A agricultura irrigada tem passado por constantes desafios voltados ao consumo racional dos recursos naturais, em especial para a cultura de milho que mesmo sendo um produto estratégico nos sistemas de produção agropecuários, tem sua viabilidade questionada em decorrência dos elevados custos de produção associado aos altos riscos relacionados as condições climáticas. O presente trabalho tem como objetivo determinar a necessidade, e propor estatégias de manejo de irrigação, baseados no balanço hídrico e na produtividade deplecionada de milho em dez épocas de semeadura, para dez municípios do estado do Rio Grande do Sul. O balanço hídrico do solo foi gerado com uma série histórica de dados de 17 a 25 anos de observação, a necessidade de irrigação foi determinada com base no deficit hídrico acumulado, e as estratégias de manejo de irrigação foram simuladas nas seguintes condições: (A) irrigação com base no fator de depleção de água no solo e na previsão de chuva, com irrigações ao longo de todo o ciclo, (B) manutenção da capacidade de água disponível (CAD) do solo em 80% ao longo de todo o ciclo, e (C) manutenção da CAD a 80% entre a floração e a maturidade fisiológica. Os dados foram submetidos a análise de variância com teste de regressão para os efeitos relacionado as épocas e teste de médias para determinar a melhor estratégia de irrigação. A partir dos resultados conclui-se que há necessidade de irrigação para todos os municípios e épocas estudadas, sendo que os valores de deficit hídrico acumulados foram de 312, 239, 260, 247, 286, 215, 206, 302, 240 e 264 mm para Bagé, Cruz Alta, Encruzilhada do Sul, Ibirubá, Iraí, Júlio de Castilhos, Passo Fundo, Santa Maria, Santa Rosa e São Luiz Gonzaga, respectivamente. Entre as épocas de semeadura o deficit hídrico acumulado variou de 143 a 360 mm.ciclo-1 e a evapotranspiração potencial da cultura entre 473 e 593 mm.ciclo-1, sendo as semeaduras de agosto responsáveis pelos menores valores e outubro pelos maiores, na média entre as épocas e locais o deficit hídrico acumulado foi de 257 mm.ciclo-1, ao passo que o excedente hídrico apresentou valor superior ao deficit ao longo do ciclo para todas situações estudadas. Quanto as estratégias de manejo de irrigação, foi possível concluir que o manejo A: foi responsável pela menor produtividade sob condição irrigada e pela menor lâmina de irrigação, sendo que o ganho de produtividade (GP) médio foi de 18,9 kg.mm-1, manejo B apresentou os maiores valores de produtividade sob condição irrigada, lâmina de irrigação e o menor GP 19,6 kg.mm-1 e o manejo C promoveu um incremento de 127% na produtividade em relação as condições de sequeiro, com uma lâmina de irrigação de 170 mm, e um GP de 30,1 kg.mm-1. Por fim, a produtividade potencial sofreu uma redução de 71% em decorrência do deficit hídrico, demonstrando a necessidade de suplementação hídrica através da irrigação e a melhoria das condições de armazenamento de água e exploração do perfil de solo para maior aproveitamento da água perdida no excedente hídrico. / Irrigated agriculture has been a constant challenge aiming at the rational consumption of natural resources, especially for the corn crop, which even though being a strategic product in agricultural production systems, has its viability questioned due to high production costs. In order to determine the need to propose irrigation management strategies based on the concept of water balance, the depleted yield of maize in ten sowing seasons was used for ten cities in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Soil water balance was generated with a historical data series of 17 to 25 years of observation, the need for irrigation was determined based on the accumulated water deficit, and irrigation management strategies were: (A) irrigation based on the water depletion factor along of the whole cycle; (B) maintaining soil water holding capacity (SWHC) at 80% throughout the cycle; and (C) maintaining 80% SWHC between flowering and physiological maturation. From the results, it can be concluded that irrigation is needed for all studied cities and seasons, and the accumulated water deficit values were 312, 239, 260, 247, 286, 215, 206 , 240 and 264 mm for Bagé, Cruz Alta, Encruzilhada do Sul, Ibirubá, Iraí, Júlio de Castilhos, Passo Fundo, Santa Maria, Santa Rosa and São Luiz Gonzaga, respectively. Among sowing times, the accumulated water deficit ranged from 143 to 360 mm.cycle-1 and the potential evapotranspiration of the crop between 473 and 593 mm.cycle-1, with August sowings accounting for the lowest values and October presenting the highest value on average between the seasons and localities. The accumulated water deficit was 257 mm.cycle-1, while the water surplus presented a value higher than the deficit over the cycle for all situations. Regarding the irrigation management strategies, it was possible to conclude that: (A) they were responsible for the lowest irrigated productivity and the lowest irrigation depth, and the mean gain of productivity (GP) was 18.9 kg.mm-1; (B) presented the highest productivity values for Irrigation, and the lowest GP 19.6 kg.mm-1 and (C) promoted a 77% increase in productivity in relation to rainfed conditions, with an irrigation depth of 170 mm, and a GP of the order of 30.1 kg.mm-1. Finally, potential productivity fell by 71% due to the water deficit, so that this result demonstrates the need for water supplementation through irrigation and improvement of water storage conditions, and soil profile exploration for better use of the water lost in the water surplus.

