Maximizing productivity and profitability are the primary reasons for double-cropping soybean with small grain in the Mid-Atlantic, USA. Reduced double-crop yield can be attributed to: delayed planting that results in a shortened growing season and less vegetative growth; later-maturing cultivars that terminate main stem growth after flowering and have less growth and nodes; less soil moisture and plant-available nutrients due to small grain uptake; greater air and soil temperatures during vegetative stages that reduce early-season growth; and more favorable conditions for disease development during pod and seed formation. Field experiments were conducted in 2012 and 2013 in eastern Virginia to 1) evaluate cultivar stem growth habit, seeding rate, seed-applied inoculant, starter nitrogen (N) applied at planting, and foliar fungicide on soybean vegetative growth, total N uptake (TNU), seed yield and quality, and yield components; 2) determine the effect of starter N rate, applied with and without inoculant, on soybean vegetative growth, TNU, seed yield and quality, and yield components; and 3) evaluate the response of maturity group (MG) IV and V soybean cultivars to foliar fungicide. Greater seeding rates, inoculant, N, and fungicide typically were not required together to increase yield. Although cultivar interacted with other factors, early-maturing indeterminate 95Y01 yielded more than late-maturing determinate 95Y20 at 4 of 6 locations. Seeding rate interacted with other factors, but the greater seeding rate increased MG IV yield at 1 of 6 locations and decreased MG V yield at 2 of 6 locations. Starter N increased seed yield by 6 kg ha-1 per kg N applied until yield plateaued at 16 kg N ha-1, which continued to 31 kg N ha-1. When N rate was increased greater than 31 kg N ha-1, yield decreased. Fungicide increased yield for MG IV and V cultivars at 4 of 6 and 3 of 6 locations, respectively and prevented yield loss via mid- to late-season disease control, delayed leaf drop, and greater seed size. Optimum fungicide timing depended on environment and disease development. These data assisted in understanding agronomic inputs' combined or individual effects on double-crop soybean growth, canopy, N uptake, seed yield, and yield components. / Ph. D.

L’évolution convergente des formes de croissance est un phénomène fondamental reliant l’écologie et l’évolution des plantes. Remarquablement illustré dans plusieurs systèmes insulaires, ce phénomène n’a jamais été identifié en Nouvelle-Calédonie, pourtant connue pour la richesse et l’originalité de sa flore. Par une approche combinant architecture des plantes, traits fonctionnels, taxonomie, phylogénie et données environnementales, cette thèse analyse l’histoire évolutive de la monocaulie, une forme de croissance mal connue, en Nouvelle-Calédonie. Les monocaules sont des plantes autoportantes ligneuses dont les fonctions majeures sont assurées par une seule tige apparente. En Nouvelle-Calédonie, elles sont représentées par 182 espèces dicotylédones appartenant à 41 genres et 30 familles et sont gravement menacées d’extinction. L’évolution répétée de la monocaulie en Nouvelle-Calédonie, issue d’au moins 31 événements d’apparition, est l’un des cas les plus remarquables de convergence en milieu insulaire. Dans le genre Atractocarpus, la monocaulie est apparue récemment deux à trois fois via diverses réductions des branches en inflorescences, montrant l’importance des processus hétérochroniques dans l’évolution des formes de croissance. La monocaulie est fortement corrélée à plusieurs traits démontrant des contraintes majeures dans la coordination fonctionnelle. L’évolution de la monocaulie est fortement associée aux forêts denses humides et au substrat ultramafique, et semble avoir contribué à la diversification des lignées par des phénomènes de partitionnement de niche. La remarquable convergence de la monocaulie en Nouvelle-Calédonie peut s’expliquer par quatre hypothèses majeures liées (i) à la structure particulière des forêts denses humides (en lien avec les cyclones) favorisant l’exploration unidirectionnelle de l’espace, (ii) aux contraintes édaphiques liées aux substrats ultramafiques favorisant la paupérisation architecturale, (iii) à l’absence historique de grands brouteurs, auxquels les monocaules sont particulièrement sensibles, et (iv) à la persistance des forêts denses humides lors des épisodes glaciaires (servant de refuges pour ces espèces sensibles) et leur expansion post-glaciaire (fournissant de nombreuses opportunités écologiques). / The convergent evolution in growth habit is a fundamental phenomenon linking plant ecology and evolution. Remarkably illustrated in island biotas, this phenomenon has never been identified in the original and megadiverse New Caledonian biodiversity hotspot. Through an approach combining plant architecture, functional traits, taxonomy, phylogeny and environmental data, this thesis analyses the evolutionary history of the scarcely known monocaulous growth habit in New Caledonia. Monocauls are self-supporting woody plants whose cardinal functions rely on a single visible stem. In New Caledonia, they are represented by 182 dicotyledonous species belonging to 41 genera and 30 families and are critically endangered. The repeated evolution of the monocaulie in New Caledonia, resulting from at least 31 independent events, is one of the most remarkable cases of convergence in insular environments. In the genus Atractocarpus (Rubiaceae), monocauly evolved recently two to three times through branch reductions into inflorescences, emphasizing the importance of heterochronic processes in the evolution of growth habit. Monocauly is strongly correlated with several traits illustrating major constraints in functional coordination. The evolution of monocauly is strongly associated with rainforests and ultramafic substrate, and seems to have contributed to the diversification of lineages by niche partitioning. The remarkable convergence toward monocauly in New Caledonia can be explained by four major hypotheses: (i) the structural features of rainforests (related to cyclone frequency and intensity) favoring unidirectional exploration of space, (ii) the edaphic constraints associated with ultramafic substrate favoring architectural pauperization, (iii) the historical absence of large native browsers to which monocauls are particularly sensitive, and (iv) the persistence of rainforest during – and spread-out after – glacial episodes that served as refugia and further provided ecological opportunities.