Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-27T16:54:42Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3394502 bytes, checksum: e9e87cde1f664ed57cc9fd98c596092c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T16:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3394502 bytes, checksum: e9e87cde1f664ed57cc9fd98c596092c (MD5) Previous issue date: 2015-10-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Estresses abióticos são aqueles impostos pelas condições edafo-climáticas ao longo do ciclo de uma cultura, que afetam seu desenvolvimento. Dentre os estresses abióticos que reduzem significativamente a produção de grãos do milho, podemos destacar a seca e a deficiência de fósforo. A compreensão dos mecanismos genéticos e fisiológicos em resposta a esses estresses pode fornecer ferramentas importantes para aumentar a tolerância e a produtividade das culturas, por meio da seleção assistida ou da transgenia. Estratégias de mapeamento de QTLs (Quantitative Trait Loci) e mapeamento associativo vêm sendo amplamente utilizadas com o objetivo de dissecar características complexas com elevado efeito de background genético e influência ambiental, tornando-os passíveis de seleção. Assim, o presente trabalho utilizou essas duas estratégias de mapeamento para identificar regiões genômicas envolvidas na resposta do milho à seca e à deficiência de fósforo. No mapeamento de QTLs, foi utilizada uma abordagem de modelos mistos em duas populações de milho tropical sob condições contrastantes de disponibilidade de água, sendo avaliados: produção de grãos, altura de planta e intervalo de florescimento. Altura de plantas e intervalo de florescimento foram incluídos como cofatores, contribuindo para melhorar a precisão na identificação de QTLs para a produção de grãos. Dezessete regiões genômicas foram identificadas para produção de grãos com ou sem co-fatores, além de dez QTLs para altura de planta e sete para intervalo de florescimento detectados nas duas populações de mapeamento. Em geral, ambos os pais de cada população contribuíram com alelos favoráveis. O efeito dos cofatores foi mais expressivo na população derivada do cruzamento L1761121 x L521237. Nessa população, QTLs para intervalo de florescimento nos cromossomos 3, 4 e 9 foram co-localizados com QTLs para produção de grãos, exceto quando o intervalo de florescimento foi incluído como co-fator no modelo, indicando que fatores genéticos comuns possam controlar ambas as características nessas regiões. Em quatro regiões genômicas nos cromossomos 1, 3, 6 e 8, foram detectados QTLs para produção de grãos coincidentes em ambas as populações, que também foram consistentemente identificados em outros estudos, sugerindo uma estabilidade desses QTLs em diferentes ambientes e background genéticos, com uso potencial no melhoramento assistido. A deficiência de fósforo (P) é um problema recorrente principalmente em solos tropicais. A proliferação e o desenvolvimento do sistema radicular são estratégias para maximizar a exploração do solo, aumentando a eficiência na aquisição de P pelas plantas. Esse estresse abiótico foi abordado por meio do mapeamento associativo em um painel composto por 561 linhagens de milho tropical. O painel foi genotipado com marcadores SNPs gerados pela genotipagem por sequenciamento (GBS) e fenotipado para características de morfologia radicular e aquisição de P em solução nutritiva sob baixa e alta concentração de P. Modelos lineares mistos corrigidos para os efeitos de estrutura de populações e de parentesco permitiram a identificação de 136 SNPs associados com um conjunto de seis características, considerando a significância de –log10 (P-valor) ≥ 5. O decaimento médio do desequilíbrio de ligação foi de 1000 pares de bases, demonstrando uma alta diversidade genética das linhagens. Os SNPs significativos foram bem distribuídos em todos os cromossomos, confirmando a complexidade genética das características de morfologia radicular e de aquisição de P. O SNP apresentando a maior probabilidade de associação (S8_89092905) foi localizado dentro do gene GRMZM2G044531 no cromossomo 8, que codifica uma provável proteína da família AGC quinase. Esse SNP aumenta o comprimento e a área superficial das raízes, principalmente sob baixa concentração de P, com influência mínima no diâmetro radicular. Além disso, a uma distância de 127,4 kbp desse SNP, um outro SNP (S8_88964594), posicionado no gene GRMZM2G057116, que codifica um fator de transcrição da família WRKY, foi também associado com tais características fenotípicas. Apesar desses SNPs estarem fisicamente distantes, eles compartilham um alto desequilíbrio de ligação (r2 = 0,77), superior ao valor médio encontrado (r2 = 0,18) da região de 610 kbp onde eles estão localizados. Tais informações associadas com a natureza desses genes preditos, os tornam candidatos para futuros estudos de validação. Integrando os resultados desses dois estudos, uma região no cromossomo 8 entre os bins 8.02 e 8.03 merece destaque por terem sido detectados QTLs para produção de grãos sob estresse hídrico em duas populações e SNPs significativamente associados com morfologia. Assim, essa região genômica é altamente recomendada como alvo tanto para o melhoramento assistido quanto para a busca por genes candidatos, visando desenvolver genótipos de milho adaptados e produtivos em condições de estresses. / Abiotic stresses are those imposed by soil and climatic conditions throughout the cycle of a culture that affect their development and production stability. Among the abiotic stresses that significantly reduce maize grain yield, we can highlight the drought and phosphorus deficiency. Understanding the genetic and physiological mechanisms in response to these stresses can provide important tools to increase tolerance and crop productivity, through assisted selection or genetic modification. QTL (Quantitative Trait Loci) and association mapping strategies have been widely used in order to dissect complex traits with high genetic background effect and environmental effect, making them eligible for selection. Thus, the present study used these two mapping strategies to identify loci that are involved in maize response to drought and phosphorus deficiency. In the QTL mapping it was used a mixed model approach in two populations of tropical maize in contrasting conditions of water availability, in which we evaluated grain yield, plant height and anthesis- silking interval. The traits plant height and anthesis-silking interval were included as cofactors in QTL model, contributing