Estudos recentes mostram que as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera vêm aumentando desde a Revolução Industrial. A esse acréscimo de gases, originado principalmente por atividades antrópicas, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento, atribui-se a responsabilidade principal pelo aquecimento global. Além da temperatura, a precipitação também tem sofrido variações decorrentes dessas práticas e as projeções climáticas para este século indicam a possibilidade de graves conseqüências para a humanidade. Dentre as atividades econômicas, a agricultura é a mais dependente dos fatores climáticos e as alterações desses fatores afetarão a produtividade das culturas, com efeito sobre o agronegócio como um todo. No presente trabalho, foi utilizado um modelo agrometeorológico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar na região de Piracicaba, SP, e, com base nos cenários futuros apresentados no quarto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), foram avaliados os possíveis impactos que alterações de temperatura, precipitação, insolação e concentração de CO2 na atmosfera poderão causar na produtividade dessa cultura, levando em conta também os avanços tecnológicos. Utilizando-se os cenários de mudanças climáticas adotados para a execução deste estudo, observa-se aumento na evapotranspiração potencial (ETP). A evapotranspiração real também tende a aumentar, porém o aumento não é tão acentuado quanto o da ETP, pois a influência do aumento da temperatura é minimizada pela variação no regime hídrico. Os resultados evidenciam uma redução na disponibilidade dos recursos hídricos, com aumento das deficiências e redução dos excedentes. O aumento da temperatura acarretará aumento da produtividade potencial (PP), já que essa variável afeta positivamente a eficiência do processo fotossintético das plantas C4. Com relação às produtividades reais (PR), nas quais o efeito do déficit hídrico sobre a PP é considerado, observa-se padrão semelhante de variação dos valores obtidos em relação à PP. Ao analisar os cenários de mudanças climáticas, nota-se que a PR tende a aumentar, basicamente, devido ao acréscimo de temperatura, de CO2 e ao avanço tecnológico. A variação da resposta entre os diferentes cortes de cana deve-se ao fato de que os mesmos permanecem no campo em diferentes períodos do ano. Observa-se que a variação das PRs nos diferentes cenários obedece ao mesmo padrão das PPs de cada tipo de cana e que a PR acompanha a tendência da PP, desde que o déficit hídrico seja o mesmo. Se houver aumento ou diminuição no déficit hídrico, a PR integrará os efeitos das variáveis que condicionam a PP, bem como o déficit hídrico. O aumento da produtividade da cana-de-açúcar observado na ocorrência de mudanças climáticas globais poderá ter impactos importantes no setor canavieiro, como a possibilidade de a cultura ser expandida para regiões que estão inviabilizadas de produzir. No entanto, com o aumento da temperatura e a conseqüente elevação das taxas de evapotranspiração, haverá maiores deficiências hídricas, o que exigirá o uso da irrigação, especialmente para as canas socas precoces e médias, que enfrentaram períodos mais longos com baixa disponibilidade de água no solo. / Recent studies show increasingly higher concentrations of greenhouse effect gases in the atmosphere since the Industrial Revolution. The major responsibility for the global warming is attributed to such increase, caused by gases resulting mainly from anthropic activities like burning fossil combustibles and deforestation. Other than temperature, precipitation has also suffered variations due to these practices; furthermore, the climatic projections for this century indicate the possibility of severe consequences for human beings. Agricultural activity depends largely on climatic factors, hence changes in these factors will affect the yield rate of crops, thus adversely affecting the agribusiness as a whole. In this work, an agricultural meteorological model was used to estimate the yield rate of sugarcane activity in the Piracicaba region, SP. Based on future scenarios presented in the fourth report by the Intergovernmental Panel on Climate Changes (IPCC) and taking into consideration technological advances, it was proceeded an evaluation on the yielding rate of that crop, of the possible impacts caused by changes in temperature, precipitation, insolation and CO2 concentration in the atmosphere. Through the climate change scenarios adopted in this study, it can be observed an increase of the potential evapotranspiration (ETP). Actual evapotranspiration itself also tends to increase, although in a lesser degree than the ETP, since the influence of an increase in temperature is minimized by the variation of the hydrological regimen. The results show a reduction in the availability of water resources, with an increase in deficiencies and a reduction in excesses. Increasingly higher temperatures will cause an increase of the potential productivity (PP), since that variable affects positively the efficiency of the photosynthetic processes of C4 plants. Regarding the actual productivities (PR), in which the effect of the water deficit on PP is considered, it can be observed that the variation is similar to the one obtained for PP. This increase is due to an increase in temperature, in CO2 and to technological advance. The variation of response among different cuts of sugarcane arises from their staying in the field in different periods of the year. The variation of the PRs in different scenarios follows the same pattern as the PPs of each kind of sugarcane, provided that the water deficit is the same. If an increase or decrease of the water deficit occurs, the PR will integrate the effects of the variables that condition PP, as well as the water deficit. The observed increase in sugarcane productivity resulting from global climate changes may have important impacts on the sugarcane sector, such as the possibility that the crop will expand to regions now unfeasible for production. However, with the increase in temperature and the consequent increase in the evapotranspiration rates there will be higher hydric deficiencies, which will require the use of irrigation, especially for early and medium sugarcane ratoon crops hit by longer periods of low availability of water in the soil.