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-07-10T19:01:03Z No. of bitstreams: 1 Tese Danielli Olsen.pdf: 1122348 bytes, checksum: f62b4be540ba426c83f6365a9ab7aab3 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-16T17:44:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Danielli Olsen.pdf: 1122348 bytes, checksum: f62b4be540ba426c83f6365a9ab7aab3 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-16T17:49:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Danielli Olsen.pdf: 1122348 bytes, checksum: f62b4be540ba426c83f6365a9ab7aab3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-16T17:51:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Danielli Olsen.pdf: 1122348 bytes, checksum: f62b4be540ba426c83f6365a9ab7aab3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / O desempenho agronômico de plantas de soja pode ser influenciado pela qualidade fisiológica das sementes. Foram realizados dois experimentos na Área experimental e didática do Departamento de Fitotecnia e no Laboratório de Análises de Sementes do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes da Universidade Federal de Pelotas nos anos agrícolas 2012/2013 e 2013/2014 e objetivaram avaliar o efeito da qualidade das sementes sobre o comportamento agronômico de plantas de soja. No primeiro experimento, avaliou-se o efeito da qualidade fisiológica de sementes sobre o comportamento de plantas isoladas de soja em função do hábito de crescimento. Foram utilizadas sementes de soja das cultivares BMX Turbo RR de hábito de crescimento indeterminado e da cultivar BMX Ativa RR de hábito de crescimento determinado de alto e baixa qualidade fisiológica das sementes, respectivamente. Para a obtenção dos níveis de qualidade fisiológica para ambos os hábitos de crescimento foram selecionados lotes de alta qualidade fisiológica caracterizados através dos testes de germinação e vigor. Os níveis de baixa qualidade foram obtidos através do envelhecimento artificial de parte dos lotes de alta qualidade para ambos os hábitos de crescimento. No segundo experimento objetivou-se avaliar a distribuição da variabilidade e o desempenho agronômico entre as plantas no crescimento inicial, componentes do rendimento e produtividade de grãos de plantas isoladas de soja em função da qualidade fisiológica das sementes. Foram utilizadas sementes da cultivar Potência RR de dois níveis de qualidade, alta e baixa qualidade fisiológica. Os parâmetros do crescimento inicial das plantas isoladas de soja avaliados foram altura da planta, número de folhas, área foliar e matéria seca aos 10, 20, 30 e 40 DAE (dias após a emergência). As características morfológicas e componentes do rendimento de plantas isoladas de soja foram determinados através da avaliação da altura das plantas na colheita, diâmetro do caule, altura de inserção da primeira vagem, número de ramos, número de vagens por planta, número de sementes por planta e rendimento por planta. Plantas isoladas de soja apresentam crescimento inicial superior quando são utilizadas sementes de alta qualidade e o efeito no desempenho das plantas independe do hábito de crescimento das mesmas. A qualidade fisiológica das sementes influencia o rendimento das plantas e aumentos de 8 a 12% foram observados quando se utilizaram sementes de alta qualidade fisiológica. Lotes de sementes de maior qualidade fisiológica apresentam menor variação na qualidade fisiológica entre as sementes componentes do lote. / The agronomic performance of soybean plants may be influenced by physiological seed quality. Two experiments were conducted at the Experimental and Didactic Plant Science Department and Analysis Laboratory of the Graduate Program Seed Science and Seed Technology at Universidade Federal de Pelotas in the agricultural years 2012/2013 and 2013/2014 and aimed to evaluate the effect of seed vigor on the agronomic behavior of soybean plants. In the first experiment, the effect of physiological quality seeds on isolated plants of soybean behavior due to the growth habit. Soybean seeds were used BMX Turbo RR cultivars of indeterminate growth habit and cultivate BMX Active RR determined growth habit of greater and less physiological quality seeds, respectively. To obtain the high vigor seeds levels for both growth habits were selected lots of greater physiological quality characterized by the germination and vigor tests. Low quality levels were obtained through artificial aging of the batch high physiological quality for both growth habits. In the second experiment aimed to evaluate the distribution of variability and the agronomic performance of the plants in early growth, yield components and grain yield of isolated soybean plants in relation to physiological seed quality. Were used seeds of soybean cultivar BMX Potência RR of two quality levels, greater and less physiological seed quality. The parameters of the initial growth of individual plants evaluated were soybean plant height, leaf number, leaf area and dry matter at 10, 20, 30 and 40 DAE (days after emergence). The morphological characteristics and yield components of isolated soybean plants were determined by evaluating the plant height at harvest, stem diameter, height of first pod, number of branches, number of pods per plant, number of seeds per plant and yield per plant. Isolated soybean plants have higher initial growth when greater physiological seed quality are used, and the effect of physiological seed quality on plant performance does not depend on their growth habit. The physiological seed quality affects the yield of plants and increases from 8 to 12% have been observed when used greater physiological quality of seeds. Seeds lots of greater physiological quality show less variation in the physiological quality of the seeds components of the lot.