to improved precision in the QTL identification for grain yield. Seventeen genomic regions were identified for grain yield with or without co-factors, additionally ten QTLs for plant height and seven for anthesis-silking interval were also detected in both mapping populations. In general, both parents of each population contributed with favorable alleles. The effect of cofactors was more marked in the population derived from the cross L1761121 x L521237. In this population, QTL for anthesis-silking interval on chromosomes 3, 4 and 9 were co-located with QTLs for grain yield, except when the anthesis-silking interval was included as co-factor in the model, indicating that common genetic factors may control both traits in these regions. On four genomic regions on chromosomes 1, 3, 6 and 8, QTLs were detected for grain yield in both populations, which have also been consistently identified in other studies, suggesting stability of these QTLs in different environments and genetic background, with potential use in assisted breeding. Phosphorus deficiency (P) is a recurring problem mainly in tropical soils. The proliferation and development of the root system are strategies to maximize the soil exploitation, increasing P acquisition efficiency by plants. This abiotic stress was addressed through association mapping on a panel of 561 tropical maize inbreed lines. The panel was genotyped with SNP markers generated by genotyping-by-sequencing (GBS) and phenotyped for root morphology traits and P acquisition in nutrient solution under low and high P concentration. Mixed linear models corrected for population structure and kinship effects allowed the identification of 136 SNPs associated with a set of six traits considering the significance of -log10 (P-value) ≥ 5. The average decay of linkage disequilibrium was 1000 base pairs, showing a high genetic diversity in this panel. The significant SNPs were well distributed in all chromosomes, confirming the genetic complexity of root morphology traits and P acquisition. The SNP presenting the highest association probability (S8_89092905) was placed inside the GRMZM2G044531 gene on chromosome 8, which encodes a putative AGC kinase family protein. This SNP increases the root length and surface area, particularly under low P concentration with minimal influence on root diameter. Furthermore, at a distance of 127.4 kbp upstream, another SNP (S8_88964594) placed inside the gene GRMZM2G057116, encoding a putative WRKY transcription factor, also associated with such phenotypic traits. Despite these SNPs are physically distant, they share high linkage disequilibrium (r2 = 0.77), higher than the average found (r2 = 0.18) of 610 kbp region where they are located. Such information associated with the nature of these predicted genes, makes them candidates for future validation studies. Integrating the results of these two studies, a region on chromosome 8 between the bins 8.02 and 8.03 was noteworthy for have detected QTLs for grain yield under water stress in two populations and SNPs significantly associated with root morphology. Thus, this genomic region is highly recommended as target for marker-assisted breeding and for search of candidate genes in order to develop maize genotypes adapted and productive under stress conditions.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-02T13:05:36Z No. of bitstreams: 1 JOÃO HUGO BARACUY DA CUNHA CAMPOS - TESE (PPGRN) 2010.pdf: 28932035 bytes, checksum: dbde6d0a56b6228c2c9a4fa65197654f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T13:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO HUGO BARACUY DA CUNHA CAMPOS - TESE (PPGRN) 2010.pdf: 28932035 bytes, checksum: dbde6d0a56b6228c2c9a4fa65197654f (MD5) Previous issue date: 2010-08-20 / CNPq / Este estudo avalia os impactos das alterações climáticas sobre o zoneamento agrícola de risco climático do feijão e milho cultivados na região Nordeste do Brasil (NEB), com base nos relatórios do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). O modelo de balanço hídrico, combinado com técnicas de geoprocessamento (SIG), foi utilizado para identificar as áreas da região de estudo onde as culturas poderão sofrer restrições de rendimento devido às mudanças climáticas. Os dados utilizados no estudo foram as séries históricas de precipitação com no mínimo 20 anos de dados diários, coeficientes de cultura, evapotranspiração potencial e a duração do ciclo da cultura. Foi adotado como critério de corte para o Índice de Satisfação das Necessidades de Água para a cultura (ISNA), definido como a relação entre a evapotranspiração real e a evapotranspiração máxima (ETr/ETm), os valores 0,55 e 0,50 para o milho e o feijão, respectivamente. Os cenários de aumento na temperatura do ar utilizados nas simulações foram de 1,5; 3 e 5 ºC. Os resultados indicam que o aumento na temperatura do ar pode afeta significativamente a disponibilidade de área agricultável das culturas de feijão e de milho no NEB. Portanto, é importante que variedades dessas culturas mais resistentes a altas temperaturas sejam desenvolvidas visando enfrentar a problemática do aquecimento. Os resultados ainda indicam que existe considerável diferença entre os três cenários de aquecimento e as condições climáticas atuais em termos dos efeitos projetados da variação de temperatura sobre as áreas cultivadas com feijão e milho na região de estudo. Mediante os cenários de aquecimento, o tamanho da estação de cultivo e a produtividade serão significativamente reduzidos como conseqüência do decréscimo em área agricultável com as culturas de milho e feijão. A época de semeadura de janeiro a março se apresenta menos afetada pelos cenários de aquecimento do que a semeadura nos meses de novembro e dezembro ou de abril e maio, provavelmente em face da regularidade dos padrões da ITCZ na maior parte do NEB. / This study assesses the impacts of climate change on the agricultural zoning of climatic risk in cowpea and corn grown in northeastern Brazil (NEB), based on the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) reports. The water balance model, combined with geospatial technologies (GIS), was used to identify areas of the study area where the crops will suffer yield restrictions due to climate change. The data used were the time series in rainfall at least 20 years of daily data, crop coefficients, potential evapotranspiration and duration of the crop cycle. The scenarios analyzed were of increases in air temperature of 1.5, 3 and 5 oC. It was adopted as baseline for the Water