&#955;E), sensible heat flux (H), short wave balance (BOC) and long wave balance (BOL). The &#955;E and H submodels were based on the mixed convection mass and heat transfer theory, associated with equation to leaf stomatal resistance estimation using climatic data. The BOC and BOL submodels considered the row orientation of crop, partial cover of soil and leaf area index (IAF). The model was implemented in a Microsoft EXCEL 2000 and solved numerically with routine developed in VBA language (Visual Basic for Application) The model was calibrated and tested with experimental data from a greenhouse 17,5m long by 6,4m width, 3,0m height, localized in Piracicaba City, São Paulo, Brazil, in experimental area of "LUIZ DE QUEIROZ" College Of Agriculture - São Paulo University (USP), cultivated with sweet pepper crop, in single row, spaced in 1,2m x 0,5m. It was taken measurements of transpiration from load cells weighting lysimeter, global, diffuse and PAR radiation, wind velocity, temperature and actual vapor pressure and canopy temperature. Also was taken measurements of leaf area index, height and diameter of plant. The model was test after calibration with experimental data. The model didn’t estimate precisely the components of energy balance, but it was capable to follow the variation of measured data in different proportion and indicating the necessity of better calibration, especially concerned with extinction coefficients of the canopy. The modeling allowed verifying approach limitations founded in literature and used in present model, like the determination of aerodynamic and stomatal resistances.

Com o objetivo de propor um modelo para estimar a produtividade potencial (pastagem manejada sob condições ótimas e de forma intensiva) de fitomassa seca total de Brachiaria brizantha, variedades cultivadas Marandu e Xaraés, em função de radiação solar e temperatura do ar, bem como: (i) obter uma curva de resposta que represente a produtividade potencial de fitomassa seca de parte aérea e do sistema radicular em relação ao desenvolvimento relativo; (ii) caracterizar a produtividade de fitomassa seca de hastes, folhas e material senescente de parte aérea; (iii) identificar o momento adequado para o corte da pastagem; e (iv) caracterizar a variação temporal do índice de área foliar; foi conduzido experimento de campo na área experimental do Departamento de Produção Vegetal da Universidade de São Paulo, em Piracicaba, no período de 22 de novembro de 2003 a 26 de janeiro de 2004. Em função dos resultados obtidos, pode-se concluir que: (i) o modelo proposto simula satisfatoriamente a produtividade potencial de fitomassa seca total de Brachiaria brizantha, variedades cultivadas Marandu e Xaraés, em função do período do ano (a partir da data de corte), das variáveis climáticas (médias diárias de radiação solar global e temperatura do ar) e da latitude local; (ii) é possível obter a curva de resposta, através do trabalho conjunto de modelagem e experimentação de campo, que represente a produtividade potencial de fitomassa seca de parte aérea e do sistema radicular em relação ao desenvolvimento relativo, a partir dos valores observados de fitomassa seca de parte aérea e do sistema radicular, do índice de área foliar, da temperatura média do ar e da radiação solar global; (iii) as equações empíricas caracterizam de forma satisfatória a variação temporal de a produtividade de fitomassa seca de hastes, folhas e material senescente de parte aérea; (iv) o momento ótimo de utilização da pastagem (corte) é próximo a 64% do desenvolvimento relativo; visto que após esse instante, a produtividade de fitomassa seca de parte aérea é fortemente influenciada por haste e material senescente, em detrimento da folha, a qual diminui a taxa de acúmulo após esse momento; e (v) a variação temporal do índice de área foliar pode ser caracterizada pelo modelo exponencial. / With the main goal to purpose a model to estimate the total plant biomass (dry matter) potential productivity (forage removed under cutting management intensive system and optimal conditions) of Brachiaria brizantha, cultivars Marandu and Xaraés, as a function of global solar radiation and air temperature, besides the following goals: (i) acquiring a response curve that might show the shoot and root dried biomass potential productivity regarding to the relative development; (ii) characterizing the dry-matter productivity of leaves, stems and senescing structures of shoots; (iii) identifying the optimal time to pasture cutting; and (iv) characterizing the leaf area index temporal variation; field experiments were carried in Crop Production Department experimental area of Universidade de São Paulo (Piracicaba, SP, Brazil) from November 22nd of 2003 to January 26th of 2004. According to results acquired, it is possible to conclude: (i) the purposed model greatly simulates the total plant biomass (dry matter) potential productivity of Brachiaria brizantha, cultivars Marandu and Xaraés, as a function of year season (from cutting date), climatic variables (daily mean values of global solar radiation and air temperature) and local latitude; (ii) from modeling and field experiments taken together; it is possible to obtain a response-curve reporting the biomass potential productivity of shoot and root compartments as a function of relative development from observed shoot and root dry-matter values, leaf area index (LAI), air temperature and global solar radiation; (iii) the empirical equations greatly denote the productivity temporal variation of leaves, stems and senescing structures dry matter; (iv) the optimal time to both forage utilization (cutting) is around 64% of relative development due to after this moment the shoot dry-matter productivity is strongly affected by increases in stems and senescing structures productivities, otherwise leaf productivity rates decrease as much as relative development raises; and (v) the leaf area index temporal variation of both genotypes might be characterized as a exponential-growth response.