Espécies nativas de hábitos herbáceo, subarbustivo, arbustivo e liana de rápido crescimento podem exercer papel importante em práticas visando o controle de erosão para a restauração de margens de corpos hídricos, principalmente onde a regeneração natural é mais difícil, em áreas muito perturbadas, onde a declividade do terreno é mais acentuada e os processos erosivos em diques marginais são mais intensos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de aplicação de espécies nativas de diferentes hábitos em testes visando o controle de erosão para restauração de margens de corpos hídricos. No cap.2 foram propostos alguns critérios de seleção de espécies, com sugestão de estrutura metodológica identificando algumas \"características/atributos\" e \"funções\", bem como avaliação preliminar de 43 táxons no contexto da região de estudo. Complementarmente, foram montados alguns experimentos expeditos: cap.3: Avaliação do potencial de germinação e produção de mudas em viveiro a partir de sementes coletadas de 07 espécies nativas subarbustivas e arbustivas (citado no cap.2: \"potencial de propagação\"); e cap.4: Avaliação do desenvolvimento de 08 espécies herbáceas, arbustivas e liana, após submeter o sistema radicular destas a condições distintas de saturação hídrica do substrato (citado no cap.2: \"ambiente de ocorrência das espécies\"). Dentre os 43 táxons: 35 apresentaram características morfológicas do sistema aéreo de interesse para aplicação em experimentos visando o controle de processos erosivos, sendo: 22 de origem pluvial para proteção superficial e subsuperficial de diques marginais, outros 11 de origem fluvial e também pluvial (por meio de barreiras ou faixas vegetais em combinação com os demais tipos) para a proteção da base e bordas de diques marginais; 31 para experimentos visando a recuperação do solo: 10 leguminosas nodulíferas, 21 para cobertura e retenção de umidade; 31 para input de matéria orgânica; e 20 visando a recuperação de diversidade fornecendo recursos para a fauna (cap.2). Dentre 07 espécies avaliadas, a maioria demonstrou potencial para germinação e formação de mudas em de viveiro: 06 apresentaram tolerância ao armazenamento (24-28 meses); 02 conseguiram germinar naturalmente em viveiro em até 14 dias, com elevados percentuais de germinação e preferência por períodos mais quentes do ano para germinar, enquanto outras 02 foram mais lentas (30-60 dias); 03 espécies demonstraram requerer tratamento pré-germinativo para a quebra de dormência tegumentar (cap.3). Para 08 espécies verificaram-se 05 padrões quanto a preferências hídricas. Os resultados quanto ao desenvolvimento de biomassa nos tratamentos corroboraram com grande parte das observações em campo (cap.4). Recomenda-se a realização de estudos que elucidem o papel funcional de espécies nativas de hábitos distintos, identificando e mensurando características e/ou atributos que lhes possibilitam conter fluxos hídricos, desagregação e transporte de sedimentos, sendo os serviços ecossistêmicos de proteção do solo e controle de erosão um primeiro passo para etapas seguintes da restauração. / Native species of herbaceous habits, subshrub, shrub and liana of rapid growth may play an important role in practices aimed at controlling erosion to restore margins of water bodies, especially where natural regeneration is more difficult, as well as in very disturbed areas, where slopes are steeper and where pluvial and fluvial erosion in river banks are more intense. Considering the lack of studies with this focus, this study had the aim of evaluating the potential application of native species of different habits in tests for controlling erosion and restoring water body margins. In chapter 2 some species selection criteria were suggested as well as methodological framework identifying some \"characteristics / attributes\" and \"functions\" besides a preliminary evaluation of 43 taxa in the context of the study region. Additionally, some expeditious experimental work was done: chapter 3: Potential for germination and seedling production in the nursery with seeds collected from 07 native subshrubs and shrubs species (referring to \"propagation potential\" quoted in chapter 2) and chapter 4: Development of 08 species: subshrub, shrub and liana, after conditioning the root system of these plants through different conditions of substrate water saturation(referring to \"environment of species occurrence\" quoted in chapter 2). Among the 43 taxa: 35 showed morphological aerial or shoot system characteristics which were of interest for application in erosion control experiments, 22 of pluvial origin, for surface and subsurface river bank protection (and slopes), 11 others had fluvial and pluvial origin(through barriers or vegetable strips in combination with other types) to protect the base and edges of river banks (and slopes); 31 for soil recovering experiments, distributed as follows: 10 nodulating Fabaceae species, 21 to provide coverage and moisture retention, 31 to organic matter input; 21 for diversity recovering experiments, to supply resources for wildlife (chapter 2). Among the 07 species assessed, most of them demonstrated germination potential as well as potential for seedling formation in the nursery: 06 tolerated storage (24-28 months), 02 were able to germinate naturally in the nursery within 14 days with high germination rates and preference for warmer periods of the year to germinate, while the other 02 were slower (30-60 days); 03 species required pre germination treatments for breaking cutaneous dormancy (chapter 3). For 08 species 05 patterns of hydric preferences were observed. The results for biomass development along the treatments corroborate withgreat part of the field observations (chapter 4). In the future we recommend that studies to elucidate the functional role of native species of different habits be carried out, they should identify and measure features and / or attributes that enable the plants to contain hydric flows, sediment transport and retention. These ecosystem services of soil protection and erosion control are the first step towards next restoration stages.