Requirements Satisfaction Index for culture (WRSI), defined as the ratio between actual evapotranspiration and maximum evapotranspiration (ETr/ETm), the values of 0.55 and 0.50 for maize and cowpea bean, respectively. An increase of air temperature affects the availability of suitable agricultural area and particularly the cowpea bean and corn yield across NEB. Therefore, it is important that crops varieties better suited to hightemperature conditions should be planted. There are considerable differences between the three warming scenarios and normal climatic conditions in terms of projected effects of changes in temperature on the area suitable for cowpea bean and corn cultivation. Under the warming scenarios, the length of the growing period and yield should be drastically affected as a consequence of the decrease in agriculturally suitable area. The sowing date from January to March appears to be less affected by warming scenarios than sowing in November and December or April and May, probably due to the soil conditions and regularity of seasonal ITCZ patterns in most of northern NEB.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego Zancanella Bonomo.pdf: 1042232 bytes, checksum: 9f5a5145bc9e9626b7d0e92900bdb65c (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Due to the conditions of uneven distribution of rainfall in northern Espírito Santo, Brazil, cultivation of Conilon coffee (Coffeacanephora) has been done predominantly under irrigation with highly productive crops especially coffee production in Brazil. After the irrigation system implementation it is fundamental to the success of the project to implement a system of water management in irrigated crop, requiring a correct quantification of crop water consumption. The purpose of this study was to evaluate the response of different genetic materials (clones) of Conilon coffee to different irrigation. The study aimed quantification of water consumption, as well as to estimate the crop coefficient (Kc). The research was conducted in a farm called Córrego Grande in São Mateus, Espírito Santo state, Brazil in commercial cultivation of Conilon coffee in 3 x 0.8 m spacing, conventional drip irrigated, with a flow rate of 2 L h-1 and spaced 0.5 m. The experimental design was completely randomized in a subplot design, with six plots, five subplots and four replications. The plots were irrigation corresponding to 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150% of evapotranspiration for a condition of drip irrigation. The subplots were Conilon called 02, 03, 18, 153 and bamburral. Each replication was consisted of 20 plants. Data were subjected to analysis of variance and the means of treatments (subplots) were compared by Tukey test at 5% probability. The averages of the treatments (plots), were subjected to polynomial regression analysis. Regarding the growth parameters the 150% evapotranspiration blade for located irrigation was superior to the other ones. As for the first crop productivity, the percentages of irrigation applied for the maximum productivity varied according to the evaluated clone from blade percentages of 94.7% (kc = 0.947) for clone 03, percentage to 123.9% of the blade EToLoc (kc = 1.239) for clone 02 / Em razão das condições da distribuição irregular das chuvas na região norte do Espírito Santo, o cultivo de café Conilon (Coffea canephora) tem sido feito predominantemente sob irrigação, com lavouras altamente produtivas com destaque na produção cafeeira nacional. Após a implantação do sistema de irrigação torna-se fundamental ao sucesso do projeto a implementação do manejo de água do cultivo, requerendo uma correta quantificação do consumo hídrico da cultura. Diante isso, o trabalho teve como objetivo a avaliação da resposta de diferentes materiais genéticos (clones) de café Conilon a diferentes lâminas de irrigação, visando a quantificação do consumo hídrico, bem como a estimativa do coeficiente de cultura (Kc). A pesquisa foi conduzida na fazenda Córrego Grande, em São Mateus, em cultivo comercial de café Conilon, no espaçamento 3,0 x 0,8 m, irrigada por gotejamento convencional, com vazão do gotejador de 2 L h-1 e espaçados de 0,5 m entre si. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em parcela subdividida, com seis parcelas, cinco subparcelas e quatro repetições. As parcelas foram lâminas de irrigação correspondentes a 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150% da evapotranspiração para condição de irrigação localizada. As subparcelas foram os genótipos de Conilon denominados 02, 03, 18, 153 e Bamburral. Cada repetição foi constituída de 20 plantas. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias dos tratamentos (subparcelas), comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. As médias dos tratamentos (parcelas), foram submetidos a análise regressão polinomial. Em todos os parâmetros vegetativos avaliados a porcentagem da lâmina aplicada de 150% da evapotranspiração para irrigação localizada foi superior às demais. Já para produtividade da primeira safra, as porcentagens das lâminas de irrigação aplicadas para a máxima produtividade variaram em função do clone avaliado, desde porcentagens de lâmina de 94,7% (kc = 0,947) para o clone 03, até porcentagem de lâmina de 123,9% da EToLoc (kc = 1,239) para o clone 02

Orientador: Prof. Dr. Danilo da Cruz Centeno / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Evolução e Diversidade, 2016. / O conhecimento sobre padrões de distribuição das espécies é crucial para estratégias de manejo e conservação. "Leis" biogeográficas como a Relação Espécies-Área (REA) e o Gradiente Latitudinal de Riqueza (GLR) são ferramentas fundamentais para a compreensão dos fatores determinantes da biodiversidade nos níveis local, regional e global. Listas de espécies de aves são disponíveis para diversas unidades geopolíticas, desde a escala de países até estados e cidades. Tal cenário de informação abundante é similar em poucos grupos taxonômicos (e.g. mamíferos e plantas vasculares), restringindo uma avaliação ampla da estrutura temporal e espacial das comunidades bióticas. A massa crescente de registros georreferenciados (i.e. uma observação particular de um espécime pertencente a uma espécie e associada a um par de coordenadas geográficas) poderia aumentar a acurácia de estudos envolvendo padrões descritos acima, mas estes registros também são limitados a poucos táxons e áreas amostradas. Este trabalho empregou listas de espécies de aves (do sítio Avibase) como unidades amostrais (UAs) em