As matas riparias tem efeitos positivos sobre a qualidade da água em rios de baixa ordem. O cultivo e a substituição de plantas de espécies nativas por espécies exóticas, tem efeitos e impactos significativos na biodiversidade de ambientes aquáticos e terrestre. O cultivo de Eucalyptus ocupam áreas de importância biológica e ambiental, causando impactos que ainda são pouco estudados, interferindo no funcionamento dos cursos de água que são dependentes do material foliar disponível nas margens dos rios como fonte de energia e nutrientes. O presente trabalho comparou a decomposição de folhas de espécies nativas (Inga marginata e Matayba elaeagnoides) e folhas de uma espécie exótica (Eucalyptus grandis) durante as estações seca e chuvosa, num riacho localizado no interior da Floresta Nacional de Ipanema, unidade de conservação situada no sudeste do estado de São Paulo. Para a comparação foi utilizado o método de litter bags usando sacos de malha grossa plástica de 10 mm de abertura, por períodos de no máximo 60 dias. Neste período também foi avaliada a colonização de macroinvertebrados bentônicos em cada um dos tratamentos testados. Entre as estações (seca e chuvosa), as perdas de massa foliar foram distintas, assim também existiram diferenças entre as espécies de plantas testadas (Inga marginata, Matayba elaeagnoides e Eucalyptus grandis), sendo sempre maior a perda nas folhas de Inga marginata, seguida das folhas de Eucalyptus grandis e Matayba elaeagnoides, e obtendo os maiores valores de perda de massa na estação chuvosa. Foram identificados 801 indivíduos que colonizaram nos três tratamentos testados na época seca e 556 indivíduos que colonizaram nos tratamentos na época chuvosa, existindo uma relação entre os valores de perda de massa e a abundância de organismos macroinvertebrados para cada um dos tratamentos, sendo os tratamentos com maiores perdas os que tiveram maiores valores de organismos colonizados. Os maiores valores de perda de massa para a folha de Inga marginata foi maior em comparação dos outros tratamentos além de apresentar a maior quantidade de macroinvertebrados aquáticos colonizados nas duas épocas avaliadas. As famílias mais representativas foram: Chironomidae, Hyalellidae, Gomphidae, Calamoceratidae, Leptophlebiidae e Elmidae. Assim os grupos funcionais com maior presença foram os grupos coletor e predador, não existindo diferenças significativas na presença destes grupos. O grupo fragmentador foi o terceiro grupo mais representativo para os três tratamentos e nas duas épocas avaliadas. Nesse tipo de ambiente tropical, a comunidade de fungos e bactérias é rico e diverso, fazendo esse processo biológico, importante para a transformação das folhas em um recurso de maior facilidade de assimilação para seu aproveitamento, tornando assim as folhas mais acessíveis para os organismos invertebrados. Deste modo, por exemplo transformando as folhas de eucalipto em um recurso, sendo estas folhas também acondicionadas para o consumo dos organismos e podendo-se constituir como um recurso adicional para a biota e os organismos se adaptando para a assimilação deste recurso. A presença de folhas de eucalipto pode influenciar na colonização dos organismos invertebrados, podendo interferir no processo natural da colonização de macroinvertebrados aquáticos e alterando a disponibilidade de nutrientes dentro das teias tróficas destes sistemas aquáticos. / The crumbled vegetation has positive effects on water quality in a low river. The crop plants and replacement of native species by exotic species, has significant effects and impacts on biodiversity of aquatic and terrestrial environments. Eucalyptus cultivation occupies areas of biological and environmental importance, causing impacts that are still poorly studied, interfering with the operation of the waterways that depend on available vegetable waste on the banks of rivers as a source of energy and nutrients. This study compared the decomposition of leaves of native species (Inga marginata and Matayba elaeagnoides) and leaves of an exotic species (Eucalyptus grandis) during the dry and rainy seasons in a river located within of the Floresta Nacional de Ipanema, conservation unit located in the southeastern state of São Paulo. For the comparison, the litter bags method was used. Thus, networks of plastic coarse mesh with an opening of 10 mm maximum were used for periods of 60 days. In this period the colonization of bentic macroinvertebrates in each of the treatments was also evaluated. Between the seasons (dry and rainy), losses of plant mass were different among different species of evaluated plants (Inga marginata, Matayba elaeagnoides and Eucalyptus grandis), considering that the loss of leaves of Inga marginata was higher, followed by the Eucalyptus grandis and Matayba elaeagnoides leaves. As a result, the loss of mass in the rainy season was evident. Thus, 801 individuals that colonized the three treatments evaluated in the dry season and 556 individuals that colonized treatments in the rainy season were identified. As consequence, there is a relationship between the values of loss of plant material and abundance of macroinvertebrates organisms for each of the treatments. The treatments with higher losses those who had higher values of colonized organisms. The largest mass loss values for Inga marginata sheet was higher in comparison of other treatments as well as presenting the greatest amount of aquatic macroinvertebrates colonized in the two seasons evaluated. The most representative families were: Chironomidae, Hyalellidae, Gomphidae, Calamoceratidae, Leptophlebiidae and Elmidae. Thus, the functional groups with the largest presence were collectors and predators groups, with no significant differences in the presence of these groups, the shredder group was the third most representative group for the three treatments and two periods evaluated. In this type of tropical environment, the community of fungi and bacteria is abundant and diverse, making of this biological process, an important aspect for the transformation of leaves in a resource ease of assimilation for its use, allowing these to become more accessible for invertebrate organisms. Considering the previous information, this allowed the Eucalyptus leaves transform in a resource available for consumption of organisms and being able to be as an additional resource for biota and organisms adapting to the assimilation of this resource. Thus, the presence of Eucalyptus leaves can influence the colonization of invertebrate organisms, it may interfere with the natural process of colonization of aquatic macroinvertebrates and altering the availability of nutrients in the food chains of these aquatic ecosystems.