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-05-02T13:42:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_danielli_olsen.pdf: 1122348 bytes, checksum: f62b4be540ba426c83f6365a9ab7aab3 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-05-02T17:59:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_danielli_olsen.pdf: 1122348 bytes, checksum: f62b4be540ba426c83f6365a9ab7aab3 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-05-02T18:01:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_danielli_olsen.pdf: 1122348 bytes, checksum: f62b4be540ba426c83f6365a9ab7aab3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T18:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_danielli_olsen.pdf: 1122348 bytes, checksum: f62b4be540ba426c83f6365a9ab7aab3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Sem bolsa / O desempenho agronômico de plantas de soja pode ser influenciado pela qualidade fisiológica das sementes. Foram realizados dois experimentos na Área experimental e didática do Departamento de Fitotecnia e no Laboratório de Análises de Sementes do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes da Universidade Federal de Pelotas nos anos agrícolas 2012/2013 e 2013/2014 e objetivaram avaliar o efeito da qualidade das sementes sobre o comportamento agronômico de plantas de soja. No primeiro experimento, avaliou-se o efeito da qualidade fisiológica de sementes sobre o comportamento de plantas isoladas de soja em função do hábito de crescimento. Foram utilizadas sementes de soja das cultivares BMX Turbo RR de hábito de crescimento indeterminado e da cultivar BMX Ativa RR de hábito de crescimento determinado de alto e baixa qualidade fisiológica das sementes, respectivamente. Para a obtenção dos níveis de qualidade fisiológica para ambos os hábitos de crescimento foram selecionados lotes de alta qualidade fisiológica caracterizados através dos testes de germinação e vigor. Os níveis de baixa qualidade foram obtidos através do envelhecimento artificial de parte dos lotes de alta qualidade para ambos os hábitos de crescimento. No segundo experimento objetivou-se avaliar a distribuição da variabilidade e o desempenho agronômico entre as plantas no crescimento inicial, componentes do rendimento e produtividade de grãos de plantas isoladas de soja em função da qualidade fisiológica das sementes. Foram utilizadas sementes da cultivar Potência RR de dois níveis de qualidade, alta e baixa qualidade fisiológica. Os parâmetros do crescimento inicial das plantas isoladas de soja avaliados foram altura da planta, número de folhas, área foliar e matéria seca aos 10, 20, 30 e 40 DAE (dias após a emergência). As características morfológicas e componentes do rendimento de plantas isoladas de soja foram determinados através da avaliação da altura das plantas na colheita, diâmetro do caule, altura de inserção da primeira vagem, número de ramos, número de vagens por planta, número de sementes por planta e rendimento por planta. Plantas isoladas de soja apresentam crescimento inicial superior quando são utilizadas sementes de alta qualidade e o efeito no desempenho das plantas independe do hábito de crescimento das mesmas. A qualidade fisiológica das sementes influencia o rendimento das plantas e aumentos de 8 a 12% foram observados quando se utilizaram sementes de alta qualidade fisiológica. Lotes de sementes de maior qualidade fisiológica apresentam menor variação na qualidade fisiológica entre as sementes componentes do lote. / The agronomic performance of soybean plants may be influenced by physiological seed quality. Two experiments were conducted at the Experimental and Didactic Plant Science Department and Analysis Laboratory of the Graduate Program Seed Science and Seed Technology at Universidade Federal de Pelotas in the agricultural years 2012/2013 and 2013/2014 and aimed to evaluate the effect of seed vigor on the agronomic behavior of soybean plants. In the first experiment, the effect of physiological quality seeds on isolated plants of soybean behavior due to the growth habit. Soybean seeds were used BMX Turbo RR cultivars of indeterminate growth habit and cultivate BMX Active RR determined growth habit of greater and less physiological quality seeds, respectively. To obtain the high vigor seeds levels for both growth habits were selected lots of greater physiological quality characterized by the germination and vigor tests. Low quality levels were obtained through artificial aging of the batch high physiological quality for both growth habits. In the second experiment aimed to evaluate the distribution of variability and the agronomic performance of the plants in early growth, yield components and grain yield of isolated soybean plants in relation to physiological seed quality. Were used seeds of soybean cultivar BMX Potência RR of two quality levels, greater and less physiological seed quality. The parameters of the initial growth of individual plants evaluated were soybean plant height, leaf number, leaf area and dry matter at 10, 20, 30 and 40 DAE (days after emergence). The morphological characteristics and yield components of isolated soybean plants were determined by evaluating the plant height at harvest, stem diameter, height of first pod, number of branches, number of pods per plant, number of seeds per plant and yield per plant. Isolated soybean plants have higher initial growth when greater physiological seed quality are used, and the effect of physiological seed quality on plant performance does not depend on their growth habit. The physiological seed quality affects the yield of plants and increases from 8 to 12% have been observed when used greater physiological quality of seeds. Seeds lots of greater physiological quality show less variation in the physiological quality of the seeds components of the lot.