níveis geopolíticos distintos (países, estados e cidades) para descrever a REA e o GLR em escala global. As UAs do primeiro nível (países) de LIS (banco de dados baseado em listas de espécies) cobriram quase toda extensão de terras emersas, englobando cerca de 98% das 10.405 espécies de aves conhecidas. No terceiro nível de LIS (cidades), com apenas um milésimo do território emerso, aproximadamente metade das espécies foi amostrada. LIS também foi comparado a bancos de dados oriundos de registros georreferenciados dos sítios eBird e GBIF usando (i) as mesmas fronteiras geopolíticas como delimitadores das UAs (banco de dados GEO) e (ii) UAs com tamanho e forma circular fixos (banco de dados FIX). Valores elevados de riqueza para um dado nível geopolítico foram detectados em LIS, estando associados a variâncias reduzidas para o indicador biológico neste banco de dados. Por meio da análise de regressão linear, os três bancos de dados apresentaram curvas significantes para REA. A inclinação destas curvas não diferiu entre os níveis em LIS e GEO nem entre os níveis correspondentes destes dois bancos de dados (exceto para o nível 1). O GLR foi evidenciado em LIS (todos os níveis) e GEO (níveis 1 e 3), mas não em FIX. O efeito latitudinal contribuiu com uma fração reduzida da variância explicada da riqueza, quando comparado ao efeito da área, utilizando-se apenas esses dois fatores explanatórios numa análise de regressão múltipla. Essa contribuição relativa foi menor nos primeiros níveis de LIS e GEO. Todos os níveis dos bancos de dados possuem um componente robusto da proximidade geográfica entre UAs na similaridade entre faunas: ele reflete quase que indistintamente a estrutura da comunidade para todo o planeta. Os resultados indicam que listas de espécies disponíveis são ferramentas poderosas para a avaliação de padrões na distribuição da biodiversidade, independentemente da escala amostral. Lacunas regionais e locais nos levantamentos podem ser identificadas e preenchidas, para estender tais explanações a outros táxons além das aves. Registros massivos de locação precisa de espécies poderiam possibilitar descrições mais acuradas destes e de outros padrões biogeográficos, inclusive em escalas inferiores. / Knowledge on patterns of species distribution is crucial for management and conservation strategies. Biogeographic "Laws" as the Species-Area (SAR) and the Latitudinal Gradient Richness (LGR) are fundamental tools for understanding factors that determine the biodiversity at local, regional or even global level. Checklists of bird species are available for a large amount of geopolitical units, ranging in scale from countries to states and cities.This scenario of abundant information achieve similar status only in a few taxonomic groups (e.g. mammals and vascular plants), restricting a broad assessment of temporal and spatial structure of biotic assemblages. A growing body of georreferenced records of species (i.e. a particular observation of a specimen pertaining to a given species and associated to a pair of geographic coordinates) should improve the accuracy of studies involving the patterns described above, but it is also limited to a few taxa and sampled units (SUs). In this work, we used checklists (from Avibase) as sampling units (SUs) for different geopolitical levels to describe SAR and LGR at global scale. The first level (countries) of LIS (database from species checklists) encompasses almost the entire area of emersed land, covering about 98% of the 10,405 known bird species. The third level (cities), with only a thousandth of the emersed territory, almost half of all species was sampled. This database (LIS) was also compared to that generated from georeferenced records eBird and GBIF (database GEO) using (i) the same geopolitical frontiers as delimiters of UAs and (ii) SUs with size and circular shape fixed (database FIX). Higher richness values for a given geopolitical level were detected in LIS, associated with reduced variances in such biological indicator for this database. By using linear regression analysis, all three databases presented significant SAR curves. Slopes of such relationships did not differ among levels in LIS and GEO or between corresponding levels of these two databases (except for level 1). LGR was presented by LIS (all levels) and GEO (levels 1 and 3), but not by FIX. The latitudinal effect contributed a small fraction of explained variance of richness compared to the area effect when only these explanatory factors were used in the multiple regression analysis. This relative contribution was lower in the first LIS and GEO levels. All levels of databases presented a strong component of geographical proximity between SUs in the similarity between faunas: they reflect almost indistinctly the speciesbased community structure for the entire planet. The results indicate that species checklists are powerful tools available for evaluating patterns of biodiversity distribution despite sample scales. Regional and local gaps in inventories should be identified and filled to reinforce such extension to taxa other than birds. Massive records based on precise location of species could enable more accurate descriptions of these and other biogeographic patterns, even at smaller scales.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Inselbergs são afloramentos rochosos isolados que emergem abruptamente acima das planícies que os circundam, formados principalmente por afloramentos de rochas graníticas e gnáissicas. São lugares com alta diversidade e endemismo, e caracterizados por alto grau de insolação, temperaturas do ar e do solo, com ventos fortes e solos com baixa retenção de água. Sementes de três espécies típicas dos inselbergs (Alcantarea glaziouana, Barbacenia purpurea e Tibouchina corymbosa) foram estudadas para avaliar o efeito das temperaturas constantes (15 a 40C) e alternada (20-30C), o estresse hídrico (Ψw = 0,0 a -1,2 MPa) promovido por soluções de polietileno glicol 6000 (PEG) e a qualidade da luz sob diferente valores de razão vermelho: vermelho extremo (V:VE), na porcentagem final e velocidade de germinação. Os resultados mostraram que todas as espécies têm sementes muito leves, variando entre 0,005 - 0,04 g. As três espécies apresentaram alta germinação sob temperaturas entre 20C e 30C, e não germinaram a 40C, exceto A. glaziouana. A máxima germinação foi obtida em água destilada (0 MPa) e as diferentes condições de estresse hídrico reduziram a percentagem e a velocidade de germinação de todas as espécies estudadas. A. glaziouana