A escassez de água é um dos fatores mais limitantes à produção agrícola. O entendimento dos fatores que regem a extração da água do solo por plantas e a sua distribuição ao longo do sistema radicular em condições hidráulicas contrastantes é importante para o ajuste fino de modelos hidrológicos que servem de referência para modelos de produção vegetal e meteorológicos, entre outros. Com a finalidade de contribuir com o conhecimento sobre a dinâmica da água na rizosfera, nesta dissertação um modelo de partição de extração de água do solo pelas raízes foi descrito e testado experimentalmente. Para poder medir a partição da extração de água do solo por raízes impondo condições contrastantes de teor de água foi criado um ambiente artificial, um lisímetro com dois compartimentos A e B separados fisicamente (split-pot). Foram confeccionados quatro desses lisímetros, preenchidos com material de um solo de textura média e plantados com duas plantas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), dividindo o sistema radicular ao meio entre os compartimentos. Sensores de TDR e tensiômetros foram instalados nos lisímetros para monitoramento do teor de água no solo e referencia para irrigação, respectivamente. O manejo da irrigação adotado foi constituído de quatro fases: I - irrigação apenas do compartimento B e secagem do compartimento A (07/05 25/05); II - secagem dos dois compartimentos (26/05 05/06); III - irrigação do compartimento A e secagem do compartimento B (06/06 14/06); IV - secagem dos dois compartimentos (15/06 - 22/06). O material de solo utilizado foi analisado quanto a suas propriedades hidráulicas. Após o fim do período de monitoramento os lisímetros foram desmontados e os parâmetros radiculares determinados. Para avaliar o desempenho do modelo de extração radicular compararam-se os dados observados de teor de água (obs) com os previstos pelo modelo (mod), utilizando-se a raiz do erro médio quadrático (RMSE) como indicador quantitativo. Incluiu-se um fator de correção para atividade e distribuição do sistema radicular. Para as quatro unidades experimentais, os valores do teor de água variaram devido às lâminas de irrigação aplicadas e a extração de água pela planta. Observaram-se, ainda, muito mais valores positivo de modelados do que observados, o que indica que a resistência hidráulica interna das raízes e mecanismos que impedem o refluxo de água ao solo, não considerados pelo modelo, podem, na verdade, ter um papel importante nas relações hídricas na rizosfera. Concluiu-se que o experimento permitiu fazer observações da extração radicular em condições hidráulicas contrastantes de seu sistema radicular. As plantas demonstraram preferência por extrair água dos compartimentos mais úmidos, interrompendo a exploração dos mais secos. Em diversas ocasiões a liberação da água ao solo foi observada nos compartimentos mais secos. Utilizando-se um fator de eficiência radicular de 0,015, o modelo testado descreveu razoavelmente bem as observações. / Water shortage is one of the most limiting factors for agricultural production. The understanding of factors that rule the extraction of soil water by plants and its distribution along the root system under contrasting hydraulic conditions is important for fine-tuning hydrological models which are a reference for crop growth models, meteorological models, among others. Aiming to contribute with the understanding of water dynamics in the rhizosphere, a model for the description of root water extraction partition was described and experimentally tested in this dissertation. To measure the root water extraction partition under contrasting hydraulic conditions an artificial environment was created: a split-pot lysimeter with two physically divided compartments A and B. Four of these lysimeters were constructed, filled with a medium textured soil and populated by two sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) plants whose root systems were divided among the compartments. TDR and tensiometer equipment was installed in the lysimeters to measure soil water content and as a reference for irrigation, respectively. Irrigation management consisted of four phases: I - irrigation only in compartment B, drying out compartment A (07/May 25/May); II no irrigation, drying out of both compartments (26/May 05/June); III - irrigation only in compartment A, drying out compartment B (06/June 14/June); IV - no irrigation, drying out of both compartments (15/June 22/June). Soil hydraulic properties were determined in laboratory. At the end of the experimental period, lysimeters were disassembled and root system parameters were determined. To evaluate the performance of the root water extraction model, observed water contents were compared with model predictions, using the root means square error (RMSE) as quantitative index. A correction factor for root activity and distribution was included. Water contents were observed to vary in the four lysimeters due to irrigation and root water extraction. Model predictions showed much more positive values of than observed, suggesting that internal root resistance and mechanisms impeding reflux from root to soil, not considered by the model may play an important role in rhizosphere water relations. It is concluded that the experiment permitted to observe root water extraction under contrasting hydraulic conditions in the root system. Plants showed preference for water extraction from the wetter compartments, interrupting the exploitation of the dryer ones. On several occasions, a hydraulic lift (water transfer from roots to soil) was observed in the dry compartments. Using a root system efficiency factor of 0.015, the tested model described the observations reasonably well.