Espécies nativas de hábitos herbáceo, subarbustivo, arbustivo e liana de rápido crescimento podem exercer papel importante em práticas visando o controle de erosão para a restauração de margens de corpos hídricos, principalmente onde a regeneração natural é mais difícil, em áreas muito perturbadas, onde a declividade do terreno é mais acentuada e os processos erosivos em diques marginais são mais intensos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de aplicação de espécies nativas de diferentes hábitos em testes visando o controle de erosão para restauração de margens de corpos hídricos. No cap.2 foram propostos alguns critérios de seleção de espécies, com sugestão de estrutura metodológica identificando algumas \"características/atributos\" e \"funções\", bem como avaliação preliminar de 43 táxons no contexto da região de estudo. Complementarmente, foram montados alguns experimentos expeditos: cap.3: Avaliação do potencial de germinação e produção de mudas em viveiro a partir de sementes coletadas de 07 espécies nativas subarbustivas e arbustivas (citado no cap.2: \"potencial de propagação\"); e cap.4: Avaliação do desenvolvimento de 08 espécies herbáceas, arbustivas e liana, após submeter o sistema radicular destas a condições distintas de saturação hídrica do substrato (citado no cap.2: \"ambiente de ocorrência das espécies\"). Dentre os 43 táxons: 35 apresentaram características morfológicas do sistema aéreo de interesse para aplicação em experimentos visando o controle de processos erosivos, sendo: 22 de origem pluvial para proteção superficial e subsuperficial de diques marginais, outros 11 de origem fluvial e também pluvial (por meio de barreiras ou faixas vegetais em combinação com os demais tipos) para a proteção da base e bordas de diques marginais; 31 para experimentos visando a recuperação do solo: 10 leguminosas nodulíferas, 21 para cobertura e retenção de umidade; 31 para input de matéria orgânica; e 20 visando a recuperação de diversidade fornecendo recursos para a fauna (cap.2). Dentre 07 espécies avaliadas, a maioria demonstrou potencial para germinação e formação de mudas em de viveiro: 06 apresentaram tolerância ao armazenamento (24-28 meses); 02 conseguiram germinar naturalmente em viveiro em até 14 dias, com elevados percentuais de germinação e preferência por períodos mais quentes do ano para germinar, enquanto outras 02 foram mais lentas (30-60 dias); 03 espécies demonstraram requerer tratamento pré-germinativo para a quebra de dormência tegumentar (cap.3). Para 08 espécies verificaram-se 05 padrões quanto a preferências hídricas. Os resultados quanto ao desenvolvimento de biomassa nos tratamentos corroboraram com grande parte das observações em campo (cap.4). Recomenda-se a realização de estudos que elucidem o papel funcional de espécies nativas de hábitos distintos, identificando e mensurando características e/ou atributos que lhes possibilitam conter fluxos hídricos, desagregação e transporte de sedimentos, sendo os serviços ecossistêmicos de proteção do solo e controle de erosão um primeiro passo para etapas seguintes da restauração. / Native species of herbaceous habits, subshrub, shrub and liana of rapid growth may play an important role in practices aimed at controlling erosion to restore margins of water bodies, especially where natural regeneration is more difficult, as well as in very disturbed areas, where slopes are steeper and where pluvial and fluvial erosion in river banks are more intense. Considering the lack of studies with this focus, this study had the aim of evaluating the potential application of native species of different habits in tests for controlling erosion and restoring water body margins. In chapter 2 some species selection criteria were suggested as well as methodological framework identifying some \"characteristics / attributes\" and \"functions\" besides a preliminary evaluation of 43 taxa in the context of the study region. Additionally, some expeditious experimental work was done: chapter 3: Potential for germination and seedling production in the nursery with seeds collected from 07 native subshrubs and shrubs species (referring to \"propagation potential\" quoted in chapter 2) and chapter 4: Development of 08 species: subshrub, shrub and liana, after conditioning the root system of these plants through different conditions of substrate water saturation(referring to \"environment of species occurrence\" quoted in chapter 2). Among the 43 taxa: 35 showed morphological aerial or shoot system characteristics which were of interest for application in erosion control experiments, 22 of pluvial origin, for surface and subsurface river bank protection (and slopes), 11 others had fluvial and pluvial origin(through barriers or vegetable strips in combination with other types) to protect the base and edges of river banks (and slopes); 31 for soil recovering experiments, distributed as follows: 10 nodulating Fabaceae species, 21 to provide coverage and moisture retention, 31 to organic matter input; 21 for diversity recovering experiments, to supply resources for wildlife (chapter 2). Among the 07 species assessed, most of them demonstrated germination potential as well as potential for seedling formation in the nursery: 06 tolerated storage (24-28 months), 02 were able to germinate naturally in the nursery within 14 days with high germination rates and preference for warmer periods of the year to germinate, while the other 02 were slower (30-60 days); 03 species required pre germination treatments for breaking cutaneous dormancy (chapter 3). For 08 species 05 patterns of hydric preferences were observed. The results for biomass development along the treatments corroborate withgreat part of the field observations (chapter 4). In the future we recommend that studies to elucidate the functional role of native species of different habits be carried out, they should identify and measure features and / or attributes that enable the plants to contain hydric flows, sediment transport and retention. These ecosystem services of soil protection and erosion control are the first step towards next restoration stages.