foi a espécie menos sensível a redução do potencial hídrico. As sementes de todas as espécies necessitam de exposição a luz para a máxima germinação (fotoblásticas positivas) e a porcentagem final de germinação foi inibida sob baixos valores de V:VE. A razão V:VE que resultou em 50% da máxima germinação variou entre as espécies. Estes resultados demonstram que a germinação pode limitar a capacidade das espécies em colonizar tanto novas áreas como área perturbadas, além de contribuir para a distribuição das espécies nos inselbergs. / Inselbergs are isolated rock outcrops that rise abruptly above the surrounding plains, mainly formed by outcrops of granitic and gneissic rocks. They are places with high diversity and endemism, and are characterized by high degree of insolation, air temperatures and soil, with high winds and soils with low water retention. Seeds of three typical inselberg taxa (Alcantarea glaziouana, Barbacenia purpurea and Tibouchina corymbosa) were studied to evaluate the effect of constant (15 to 40C) and alternating (20-30C) temperatures, water stress (Ψw = 0.0 to -1.2MPa) promoted by solutions of polyethylene glycol 6000 (PEG) and light quality under different red:far red (R:FR) ratios on the percentage and germination rate. The results showed that all species have very light seeds, ranging from 0.005 to 0.04 g. All species presented high germination under temperatures between 20C and 30C, and did not germinate under 40C, except A. glaziouana. Maximum germination was obtained in distilled water (0 MPa) and water stressed conditions reduced the percentage and rate of germination in all species studied; A. glaziouana was less sensitive to low water potentials. Seeds of all species required light for maximum germination (photoblastic positive) and the final germination percentage was inhibited at low R:FR ratios. The R:FR value that resulted in 50% of maximum germination varied among species. These results show that germination can limit the ability of species to colonize newly and disturbed habitats and also contributes to inselbergspecies distribution.

Submitted by Paulo Miguel de Bodas Terassi (pmbterassi@gmail.com) on 2016-01-14T11:33:09Z No. of bitstreams: 1 Estudo de parâmetros climáticos como subsídio à gestão ambiental da vertente paraense da bacia hidrográfica do rio Itararé (Finalizada)..pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-14T13:58:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 terassi_pmb_me_prud.pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-14T13:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 terassi_pmb_me_prud.pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Não recebi financiamento / Os estudos dos aspectos físicos e sociais existentes em bacias hidrográficas permitem avaliar os seus diversos componentes, os processos e interações que nela ocorrem. Sobretudo, o clima funciona como um insumo de energia para a bacia hidrográfica e desempenha o papel de controlar ou influenciar diversos componentes da dinâmica socioambiental desse recorte espacial. Nessa perspectiva, o presente trabalho objetiva o estudo das características climáticas e, especificamente o conhecimento do comportamento da erosividade das chuvas e da disponibilidade hídrica na vertente paranaense da bacia hidrográfica do rio Itararé. O recorte de estudo está situado nos setores nordeste e leste do Paraná e abrange uma superfície aproximada de 4.845 km2. Foram obtidos os dados anuais, sazonais, mensais e diários de chuva de treze postos pluviométricos junto ao Instituto das Águas do Paraná e de uma estação meteorológica, de Joaquim Távora, pertencente ao Instituto Agronômico do Paraná. Foram utilizadas as seguintes metodologias: aplicou-se o índice de erosividade de Rufino, Biscaia e Merten (1993); espacializou-se as estimativas de temperatura fornecidas pela Universidade de Delaware (2014); empregou-se o balanço hídrico climatológico de Thornthwaite e Mather (1955); foram aplicados os sistemas de classificação climática de Köppen (1948), Thornthwaite (1948) e Nimer (1972); e, por fim, empregou-se a técnica de agrupamento para a obtenção de regiões homogêneas e para a definição de anos-padrão. Observou-se que embora tenham sido observados alguns padrões entre o efeito orográfico e o aumento de pluviosidade em alguns setores da bacia hidrográfica, a distribuição das isolinhas de pluviosidade e número de dias de chuva para a escala anual está propriamente mais ligada às diferenças entre o regime pluviométrico sazonal e a interferência da dinâmica atmosférica regional. Identificou-se que as maiores alturas pluviométricas ocorrem durante o período que vai de setembro a março, período de ocorrência do maior potencial erosivo. As maiores isotermas, os maiores valores de evapotranspiração e menores valores de excedente hídrico foram identificados para o setor norte, com um cenário inverso para os setores sul e oeste. O emprego do sistema de classificação climática de Köppen (1948) possibilitou delimitar a área de estudo em três tipologias climáticas: Cfb para os setores oeste e central; Cfa para o setor norte; Cfa/Cfb para os setores transitórios. A metodologia de Thornthwaite (1948) apresentou seis tipologias climáticas distinguindo apropriadamente as características climáticas da bacia hidrográfica em conformidade com o índice de umidade efetiva e a eficiência térmica. A metodologia de Nimer (1972) identificou três tipologias climáticas e definiu características da circulação atmosférica a partir dos atributos climáticos. O zoneamento climático permitiu averiguar a relação das características climáticas com os componentes socioambientais da área de estudo. A zona climática IV merece atenção por ter apresentado a maior erosividade das chuvas, junto à verificação de solo exposto associado a elevadas declividades, fatores que representam maiores riscos à erosão. A zona climática I apresenta a significativa ocupação por pastagens e lavouras temporárias e, o alerta da possibilidade de deficiência hídrica, especialmente em condições de La Niña ou em meses como abril e agosto, demonstram uma vulnerabilidade a essas atividades econômicas. / The studies of the physical and social aspects present in a watershed allow us to evaluate their various components, their processes and interactions that occur in it. Above all, the climate works as an energy input to the watershed and plays the role of controlling and influencing various components of the dynamics socio-environmental of this spatial cutout. From this perspective, the