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-08-25T20:55:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) CAPA DISSERTAÇÃO.pdf: 11149390 bytes, checksum: 8053ee71a17c15dcc01a5e7c5f76ac43 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-25T20:55:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) CAPA DISSERTAÇÃO.pdf: 11149390 bytes, checksum: 8053ee71a17c15dcc01a5e7c5f76ac43 (MD5) Previous issue date: 2012-03-21 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / As respostas das plantas ao déficit hídrico são complexas, envolvendo mudanças adaptativas e/ou efeitos deletérios. Os danos causados por estresses às plantas podem ser reversíveis ou irreversíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar a tolerância da gabirobeira (Campomanesia spp) ao estresse hídrico e hipoxia de raízes durante 18 dias. Avaliou-se o conteúdo de matéria fresca, seca, água, AST, sacarose, amido, proteínas bruta, insolúvel, solúvel e aminoácidos de folhas e raízes, além dos parâmetros de crescimento como TCR, TCA, TAL, diâmetro do colo, comprimento e área de raízes. As gabirobeiras sob estresse hídrico apresentaram redução no conteúdo de água, prejuízos na produção de biomassa de folhas e raízes, redução no conteúdo de AST, amido e no conteúdo de aminoácidos. Sob hipoxia, exibiram prejuízos na alocação de fotossintatos da parte aérea para as raízes, e por isso armazenam grandes quantidades de amido, os maiores prejuízos ocorreram em raízes. As estratégias de sobrevivência ao estresse hídrico incluem a remobilização de carboidratos solúveis e de reserva da parte aérea para as raízes permitindo assim que as gabirobeiras escapassem da seca. Sob hipoxia o potencial hídrico das folhas foi sustentado com carboidratos solúveis oriundos da remobilização do amido, provavelmente também houve síntese e degradação de polipeptídeos e enzimas em raízes devido a mudança do metabolismo aeróbio para anaeróbio. / As respostas das plantas ao déficit hídrico são complexas, envolvendo mudanças adaptativas e/ou efeitos deletérios. Os danos causados por estresses às plantas podem ser reversíveis ou irreversíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar a tolerância da gabirobeira (Campomanesia spp) ao estresse hídrico e hipoxia de raízes durante 18 dias. Avaliou-se o conteúdo de matéria fresca, seca, água, AST, sacarose, amido, proteínas bruta, insolúvel, solúvel e aminoácidos de folhas e raízes, além dos parâmetros de crescimento como TCR, TCA, TAL, diâmetro do colo, comprimento e área de raízes. As gabirobeiras sob estresse hídrico apresentaram redução no conteúdo de água, prejuízos na produção de biomassa de folhas e raízes, redução no conteúdo de AST, amido e no conteúdo de aminoácidos. Sob hipoxia, exibiram prejuízos na alocação de fotossintatos da parte aérea para as raízes, e por isso armazenam grandes quantidades de amido, os maiores prejuízos ocorreram em raízes. As estratégias de sobrevivência ao estresse hídrico incluem a remobilização de carboidratos solúveis e de reserva da parte aérea para as raízes permitindo assim que as gabirobeiras escapassem da seca. Sob hipoxia o potencial hídrico das folhas foi sustentado com carboidratos solúveis oriundos da remobilização do amido, provavelmente também houve síntese e degradação de polipeptídeos e enzimas em raízes devido a mudança do metabolismo aeróbio para anaeróbio.

O presente trabalho teve como objetivo quantificar e caracterizar a variabilidade espaço-temporal da armazenagem, do gradiente de potencial total e do potencial mátrico da água em um Latossolo Amarelo argissólico cultivado com citros. A parcela experimental foi montada em um solo sob uma cultura de citros com 10 anos de idade, consistindo de 40 pontos de observação ao longo de duas transeções, com espaçamento de 4 m x 7 m. Em cada ponto de observação foram instalados a) um tubo de acesso à sonda de nêutrons até a profundidade de 1,20 m, para a quantificação da armazenagem da água no solo, e b) três tensiômetros nas profundidades de 1,00 m, 1,10 m e 1,20 m, para a quantificação do potencial mátrico e do gradiente de potencial total da água no solo. As medições foram feitas ao longo de dois anos, em períodos compreendidos entre novembro e julho do ano seguinte. As medições de potencial mátrico foram feitas diariamente e as de armazenagem semanalmente. Em cada ponto de observação foram retiradas amostras de solo com estrutura deformada para a quantificação das frações granulométricas ao longo do perfil. Em área adjacente instalou-se um pluviômetro acoplado a um “data logger” para a quantificação da entrada de água na área por precipitação pluvial. Os valores das frações granulométricas apresentaram distribuição normal e foram uniformes em todos os pontos, apontando para um gradiente entre o horizonte A e o B textural. Isso permitiu o uso da média dos valores dos 40 pontos por profundidade, para fins de comparação. Os valores de armazenagem, de gradiente de potencial total e de potencial mátrico da água no solo não tiveram correlação significativa a 5% de probabilidade com os valores de argila e areia, entretanto os valores de correlação entre armazenagem/gradiente e argila foram, na maioria das datas analisadas, positivos, enquanto que para os valores de areia a correlação foi negativa. A distribuição dos valores de gradiente de potencial tornou-se mais dispersa quanto mais seco o solo esteve. A estabilidade temporal foi observada pelo comportamento dos valores para os 40 pontos ao longo do tempo, mostrando que os pontos mantiveram a sua característica independentemente do tempo de amostragem, evidenciando desta forma a estabilidade temporal, o que pôde ser comprovado por meio do coeficiente de correlação de Pearson entre datas. Por meio da técnica da diferença relativa foi possível identificar os pontos que, independentemente tempo, estimam a média real do campo, os mais secos e os mais úmidos. O ponto 12 foi escolhido, em função do valor da diferença relativa, como o ponto representativo da média para o gradiente de potencial total, para os valores de armazenagem identificou-se como o ponto 15 como o mais seco e o 05 como o mais úmido. O teste não-paramétrico de Spearman, como sugerido por Vachaud et al. (1985), não diferiu significativamente