O hábito de crescimento influencia o balanço entre o desenvolvimento vegetativo e o reprodutivo das plantas. Este, por sua vez, está diretamente vinculado a diversas variáveis de interesse agronômico, como produtividade e consumo de água. Em tomateiro, existem três hábitos de crescimento conhecidos: determinado, indeterminado e semi-determinado, sendo esse último na verdade determinado, porém com uma extensão do ciclo vegetativo. Cultivares de crescimento determinado são largamente utilizadas para produção de tomates destinados à indústria (molhos e ketchups), e as indeterminadas destinadas ao consumo in natura. Por outro lado, genótipos de crescimento semi-determinado, embora ainda sejam pouco explorados, apresentam-se como ótimas opções tanto para indústria quanto para o consumo in natura. Diante disto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a implicação do hábito de crescimento semi-determinado no desempenho produtivo e na eficiência no uso da água de plantas de tomateiro. Para tal, genótipos com diferentes hábitos de crescimento foram produzidos, por meio de introgressões de variações alélicas que afetam o hábito de crescimento das plantas, no background genético da cultivar miniatura de tomateiro Micro-Tom (MT). A caracterização desses genótipos demonstrou que os materiais de crescimento semideterminado apresentam um atraso no florescimento, emitindo em média uma folha a mais antes da formação da primeira inflorescência. Além disso, verificasse que essas plantas apresentam uma altura intermediária entre genótipos de crescimento determinado e indeterminado, aos 50 dias após a semeadura. Já para características agronômicas, constatou-se um aumento significativo na produtividade e no conteúdo de sólidos solúveis totais (brix) nos frutos dos genótipos de crescimento semi-determinado em comparação com o de crescimento determinado. Os dados sugerem que esse efeito seja resultante de um balanço mais equilibrado entre o desenvolvimento vegetativo e o reprodutivo, evidenciado pela ausência de diferença significativa na partição de massa seca oriunda do desenvolvimento vegetativo e do reprodutivo nesses genótipos, quando comparados aos genótipos de crescimento determinado e indeterminado. A eficiência no uso da água (EUA) foi avaliada tanto gravimetricamente (massa seca total produzida por quantidade de água transpirada), quanto através de discriminação isotópica. Os genótipos de crescimento semi-determinado apresentaram maior EUA do que os genótipos determinado e indeterminado aos 50 dias após a semeadura. Curiosamente, as plantas de crescimento semi-determinado mostraram-se mais resistentes, quando submetidas a um estresse de seca, que o genótipo de crescimento determinado utilizado como controle nas avaliações. Entretanto, são necessários estudos para elucidar o mecanismo envolvido nesta resistência. Em conclusão, os resultados aqui apresentados sugerem que os genótipos de crescimento semi-determinado atingiram o balanço ótimo entre desenvolvimento vegetativo e reprodutivo, de forma a aumentar concomitantemente, produtividade, conteúdo de brix nos frutos, e eficiência no uso da água. / Growth habit influences the balance between vegetative and reproductive development of plants. This, in turn, is directly linked to several variables of agronomic interest, such as yield and water-use efficiency (WUE). In tomato, there are three growth habits: determinate, indeterminate and semi-determinate, the latter being actually determinate, but with an extension of the vegetative cycle. Cultivars of determinate growth are widely used for processing-tomato industry (sauces and ketchups), and indeterminate for in natura consumption (production to salads). On the other hand, semi-determinate growth genotypes, although are still poorly explored, they present an excellent option for both the industry and in natura consumption. Thus, the aim of the present study was to evaluate the implication of the semi-determinate growth habit in productive performance and in WUE of tomato plants. For this reason, genotypes with different growth habits were produced through introgression of allelic variations that affect the plants growth habit, in the genetic background of the tomato cultivar Micro-Tom (MT). The characterization of these genotypes showed that the semi-determinate growth materials exhibit a delay in flowering, producing on average one extra leaf before the first inflorescence formation. In addition, this architecture presents an intermediate height between determinate and indeterminate growth genotypes, 50 days after sowing. As for agronomic traits, we found a significant increase in yield and total soluble solids content (brix) in the fruits of semi-determinate growth genotypes compared with determinate growth. Our data suggest this effect is resulting from a more balanced vegetative and reproductive development, evidenced by the absence of significant difference on the dry matter partition derived from the vegetative and reproductive development in these genotypes, when compared to determinate and indeterminate growth genotypes. WUE was evaluated both gravimetrically (dry mass produced per amount of water transpired), and through isotopic discrimination. The semideterminate growth genotypes showed higher WUE than determinate and indeterminate genotypes at 50 days after sowing. Interestingly, the plants of semideterminate growth were more resistant than determinate growth genotype used as control, when exposed to drought stress. However, studies are needed to elucidate the mechanism involved in this resistance. In conclusion, the results presented here suggest that the genotypes of semi-determinate growth reached the optimal balance between vegetative and reproductive development, in order to increase concomitantly, productivity, brix content in the fruits, and WUE.