present study aims to study the climatic characteristics and specifically the knowledge of the behavior of rainfall erosivity and water availability in the watershed Itararé, in Parana state. The study clipping is situated in the northeast and eastern sectors of Paraná and covers an area of approximately 4,845 km2. Annual, seasonal, monthly and daily rain data of thirteen rain gauge stations were obtained along with the Paraná Institute of Water and the weather station Joaquim Távora, which belongs to the Agronomic Institute of Paraná. The following methodologies were used: erosivity indices of Rufino, Biscaia and Merten (1993); Temperature estimates provided by the University of Delaware (2014); climatic water balance of Thornthwaite and Mather (1955); Climate classification system of Köppen (1948), Thornthwaite (1948) and Nimer (1972) and, lastly, a clustering technique for obtaining homogeneous regions and to define standard-years was used. It was noticed that although some patterns between the orographic effect and the increase of pluviosity in some sectors of the watershed were observed, the distribution of isoline rainfall and the number of rainy days for the annual range is more properly related to the differences between seasonal rainfall and the interference of regional atmospheric dynamics. It was identified that the highest rainfall occur during the period from September to March, which is the period of occurrence of the most erosive potential. The biggest isotherms, the highest evapotranspiration values and lower water surplus values were identified for the northern sector, with a reverse scenario to the south and west sectors. The usage of Köppen‟s classification system (1948) allowed us to define the study area into three climatic types: Cfb for the western and central sectors; Cfa for the northern sector; Cfa / Cfb for transient sectors. The methodology presented by Thornthwaite (1948) exposed six climate types, properly distinguishing the climatic characteristics of the watershed in accordance with the effective moisture and thermal efficiency. Nimer‟s methodology (1972) identified three climate types and defined the atmospheric circulation features through the climatic attributes. The climatic zoning made it possible to examine the relation between the climatic characteristics and the social-environmental components of the study area. The climate zone IV requires attention for presenting the highest rainfall erosivity besides the exposed soil associated with high declivities, factors that evince the greatest risk to erosion. The climate zona I presents significant occupancy of pastures and temporary crops, and the warning of the possibility of deficiency water, especially in La Niña conditions or months like April and August, demonstrate a vulnerability to these economic activities.

The establishment of forest stands on degraded sandy soils environments presents challenges related to low fertility and drought. The objective of this study was to evaluate the growth of young plants of Pinus elliottii Engelm. in sandy soil with the use of chemicals and organic fertilizer under different levels of water availability. The cultivation of plants lasted 13 months in a greenhouse in pots of 7 liters were kept at 20, 40, 60 and 80% of maximum water holding capacity of the container. The treatments consisted of combinations of soil preparation (NPK and / or partially decomposed pine needles and control) with the level of water availability, resulting in 16 treatments in factorial quali-quantitative distribution completely random distribution with four replications. The height and diameter of te stem base at the end of the experiment, analysis of monthly growth, dry matter yield, water use efficiency and water use in the assimilation of dry mass were observed. The results showed that the use of chemical fertilizer negatively influenced the survival of the plants, especially at lower water availability in the soil. The final height and its growth were influenced by soil water availability, the diameter of the stem base and its increment was influenced by the availability of water and its interaction with soil preparation. The growth in height over time was attributed to soil prepare, also the diameter growth period of the diameter was extended by the low water saturation in the soil. The water consumption rose as increased water availability, however, the efficiency of water use increases with the lower water quantity in soil, and in the presence of chemical fertilizer. / A implantação de povoamentos florestais em ambientes com solos arenosos degradados apresenta desafios ligados a baixa fertilidade e ao déficit hídrico. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o crescimento de plantas jovens de Pinus elliottii em solo arenoso com o uso de compostos químicos e orgânicos para sua fertilização, sob diferentes níveis de disponibilidade hídrica. O cultivo das plantas teve a duração de 13 meses sob estufa em vasos de 7 litros, os quais foram mantidos a 20, 40, 60 e 80% da capacidade máxima de retenção de água do vaso. Os tratamentos resultaram da combinação do preparo do solo (NPK e/ou acícula parcialmente decomposta e controle) com o nível de disponibilidade hídrica, resultando em 16 tratamentos em delineamento bifatorial quali-quantitativo com distribuição inteiramente casualizada com quatro repetições. Foram avaliadas a altura e diâmetro do colo ao final do experimento, analise do incremento mensal, produção de matéria seca, consumo hídrico e eficiência do uso de água na assimilação de massa seca. Os resultados obtidos mostraram que o uso de fertilizante químico influenciou negativamente a sobrevivência das plantas, principalmente em baixas disponibilidades de água no solo. A altura final e seu incremento foram influenciados pela disponibilidade hídrica no solo, já o diâmetro do colo e seu incremento, pela disponibilidade de água e sua interação com o preparo de solo. O crescimento em altura ao longo do período foi atribuído ao preparo de solo, já o período de crescimento em diâmetro do colo foi prolongado pela baixa saturação de água no solo. O consumo hídrico se elevou à medida que aumentou a disponibilidade hídrica, entretanto a eficiência de uso da água aumenta com diminuição da mesma, e na presença de fertilizante químico.