do teste paramétrico, mais simples, sugerido por Kachanoski & De Jong (1988). / The objective of this work was to quantify and to characterize spatial and temporal variability of water storage, total potential gradient and matric potential in a yellow latosol cropped to citrus. The experiment was carried out at campus of Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, University of São Paulo, in the municipality of Piracicaba (22º42’43’’ S, 47º37’10’’ W, 546 m). The experimental plot was installed in the soil under a 10 years old citrus crop, being made up of 40 observation points along two transects in a 4 m x 7 m spacing. In each observation point were installed a) one aluminum tube to access a neutron probe till the depth of 1.20 m, to quantify the soil water storage and b) three mercury tensiometers at depths of 1.00 m, 1.10 m and 1.20 m to estimate matric potential and total potential gradient. Measurements were made during two years in the periods between November and July of the next year. Matric potential measurements were made daily and those of soil water storage, weekly. From each observation point were also taken disturbed soil samples for soil mechanical analysis along the profile. A rain gage coupled to a data logger were also installed just beside the transects. The percent values of sand clay and silt were normal distributed and uniform in all points, which permitted the use of a mean of the 40 points in each sampled depth. Soil water storage, matric potential and total potential gradient values did not have significant correlation, at the level of 5% of probability, with the percent values of clay and sand, eventhough the correlation values between storage/gradient and clay were, in almost all analyzed date, positive, whereas those for sand, negative. The dispersion of matric potential and total potential gradient values was higher as the soil became dryer. All the 40 points showed temporal stability for the measured parameters, that is, they maintened their characteristics independently of sampling time; this was proven by means of the Pearson correlation coefficient among dates. By means of the relative difference technique, it was possible to identify the points that, independently of time, estimate the real field mean, the dryer points and the moister points. Point 12 was chosen, by this technique, as the representative for the mean total potential gradient; for the soil-water storage, point 15 was identified as the dryer point and point 05 was identified as the moister one. The non-parametric test of Spearman, as suggested by Vachaud et al. (1985), was not significantly different of the simpler parametric test, suggested by Kachanoski and De Jong (1988).

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscila_Oro.pdf: 1119068 bytes, checksum: cb347e2e8ef2ff2a2ee86c4019100b3e (MD5) Previous issue date: 2012-08-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The search for alternative tests that aim to characterize the physiological quality of seedlings are important and needed. The objective of this work was to evaluate the use and consistency of root electrolyte leakage test in the physiological characterization and survival of Enterolobium contortisiliquum and Peltophorum dubium seedlings submitted to irrigation frequencies during hardening. Seedlings were submitted to six irrigation frequencies for a period of 30 days, when we evaluated increments in height and stem diameter, ratio of height to stem diameter, increments in dry biomass of root, stem and leaves, the ratio of shoot to root dry biomass, total dry biomass, Dickson quality index, and root electrolyte leakage. Seedlings were transplanted to pots with sand and water restriction for 60 days to evaluate survival percentage according to a randomized design. Results showed a negative correlation between electrolyte leakage and survival percentage after 30 and 45 days of water restriction of -0,60 and -0,76 for E. contortisiliquum and -0,70 and -0,75 for P. dubium seedlings, respectively. Root electrolyte leakage showed to be consistent to evaluate physiological quality and survival of Enterolobium contortisiliquum and Peltophorum dubium seedlings subjected to different irrigation frequencies during hardening / A busca por testes alternativos que visem a caracterização da qualidade fisiológica de lotes de mudas florestais é de suma importância e se faz necessária. Desta forma, objetivou-se avaliar o emprego e a consistência do teste de perda de eletrólitos radiculares na caracterização fisiológica e na sobrevivência de mudas de Enterolobium contortisiliquum e de Peltophorum dubium submetidas ao déficit hídrico em função de diferentes frequências de irrigação na fase de rustificação. As mudas foram submetidas a seis regimes de regas por um período de 30 dias, após o qual foram quantificados o incremento em altura e diâmetro do coleto, a relação entre a altura e o diâmetro do coleto, os incrementos na massa seca do sistema radicular, caulinar e aéreo, a relação da massa seca da parte aérea com a radicular, a massa seca total, o índice de qualidade de Dickson, assim como, o teste da perda de eletrólitos radiculares. As mudas foram transplantas para vasos com areia e submetidas a completa restrição hídrica por 60 dias para avaliação da porcentagem de sobrevivência e correlação entre a sobrevivência e o teste de perda de eletrólitos radiculares. Os resultados indicaram correlação negativa entre o menor extravasamento de eletrólitos e a maior deposição de fotoassimilados, assim, como, com a maior porcentagem de sobrevivência, principalmente, aos 30 e 45 dias de restrição hídrica atingindo valores de -0,60 e -0,76 em mudas de E. contortisiliquum e de -0,70 e -0,75 em mudas de P. dubium.. O teste de perda de eletrólitos radiculares mostrou-se consistente na avaliação da qualidade fisiológica e sobrevivência de mudas de E. contortisiliquum e P. dubium submetidas a diferentes frequências de irrigação durante a rustificação