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objectives of this thesis were: To estimate the relative maturity group of old and modern soybean cultivars used in Southern Brazil; To quantify the branches contribution in the leaf area index; To characterize the development and the overlap period of vegetative and reproductive phases, growth in height and the emission of nodes after the beginning of flowering in determinate and indeterminate plant type cultivars in different sowing dates and soybean regions in Rio Grande do Sul and; To identify key biophysical and management factors governing variation in soybean yield potential in Southern Brazil. Were conducted 47 experiments using 23 soybean cultivars in five growing seasons (2010/2011, 2011/2012, 2012/2013, 2013/2014 and 2014/2015) at 12 sites in Rio Grande do Sul. The relative maturity group these cultivars that had not yet been classified ranged from 4.8 to 7.3. Most cultivars showed a reduction on total leaf area index, maximum, of main stem and of branches, in the duration of the reproductive phase, of the total development cycle with delay on sowing date regardless of the maturity group and type of growth. The indeterminate type cultivars had a higher overlap period of vegetative and reproductive phases, growing in height and emission nodes after the beginning of flowering bigger than determinate type cultivars. The potential yield ranged from 2.8 up to 6.0 Mg ha-1, depending on the amount and distribution of water during the growing season and the photothermal coefficient during reproductive stages of the soybean. / Os objetivos desta tese foram: Estimar o grupo de maturidade relativa de cultivares antigas e modernas de soja; Quantificar a contribuição das ramificações no índice de área foliar; Caracterizar o desenvolvimento e a duração do período de sobreposição das fases vegetativa e reprodutiva, o crescimento em estatura e a emissão de nós após o início do florescimento em cultivares modernas de soja com diferentes grupos de maturidade relativa, tipos de crescimento, semeadas em épocas e regiões produtoras de soja no Rio Grande do Sul e; Identificar as variáveis meteorológicas e de manejo que governam o potencial de rendimento em soja no sul do Brasil. Foram conduzidos 47 experimentos utilizando 23 cultivares de soja, durante cinco estações de crescimento (2010/2011, 2011/2012, 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015) em 12 locais no Rio Grande do Sul. O grupo de maturidade relativa das cultivares que ainda não tinham sido classificadas variou de 4.8 a 7.3. Há redução dos valores de índice de área foliar máximo, da haste principal e das ramificações, da duração da fase reprodutiva e do ciclo total de desenvolvimento, com o atraso da época de semeadura, independentemente do grupo de maturidade relativa e tipo de crescimento. As cultivares com tipo de crescimento indeterminado apresentam maior período de sobreposição das fases vegetativa e reprodutiva, crescimento em estatura e emissão de nós após o início do florescimento do que as cultivares determinadas. O potencial rendimento de soja variou de 2,8 até 6,0 Mg ha-1, dependendo da quantidade e distribuição da água durante a estação de crescimento e do coeficiente fototérmico durante os estágios reprodutivos da soja.

O hábito de crescimento influencia o balanço entre o desenvolvimento vegetativo e o reprodutivo das plantas. Este, por sua vez, está diretamente vinculado a diversas variáveis de interesse agronômico, como produtividade e consumo de água. Em tomateiro, existem três hábitos de crescimento conhecidos: determinado, indeterminado e semi-determinado, sendo esse último na verdade determinado, porém com uma extensão do ciclo vegetativo. Cultivares de crescimento determinado são largamente utilizadas para produção de tomates destinados à indústria (molhos e ketchups), e as indeterminadas destinadas ao consumo in natura. Por outro lado, genótipos de crescimento semi-determinado, embora ainda sejam pouco explorados, apresentam-se como ótimas opções tanto para indústria quanto para o consumo in natura. Diante disto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a implicação do hábito de crescimento semi-determinado no desempenho produtivo e na eficiência no uso da água de plantas de tomateiro. Para tal, genótipos com diferentes hábitos de crescimento foram produzidos, por meio de introgressões de variações alélicas que afetam o hábito de crescimento das plantas, no background genético da cultivar miniatura de tomateiro Micro-Tom (MT). A caracterização desses genótipos demonstrou que os materiais de crescimento semideterminado apresentam um atraso no florescimento, emitindo em média uma folha a mais antes da formação da primeira inflorescência. Além disso, verificasse que essas plantas apresentam uma altura intermediária entre genótipos de crescimento determinado e indeterminado, aos 50 dias após a semeadura. Já para características agronômicas, constatou-se um aumento significativo na produtividade e no conteúdo de sólidos solúveis totais (brix) nos frutos dos genótipos de crescimento semi-determinado em comparação com o de crescimento determinado. Os dados sugerem que esse efeito seja resultante de um balanço mais equilibrado entre o desenvolvimento vegetativo e o reprodutivo, evidenciado pela ausência de diferença significativa na partição de massa seca oriunda do desenvolvimento vegetativo e do reprodutivo nesses genótipos, quando comparados aos genótipos de crescimento determinado e indeterminado. A eficiência no uso da água (EUA) foi avaliada tanto gravimetricamente (massa seca total produzida por quantidade de água transpirada), quanto através de discriminação isotópica. Os genótipos de crescimento semi-determinado apresentaram maior EUA do que os genótipos determinado e indeterminado aos 50 dias após a semeadura. Curiosamente, as plantas de crescimento semi-determinado mostraram-se mais resistentes, quando submetidas a um estresse de seca, que o genótipo de crescimento determinado utilizado como controle nas avaliações. Entretanto, são necessários estudos para elucidar o mecanismo envolvido nesta resistência. Em conclusão, os resultados aqui apresentados sugerem que os genótipos de crescimento semi-determinado atingiram o balanço ótimo entre desenvolvimento vegetativo e reprodutivo, de forma a aumentar concomitantemente, produtividade, conteúdo de brix nos frutos, e eficiência no uso da água. / Growth habit influences the balance between vegetative and reproductive development of plants. This, in turn, is directly linked