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The El Nino Southern Oscillation (ENSO) is a large-scale phenomenon that impacts weather and climate worldwide, including Southern and Northeast Brazil. Soil water is a major factor that affects interannual crop production in Rio Grande do Sul State. Other factor that may affect crop yield is the possible climate change. Human activities have been blamed to increase the CO2 concentration of the Earth s Atmosphere. Earth temperature may increase in response to increasing CO2 concentration. The Impact of the projected climate change on soil water and agroecossystems yield is an important and relevant issue both from a scientific and political viewpoint. The objective of this study was to simulate wheat, maize and soybean yields, and the fraction of transpirable soil water (FTSW) and link its interannual variability to ENSO and under climate change scenarios at Santa Maria, RS. Soil water and crop yield were simulated with models available in the literature. Air temperature and rainfall were modified to create climate change scenarios. The results showed that neutral years are the years of the largest risk to production of wheat, maize and soybean. During La Niña years the trend of water deficit is not clear and El Niño years are associated with years with greater FTSW. The increase in temperature, expected to decreases wheat and maize yields more than soybean yield. / O El Niño Oscilação Sul (ENOS) é um fenômeno de grande escala que afeta o tempo e o clima em diversos locais do Globo Terrestre, incluindo o Brasil, especialmente as regiões Sul e Nordeste brasileiro. A água disponível no solo para os cultivos é um importante fator de variabilidade interanual da produção agrícola no Estado do Rio Grande do Sul. Outro fator que poderá influenciar o rendimento das culturas é a possível mudança climática. A concentração de CO2 da atmosfera terrestre está aumentando devido às atividades humanas, assim, a temperatura média do ar do Planeta poderá aumentar nos próximos anos devido ao efeito estufa do CO2 atmosférico. O impacto de uma possível mudança climática sobre a água disponível e o rendimento em agroecossistemas é um assunto de interesse científico e político. O objetivo deste estudo foi simular a fração de água disponível no solo e sua conseqüência sobre o rendimento de trigo, milho e soja, associando sua variabilidade interanual com o fenômeno ENOS e, em diferentes cenários climáticos para Santa Maria, RS. Para a simulação foi utilizado o cenário meteorológico atual (1969-2003) e, criados cenários de mudança climática com diferentes aumentos de temperatura do ar com e sem aumento de precipitação pluviométrica para os próximos 100 anos. Os resultados mostraram que anos neutros constituem anos de maior risco para as culturas do trigo, milho e soja. Para anos de La Niña a tendência de défice hídrico não foi tão clara. Anos de El Niño, normalmente, estão associados a maior disponibilidade hídrica para as plantas. Se o aquecimento global se confirmar, espera-se que o rendimento de grãos de trigo e milho seja mais afetado do que a soja.

The grant of water use is an instrument of the Brazilian Water Resources Policy that must be analyzed according to its legal, technician and social character. Concerning the legal character, the grant process structure must attend the current law; as regards the technique questions, the process assessment passes for the balance of water availability and demand; the social character is attended in the analysis of the preferential water uses in the river basin, to be definite by the population and considered in the balance calculation. The objective of the present research is the procedural improvement of water balance for grant, considering in an articulated manner in the technician, legal and social and aspects and the interaction between basins of rivers with different domains. The Ibicuí river basin, object of study, is characterized by the intense water use for irrigation of the rice cultivation. The basin has two well characterized conditions of contour: one in upstream, defined for the Santa Maria basin river, and other, downstream next to the outfall in the Uruguay river (river of national domain). The water balance is made with the aid of two decision support tools: the models CRUZ and OutorgaLS. The applicability of the models in solution of problems of grant for the study area is analyzed, considering the months of irrigation (November to February) of years whose water offers is equal to the lower limit of the reliable interval of 90% (dry years). The results, although different, demonstrate that the two models can be used for the formulation of scenes. These differences are based on the models characteristics, that possess different ways of presentation, but result in analysis of same trend. A social prospection, with questionnaire use, was ccomplished with the aim to get a vision of the society regarding the questions related to water resources. Moreover, the questionnaire served as spreading of the National System of Water Resources, since that, during the application, people had demonstrated interest in knowing the responsible by decision in the basin. As conclusion, it is observed that it is possible to use the models of integrated manner, using the best characteristics of both. The OutorgaLS model reveals adequate for simulation between different types of use, therefore, for users of same priority, the optimization model can not converge. In this case, for users of same type of use, the model CRUZ gets to optimize the water balance, to consider the ambient reserve and also to propose rationings. / A outorga de direito de uso dos recursos hídricos é um instrumento da Política Nacional de Recursos Hídricos brasileira que deve ser analisado segundo seu caráter legal, técnico e social. Quanto ao caráter legal, a estruturação do processo de outorga deve atender a legislação vigente; no que se refere às questões técnicas, o equacionamento passa pela realização do balanço de disponibilidade hídrica e demanda; já o caráter social é atendido com a análise dos usos preferenciais da água na bacia hidrográfica, a serem definidos pela população e considerados no equacionamento do balanço. O objetivo da presente pesquisa é o aprimoramento metodológico do balanço hídrico para a outorga, considerando, de forma articulada, os aspectos técnicos, legais, sociais e a interação entre bacias hidrográficas de rios de diferentes domínios. A bacia hidrográfica do rio Ibicuí, objeto do estudo, é caracterizada pelo intenso uso de água para irrigação da lavoura orizícola. A bacia possui duas condições de contorno bem caracterizadas: uma à montante, definida pela bacia do rio Santa Maria, e outra a jusante, próximo