Com a crescente utilização da irrigação em sistemas de produção animal, aumentam a demanda por estudos na área de consumo de água de plantas forrageiras para a obtenção de medidas mais precisas com o propósito de aprimorar o manejo de água em pastagens. Quando esse manejo é realizado a partir de elementos climáticos, uma das estratégias é a utilização de modelos para estimativa da evapotranspiração da cultura (ETc), e para isso é necessário conhecer os valores do coeficiente de cultura (Kc) ao longo do ciclo fenológico. Entretanto, ainda há poucos estudos de determinação de Kc para as forrageiras tropicais, de modo a preencher a lacuna da falta de informação aos usuários e técnicos que orientam a irrigação na forragicultura. O objetivo deste projeto foi determinar o consumo de água e coeficiente de cultura da Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) cv. Marandu em sistema de cultivo exclusivo e consorciado com forrageiras de inverno (Aveia-preta e Azevém). Como objetivos secundários, buscou-se: (i) determinar o consumo de água das forrageiras com sonda capacitiva; (ii) medir parâmetros biométricos e produtivos das forrageiras ao longo dos ciclos; (iii) relacionar a evolução do Kc ao longo do período de crescimento com o índice de área foliar (IAF), altura do dossel forrageiro (ADF) e graus-dias (GD). O experimento foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP), em duas parcelas com área individual de 144 m², nas quais foram instalados lisímetros ao centro, com sistemas automáticos de pesagem e drenagem. Esses lisímetros foram utilizados para medir a ETc e estimar o Kc a partir da comparação entre valores medidos e estimativas de evapotranspiração de referência (ETo) com dados provenientes do Posto Meteorológico localizado na ESALQ e a 100 m de distância da área experimental. Analisou-se o período de 10 de fevereiro a 11 de outubro de 2016 com ciclos de cortes de duração variada devido à fenologia da cultura. Os resultados obtidos revelaram que ambos os sistemas de cultivo (capim Marandu solteiro e consorciado) demando volumes considerais de água para máxima produção. Porém durante o período estacional, o capim Marandu não é eficiente na conversão em matéria seca produzida. O uso da sonda capacitiva como estimativa de evapotranspiração apresenta resultados diferentes a dos lisímetros, porém com correlações significativas. O uso de modelo de crescimento para estimativa de Kc explicam uma utilização prática. Demais resultados detalhados são encontrados no desenvolvimento de cada capítulo. / With the increasing use of irrigation in animal production systems, the demand for studies in the area of water consumption of forage plants increases to obtain more precise measures for the purpose of improving water management in pastures. When this management is carried out from climatic elements, one of the strategies is the use of models to estimate crop evapotranspiration (ETc), and for this it is necessary to know the values of the crop coefficient (Kc) throughout the phenological cycle. However, there are still few Kc determination studies for tropical forages, in order to fill the gap of the lack of information to the users and technicians that guide the irrigation in forage. The purpose this study, the was to determine the water consumption and culture coefficient of Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) cv. Marandu in a system of exclusive cultivation and intercropped with winter forages (Oat-black and Azevém). As secondary objectives, we sought to: (i) determine the water consumption of forages with capacitive probe; (Ii) to measure biometric and productive parameters of forages along the cycles; (Iii) to correlate the evolution of Kc throughout the growth period with the leaf area index (LAI), forage canopy height (ADF) and degree-days (GD). The experiment was carried out at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ/USP), in two plots with an individual area of 144 m², in which lysimeters were installed in the center, with automatic weighing and drainage systems. These lysimeters were used to measure the ETc and estimate the Kc from the comparison between measured values and estimates of reference evapotranspiration (ETo) with data from the Meteorological Station located at ESALQ, 100 m away from the experimental area. The period from February 10 to October 11, 2016 was analyzed with crop cycles of varied duration due to crop phenology. The results showed that both cultivation systems (single and intercropped Marandu grass) require considerable volumes of water for maximum production. However during the seasonal period, the Marandu grass is not efficient in the conversion to dry matter produced. The use of the capacitive probe as an estimate of evapotranspiration presents different results from lysimeters, but with significant correlations. The use of growth model to estimate Kc explains a practical use. Further detailed results are found in the development of each chapter.