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lettice_Aparecida_Dias_Canete_de_Lima.pdf: 1299468 bytes, checksum: 7cf5f1fe2ed78c46edd66e92c79ae1ea (MD5) Previous issue date: 2010-03-10 / Wheat is one of the most important crops because the human diet is based on in many countries. The plant genetic transformation is considered an important tool in obtaining tolerant genotypes to abiotic stresses by the introduction of genes involved in mechanisms of cellular protection Proline is an osmoprotectant that can act in different mechanisms to increase the tolerance of plants. The enzyme ∆1-pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS), encoded by the gene p5cs, is considered the limiting step in the proline biosynthesis. The study of the stability of transgene expression and productivity are critical to the commercial release of transgenic varieties. This study was conducted to evaluate five events through biophysical and production analysis under water stress. The results obtained were as the following parameters: relative water content (RWC); malondialdehyde contents (MDA), membrane stability index (%) and proline quantified. Production rates were quantified as the number of seeds per plant, number of ears per plant, 100 seeds average weight per plant and total weight of seeds per plant. The results permitted to conclude that transgenic plants responses were differently under severe and partial water stress conditions. Plants from different events under severe stress presented a higher content of proline (1.16x to 1.62x greater), lower levels of MDA and the IEMs were higher due to the fact of showing a more efficient mechanism of protection for cell membranes against oxidative stress. The perception of severe stress occurred at the 8th day of water restriction, however in partial water stress, the beginning of perception was after 12 days. The results obtained for production indexes were similar among events and stressed controls, which shows that, although there was expression of the transgene (p5cs) the higher amount of proline did not result in higher production of plants / O trigo é umas das mais importantes culturas pelo fato de ser base da dieta humana em muitos países. A transformação genética de plantas é considerada uma importante ferramenta na obtenção de genótipos tolerantes aos estresses abióticos pela introdução de genes envolvidos nos mecanismos de proteção celular sob condições de estresse hídrico. A prolina é um osmoprotetor que pode atuar nos diversos mecanismos para o aumento da tolerância ao déficit hídrico das plantas. A enzima .1-pirrolina-5-carboxilato sintetase (P5CS), codificada pelo gene p5cs, é considerada o passo limitante na rota de síntese de prolina. O estudo da estabilidade de expressão do transgene e a sua produtividade são fundamentais para o lançamento de variedades comerciais transgênicas. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar cinco eventos de transformação, por meio de análises biofísicas e índices de produção, quanto à tolerância ao estresse hídrico. Como resultados obtidos, na avaliação dos seguintes parâmetros: Conteúdo Relativo de àgua (CRA); concentrações de malondialdeído (MDA), índices de estabilidade de membrana (%) e quantificação de prolina. Como índices de produção foram quantificados: número de sementes/planta, número de espigas/planta, peso médio de 100 sementes/planta e peso total das sementes por planta. Os resultados demonstraram que plantas transgênicas responderam de modo diferenciado aos dois tipos de estresse aplicados (severo e parcial). As plantas dos eventos avaliados sob condições de estresse severo e parcial apresentaram conteúdos maiores de prolina (1,16x a 1,62x mais), níveis menores de MDA e consequentemente e os IEMs destas plantas foram maiores por demonstrarem um mecanismo mais eficiente de proteção das membranas celulares contra o estresse oxidativo. A percepção do estresse severo ocorreu a partir do 8º dia de restrição hídrica severa, enquanto que na restrição hídrica parcial, o início da percepção ocorreu após o 12º dia. Os resultados obtidos para os índices de produção foram similares entre plantas transgênicas dos diferentes eventos e controle estressado, o que demonstra que, embora tenha havido expressão do transgene (p5cs) esta maior concentração de prolina não resultou em uma maior produtividade das plantas

Açaí palm (Euterpe oleracea Mart.) is native to the Amazon and presents great economic interest in Brazil and in the world. Brazil is the world's largest producer of açaí fruit, the state of Pará being the largest national producer. This production was destined for local consumption, but the conquest of new markets and the increase in exports stimulated the expansion of commercial plantations on land. However, the high demand for seedlings has limited the implantation of commercial plantations, due to the slow growth, high sensitivity to the water deficit and the occurrence of anthracnose caused by Colletotrichum. The study objective was to evaluate the growth promotion, water deficit mitigation and reduction of anthracnose by rhizobacteria in açaí palm seedlings. The experiment was carried out in a completely randomized design in the nursery conditions with açaí seedlings inoculated with rhizobacteria R-35, R-38, BRM32113, BRM32111, R-58, R-61 and R-92. All rhizobacteria promoted growth, accumulation of biomass, higher content of nutrients and chlorophylls, as well as improvements in photosynthetic performance. The rhizobacteria BRM32113, BRM32111, R-58 and R-92 were inoculated in açaí seedlings submitted to the water deficit. Depletion of soil water up to 50% of field capacity reduced water potential and photosynthetic performance. However, the higher activity of antioxidant enzymes alleviated the effects of water deficit on açaizeiro seedlings inoculated with rhizobacteria. The infection of Colletotrichum sp. in leaves of açaí seedlings altered the capture of light and the assimilation of CO2 in the