to several variables of agronomic interest, such as yield and water-use efficiency (WUE). In tomato, there are three growth habits: determinate, indeterminate and semi-determinate, the latter being actually determinate, but with an extension of the vegetative cycle. Cultivars of determinate growth are widely used for processing-tomato industry (sauces and ketchups), and indeterminate for in natura consumption (production to salads). On the other hand, semi-determinate growth genotypes, although are still poorly explored, they present an excellent option for both the industry and in natura consumption. Thus, the aim of the present study was to evaluate the implication of the semi-determinate growth habit in productive performance and in WUE of tomato plants. For this reason, genotypes with different growth habits were produced through introgression of allelic variations that affect the plants growth habit, in the genetic background of the tomato cultivar Micro-Tom (MT). The characterization of these genotypes showed that the semi-determinate growth materials exhibit a delay in flowering, producing on average one extra leaf before the first inflorescence formation. In addition, this architecture presents an intermediate height between determinate and indeterminate growth genotypes, 50 days after sowing. As for agronomic traits, we found a significant increase in yield and total soluble solids content (brix) in the fruits of semi-determinate growth genotypes compared with determinate growth. Our data suggest this effect is resulting from a more balanced vegetative and reproductive development, evidenced by the absence of significant difference on the dry matter partition derived from the vegetative and reproductive development in these genotypes, when compared to determinate and indeterminate growth genotypes. WUE was evaluated both gravimetrically (dry mass produced per amount of water transpired), and through isotopic discrimination. The semideterminate growth genotypes showed higher WUE than determinate and indeterminate genotypes at 50 days after sowing. Interestingly, the plants of semideterminate growth were more resistant than determinate growth genotype used as control, when exposed to drought stress. However, studies are needed to elucidate the mechanism involved in this resistance. In conclusion, the results presented here suggest that the genotypes of semi-determinate growth reached the optimal balance between vegetative and reproductive development, in order to increase concomitantly, productivity, brix content in the fruits, and WUE.

Chickpea (Cicer arietinum L.) production on the semi-arid Canadian Prairies is challenging due to a short growing season and low and variable moisture. The current recommended chickpea population density of 44 plants m-2 is based on preliminary studies and a narrow range of 20 to 50 plants m-2. The aims of this study were to i) determine optimum population density of varying chickpea canopy types, i.e., leaf type and growth habit, by investigating seed yield responses at 30 to 85 plants m-2 and ii) identify desirable parental traits for breeding programs by assessing growth and yield parameter responses to varying leaf types and growth habits at a range of population densities. Field experiments were conducted from 2002 to 2005. Canopy measurements and calculated variables included light interception, biomass, growth rate, seed yield, harvest index, ascochyta blight severity and radiation- and water use efficiencies. The plant density which produced the highest seed yield when averaged over years for each location for each treatment revealed that a plant density of at least 55 plants m-2 produced a 23% to 49% seed yield increase above that of the currently recommended plant density. This indicates that a higher seed yield average over the long term in spite of periodic low seed yield episodes will be more profitable to producers. Increasing plant density increased lowest pod height significantly in all except one location-year but did not explicitly increase ascochyta blight severity or decrease individual seed size. This suggests that increasing the recommended chickpea plant density on the Canadian Prairies will increase seed yield but would neither negatively impact individual seed size nor ascochyta blight severity, especially, when combined with good agronomic practices. Fern-leaved cultivars had significantly higher maximum intercepted light (62 to 91%), seed yield (136 to 369 g m-2), harvest index (0.33 to 0.53), yield-based water use efficiency (0.56 to 1.06 g m-2 mm-1) and lower ascochyta blight severity (3 to 27%) than the unifoliate cultivars in all location-years. The fern-leaved cultivars also tended to show significantly higher cumulative intercepted radiation (221 to 419 MJ m-2) and biomass (306 to 824 g m-2) but leaf type showed no consistent effect on radiation use efficiency. Cultivars with bushy growth habit generally performed better regarding maximum intercepted light (62 to 90%), cumulative intercepted radiation (233 to 421 MJ m-2), biomass (314 to 854 MJ m-2), seed yield (120 to 370 g m-2), harvest index (0.37 to 0.50), yield-based water use efficiency (0.56 to 1.06 g m-2 mm-1) and ascochyta blight severity (7 to 36%) than the erect cultivars. The overall performance of the spreading cultivar was generally intermediate between the bushy and erect cultivars except for ascochyta blight severity where the spreading cultivar exhibited significantly lower disease severity (3 to 36%). Radiation use efficiency was generally not influenced by growth habit. Increasing plant population density generally increased intercepted light, biomass and cumulative intercepted radiation on each sampling day after seeding resulting in a general increase in seed yield. Harvest index, however, remained constant and ascochyta blight severity was generally stable but radiation use efficiency decreased with increasing population density. Chickpea cultivars with fern leaves and bushy growth habit at higher than currently recommended population densities would best utilize the limited resources of the short-season Canadian prairie environment to maximize and stabilize seed yield.