ao seu exutório junto ao rio Uruguai (rio de domínio da União). O balanço hídrico é feito com o auxílio de duas ferramentas de suporte à decisão: os modelos CRUZ e OutorgaLS. É analisada a aplicabilidade dos modelos na solução de problemas de outorga para a área de estudo, considerando os meses de irrigação (novembro a fevereiro) de anos cuja oferta hídrica iguala-se ao limite inferior do intervalo de confiança de 90% (anos secos). Os resultados obtidos, apesar de diferentes, demonstram que os dois modelos podem ser utilizados para a formulação dos cenários. Essas diferenças se fundamentam nas características dos modelos, que possuem formas diferentes de apresentação, mas resultam em análise de mesma tendência. Uma prospecção social, com utilização de questionário, foi realizada com o objetivo de obter uma visão da sociedade a respeito das questões relacionadas aos recursos hídricos. Além disso, o questionário serviu como divulgação do Sistema Nacional de Gerenciamento dos Recursos Hídricos, uma vez que, durante a aplicação, as pessoas demonstraram interesse em conhecer os tomadores de decisão na bacia. Como conclusão, observa-se que é possível utilizar os modelos de forma integrada, aproveitando as melhores características de ambos. O modelo OutorgaLS mostra-se adequado para simulações entre diferentes tipos de uso, pois, para usuários de mesma prioridade, o modelo de otimização pode não convergir. Nesse caso, para usuários de mesmo tipo de uso, o modelo CRUZ consegue otimizar o balanço hídrico, considerar a reserva ambiental e inclusive propor racionamentos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The water management is a major practical possibilities to achieve significant increases in productivity unchanged in terms of occupied area. For the floricultural industry despite being considered a competitive and profitable activity, studies on the optimal water needs for different species is scarce, and studies and research. Thus the present study aims to identify water management suitable for crop production Alstroemeria x hybrida in pots with substrate. Analyzing its response in yield and quality of the buds. The experiment was conducted under controlled conditions in the Floriculture Industry Polytechnic College of UFSM - RS. They were used vessels of 20 l, with one plant per pot Alstroemeria x hybrida, variety Firenze. The experimental design was completely randomized, with 16 replications and five treatments, totaling 80 experimental units. Throughout the cycle evaluations were made (destruction) of a vessel of each treatment to monitor the development of both shoot (leaf area) and the underground part (rhizomatous structure). Comparison of the results was performed by analysis of variance and regression using the software SISVAR. To evaluate the water consumption were set limits 30, 45, 60, 75 and 90% of the maximum water retention of the substrate in the vessel (CRV), and verified the measurement of moisture of each vessel by the method of weighings of each vessel individually, seven days irrigation interval. The evaluated factors of production were: length and diameter of flowering stems; fresh and dry weight, number of flowers, leaf area and root development. They also determined the reference evapotranspiration and crop coefficient (Kc) in different phenological stages. The results showed that water consumption is larger as the availability rises and is influenced by weather conditions; the crop coefficient (Kc) showed average values of 0.39 and 0.41 for the growing season and early flowering respectively 0.95 for flowering 1.51 for the full flowering and 0.74 for the fall of flowering; water availability of 90% is recommended for the production of long stems, the parameters number of flowers and diameter of the buds did not differ between treatments. The water availability changes all the root structure of Alstroemeria; It is not advised commercial cultivation of Alstroemeria on vessels of up to 20 l. / A prática de manejo da irrigação é uma das principais possibilidades para a obtenção de aumentos significativos de produtividade sem mudança em termos de área ocupada. Para o ramo da floricultura apesar de ser considerada uma atividade competitiva e rentável, os estudos sobre a necessidade ideal de água para as diferentes espécies é escasso, sendo necessários estudos e pesquisas. Assim o presente trabalho tem por objetivo identificar o manejo de água adequado para produção da cultura de Alstroemeria x hybrida em vasos com substrato. Analisando sua resposta sob rendimento e qualidade das hastes florais. O experimento foi conduzido em estufa climatizada no Setor de Floricultura do Colégio Politécnico da UFSM RS. Foram usados vasos de 20 l, com uma planta por vaso de Alstroemeria x hybrida, da variedade Firenze. O delineamento experimental foi inteiramente casualisado, com 16 repetições e cinco tratamentos, totalizando 80 unidades experimentais. Ao longo do ciclo foram feitas avaliações (destruições) de um vaso de cada tratamento para acompanhar o desenvolvimento tanto da parte aérea (área foliar) como da parte subterrânea (estrutura rizomatosa). A comparação dos resultados foi realizada através de análise de variância e regressão utilizando-se o software SISVAR. Para avaliar o consumo de água foram estipulados limites de 30, 45, 60, 75 e 90% da capacidade máxima de retenção de água pelo substrato no vaso (CRV), sendo verificada a medida da umidade de cada vaso pelo método das pesagens de cada vaso individualmente, com turno de rega de sete dias. Os fatores de produção avaliados foram: comprimento e diâmetro das hastes floríferas; massa fresca e seca, quantidade de flores, área foliar e desenvolvimento radicular. Também foram determinados a evapotranspiração de referência e o coeficiente de cultura (Kc) nos diferentes estágios fenológicos. Os resultados obtidos mostraram que o consumo de água é maior à medida que a disponibilidade se eleva e é influenciado pelas condições meteorológicas; o coeficiente da cultura (Kc) apontou valores médios de 0,39 e 0,41 para a fase vegetativa e início da floração respectivamente, 0,95 para o florescimento, 1,51 para o pleno florescimento e 0,74 para a queda do florescimento; a disponibilidade hídrica de 90% é recomendada para a produção de hastes longas, os parâmetros número de flores e diâmetro das hastes florais não diferiram entre os tratamentos. A disponibilidade hídrica altera toda a estrutura radicular da alstroemeria; não é aconselhado o cultivo comercial de alstroemeria em vasos de até 20 l.