mesophyll, resulting in lower photosynthetic performance. However, when the açaí seedlings were inoculated with the R-92 rhizobacteria the severity of the anthracnose was reduced and the damages in the photosynthetic apparatus were attenuated. The results show that the rhizobacteria accelerate the growth of the açaí palm seedlings, which can contribute to decrease the time of quality seedlings, greater tolerance to water deficit and greater resistance to anthracnose. The application of rhizobacteria can be used as a clean technology to aid in the sustainable management of the production of açaí palm seedlings in nurseries. / O açaizeiro (Euterpe oleracea Mart.) é uma palmeira nativa da Amazônia e de grande interesse econômico no Brasil e no mundo. O Brasil é o maior produtor mundial do fruto de açaí, sendo o estado do Pará o maior produtor nacional. Essa produção era destinada ao consumo local, porém a conquista de novos mercados e o aumento nas exportações estimulou a expansão dos plantios comerciais em terra firme. No entanto, a alta demanda por mudas tem limitado a implantação de plantios comerciais, devido ao crescimento lento, alta sensibilidade ao déficit hídrico e a ocorrência de antracnose causada por Colletotrichum sp. O objetivo do estudo foi avaliar a promoção de crescimento, mitigação do déficit hídrico e redução da antracnose por rizobactérias em mudas de açaizeiro. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado nas condições de viveiro com mudas de açaizeiro inoculadas com as rizobactérias R-35, R-38, BRM- 32113, BRM-32111, R-58, R-61 e R-92. Todas rizobactérias promoveram crescimento, acúmulo de biomassa, maior conteúdo de nutrientes e clorofilas, além de melhoria no desempenho fotossintético. As rizobactérias BRM-32113, BRM-32111, R-58 e R-92 foram inoculadas em mudas de açaizeiro submetidas ao déficit hídrico. A diminuição do conteúdo de água no solo até 50% da capacidade de campo reduziram o potencial hídrico e o desempenho fotossintético. Porém, a maior atividade das enzimas antioxidantes aliviou os efeitos do déficit hídrico nas mudas de açaizeiro inoculadas com as rizobactérias. A infecção de Colletotrichum sp. em folhas de mudas de açaizeiro alterou a captação de luz e a assimilação de CO2 no mesofilo, resultando em menor desempenho fotossintético. Porém, quando as mudas de açaizeiro foram inoculadas com a rizobactéria R-92, a severidade da antracnose foi reduzida e os danos no aparato fotossintético foram atenuadas. Os resultados revelam que as rizobactérias aceleram o crescimento das mudas de açaizeiro, podendo contribuir para diminuir o tempo de obtenção das mudas de qualidade, maior tolerância ao déficit hídrico e maior resistência a antracnose. A aplicação das rizobactérias pode ser utilizada como uma tecnologia limpa para auxiliar no manejo sustentável da produção de mudas de açaizeiro em viveiros.

Orientador: João Luis Zocoler / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Enzo Dal Pai / Banca: Márcia Ortiz Mayo Marques / Banca: Eliane Gomes Fabri / Resumo: O coentro (Coriandrum sativum L.) tem grande importância econômica tanto no consumo in natura como tempero quanto na produção de óleo essencial que possui alto valor agregado. A instabilidade climática e a forma como as diferentes texturas de solo armazenam a água provocam grande oscilação na produção dos cultivos agrícolas tornando o uso da irrigação muito oportuno. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes lâminas de irrigação em diferentes texturas de solo, para produção de óleo essencial de coentro. O projeto foi realizado em casa de vegetação no Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista, Campus de Botucatu/SP (FCA/UNESP). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com 15 tratamentos decorrentes da combinação entre 3 texturas de solo e 5 lâminas de irrigação. As texturas de solo utilizadas foram: solo de textura arenosa, solo de textura argilosa e solo de textura média; e as lâminas de irrigação foram: 50%, 75%, 100%, 125% ec 150% da ETc. A Evapotranspiração da cultura ETc foi medida utilizando-se lisímetro. As irrigações foram realizadas diariamente utilizando sistema de irrigação via gotejamento, com gotejadores autocompensantes e que possuíam vazão de 2 litros por hora / Abstract: The coriander (Coriandrum sativum L.) has great economic importance in both in natura and seasoning consumption as in the production of essential oil that has high added value. Climatic instability affects and the way different soil textures store water, causing great oscillation in the production of agricultural crops making the use of irrigation very timely. The objective of this work was to evaluate the influence of the production of coriander oil when submitted two different irrigation slides and in different soil textures. The project was carried out in a greenhouse in the Rural Engineering Department of the Paulista State University, Campus de Botucatu/SP (FCA/UNESP). The experimental design was completely randomized, with 15 treatments resulting from the combination of 3 soil textures and 5 irrigation slides. The soil textures used were: sandy soil, clay texture soil and medium texture soil; and the irrigation slides were: 50%, 75%, 100%, 125% and 150% ETc. Evapotranspiration of ETc culture was determined using lysimeter. Irrigations were performed daily using a drip irrigation system, whith self-compensating drippers and that had a flow rate of to liters per hour. / Doutor

Northeastern Brazil is hydrologically characterized by recurrent droughts leading to a highly vulnerable natural water resource system. The region contains the Caatinga biome, a sparsely studied ecosystem, covering an area of approximately 800,000 km2. Reduced wateravailability is projected to take place in large regions of the globe, including Northeastern Brazil. Given the strong interactions between climate and vegetation, research has addressed climate change effects on natural and agricultural ecosystems. In this context, soil hydraulic properties are essential to assess soil water flow, and thus the ability of soil to supply water to plants at potential rates under different ranges of pressure head. Based on that, the aims of this thesis are: to increase insight in water balance components for the Caatinga biome, under current and future climate scenarios; and to assess the ability of soils in supplying water to plants by the further development of an existing matric flux potential approach, followed by its application to a group of soils from two Brazilian climatic zones (semi-arid and subhumid). Both for current and future climate scenarios, hydrological simulations were performed with SWAP model parameterized for a preserved Caatinga basin of 12 km2. The validation of the simulations was performed using a dataset of daily soil-water content measurements taken at 0.2 m depth in the period from 2004 to 2012. The soil water supplying capacity was evaluated through a multilayer matric flux potential approach, coupling the soil hydraulic properties, root length density and plant transpiration. Regarding the current climate conditions, the Caatinga biome returns 75% of the annual precipitation to the atmosphere, whereas the partitioning of total evapotranspiration into its components (transpiration, evaporation and interception) on annual basis accounts for 41%, 40% and 19%, respectively. Evapotranspiration and air temperature are most sensitive to soil moisture during the periods June-September and December-January. Concerning the future climate, transpiration was enhanced by 36%, soil evaporation and interception losses reduced by 16% and 34%, respectively. The amount of precipitation returned to the atmosphere was on average 98%. For both climate scenarios, the soil-plant-atmosphere fluxes seem to be controlled by the surface soil layer (0-0.2 m) which provides, on average, 80% of the total transpiration, suggesting that the Caatinga biome may become completely soil-water pulse dominated under scenarios of reduced water availability. The matric flux potential analysis revealed that soils from the semiarid zone were able to deliver water to plants at potential rates under a wider range of bulk soil pressure head (-36 to -148 m), whereas the soils from the wetter zone showed more hydraulic restriction with limiting soil water potential above -1.5 m. For the analyzed soils, only a negligible increase in available water results from decreasing the root water potential below -150 m, therefore, in order to adapt to water-limited conditions, plant species may invest in other adaptive strategies, rather than spending energy in structures that allow a reduction of the lower suction limit in their tissues. / O Nordeste do Brasil é hidrologicamente caracterizado por secas recorrentes, tornando os recursos hídricos naturais altamente vulneráveis. Nesta região está o bioma Caatinga, ocupando uma área de aproximadamente 800.000 km2. Cenários de déficit hídrico são projetados para grandes regiões do globo, incluindo o Nordeste brasileiro. Devido às interações entre clima e vegetação, várias pesquisas têm abordado os efeitos das mudanças climáticas sobre os ecossistemas naturais e agrícolas. Neste contexto, as propriedades hidráulicas do solo são essenciais para avaliar o movimento de água, e assim a capacidade de fornecimento de água às plantas. Com base nesta contextualização, os objetivos desta tese são: simular os componentes do balanço hídrico do bioma Caatinga para cenários climáticos atuais e futuros; e avaliar a capacidade de alguns solos em fornecer água às plantas a partir de uma abordagem de potencial de fluxo matricial. Para os cenários climáticos atuais e futuros, simulações hidrológicas foram realizadas com o modelo SWAP, parametrizado para uma microbacia de 12 km2, inserida em área de Caatinga preservada. A validação das simulações foi processada a partir de medidas diárias do conteúdo de água do solo na profundidade de 0,2 m no período de 2004 a 2012. A capacidade do solo em fornecer água às plantas foi avaliada através da atualização de uma função de potencial de fluxo matricial, que acopla as propriedades hidráulicas do solo, densidade de comprimento radicular e transpiração das plantas, aplicada a um grupo de solos da zona climática semiárida e sub-úmida. Como resultados principais destacam-se: nas condições climáticas atuais, o bioma Caatinga retorna 75% da precipitação anual para a atmosfera como evapotranspiração, particionada entre seus componentes (transpiração, evaporação e intercepção) em 41%, 40% e 19%, respectivamente. Evapotranspiração e temperatura do ar foram sensíveis à umidade do solo durante os períodos de junho-setembro e dezembro-janeiro. Em relação ao cenário climático futuro, a taxa de transpiração foi acrescida em 36%. A evaporação do solo e a interceptação foram reduzidas em 16% e 34%, respectivamente. A quantidade de precipitação devolvida para a atmosfera foi em média 98%. Para ambos os cenários climáticos, é sugerido que os fluxos de água no sistema solo-planta-atmosfera são controlados pela camada superior do solo (0-0,2 m), fornecendo, em média, 80% do total transpirado, indicando que, caso os cenários de disponibilidade hídrica reduzida se confirmem, o bioma Caatinga pode se tornar completamente dependente dos pulsos de água no solo. A partir do potencial de fluxo matricial limitante revelou-se que os solos da região semiárida são capazes de manter o fluxo de água às plantas em taxas potenciais em condições de solo seco (potencial matricial limitante variando de -36 a -148 m), enquanto que, os solos da região mais úmida indicaram severa restrição hidráulica, com potencial matricial limitante maior do que -1,5 m. Ainda para os solos analisados, a atribuição de potencial na superfície da raiz inferior a -150 m não ocasionou aumento de disponibilidade hídrica, indicando que valores menores que -150 m não implicam em uma estratégia viável para suportar baixa disponibilidade hídrica.