Para identificar a importância ecológica das matas ciliares é essencial conhecer a interação entre sua hidrologia e ciclagem de nutrientes. Isto se torna ainda mais crucial diante das crescentes transformações na paisagem causadas pelo homem, que têm promovido forte antropização destas formações florestais. O estudo foi conduzido em uma floresta ribeirinha sazonalmente alagada na região sudoeste da Amazônia entre os anos de 2005 e 2007. Foram medidas as principais vias hidrológicas: chuva, precipitação interna, escoamento pelo tronco, escoamento superficial, solução do solo e água subterrânea, além do rio Urupá. Em todas foram realizadas análises químicas para determinação das concentrações de C, N e macronutrientes (cátions/ânions). A mata ciliar apresenta solos ácidos, bem estruturados, pobres em nutrientes e com um eficiente mecanismo de retenção nas camadas superficiais, associado à distribuição da matéria orgânica, absorção por raízes finas ou retenção pelos complexos de troca do solo. Os estoques de nutrientes no solo estão dentro da faixa de valores observada em outros estudos na Amazônia, apresentando baixa fertilidade. A região estudada apresenta altos índices pluviométricos (em torno de 2125 mm), com um regime de sazonalidade bem definido (apresentando déficit hídrico entre maio e setembro). A partição da chuva na mata ciliar ocorre com 15% de interceptação pelo dossel e o restante sendo distribuído entre a precipitação interna (83%) e escoamento pelo tronco (2%). A lixiviação de nutrientes pelo dossel foi observada para a maioria dos elementos avaliados, excetuando Na+ e Cl-, confirmando o importante papel do dossel em suprir nutrientes para a mata ciliar. Este enriquecimento também é influenciado pela queima de biomassa durante a transição do período seco para o chuvoso. A contribuição do escoamento pelo tronco foi essencial, principalmente para NO3- e cátions básicos, evidenciando a importância da inclusão desta via hidrológica na rotina de amostragens em estudos de ciclagem de nutrientes em florestas. Os fluxos no solo foram maiores na camada superficial, principalmente em função da entrada da rica solução da precipitação interna, sendo sua contribuição extremamente alta para K+, Carbono Orgânico Dissolvido (COD), PO43-, NH4+ e SO42-. Alguns elementos apresentaram indícios de lixiviação durante os meses mais chuvosos, enquanto o Na+ apresentou lixiviação durante o ano inteiro, em função da natureza conservativa deste elemento. A retenção das bases observada no solo pode estar associada com a absorção pelas raízes, adsorção pelas fases minerais e orgânicas do solo ou ainda pela retenção de ânions, que também foi observada. A relação entre os íons e a descarga do rio Urupá gerou uma histerese em sentido horário, indicando uma importante contribuição do fluxo lateral (escoamento superficial), e evidenciando a importante conectividade entre a mata ciliar e o rio Urupá. A maioria dos elementos apresentou balanço positivo (Ca2+, K+, HCO3-, Cl-, SO42- e COD) ou próximo do equilíbrio (Mg2+, NH4+, NO3-, PO43-), com exceção do Na+. Estes resultados indicam que a floresta estudada apresenta um eficiente mecanismo de conservação dos nutrientes em seus solos, uma baixa contribuição da ciclagem geoquímica (intemperismo de rochas) e forte controle da atmosfera e dossel florestal caracterizando um ciclo relativamente fechado / To identify the ecological importance of riparian forests is crucial to evaluate the interactions between its hydrology and nutrient cycling. This becomes more important due to fast changes in landscape promoted by mankind, which has been causing strong anthropization of these forests. The present study was conducted on a seasonal flooded riparian forest in the Southwestern Amazonia between 2005-2007. Main hydrological flowpaths (rainfall, throughfall, stemflow, overland flow, soil solution, groundwater and the Urupá riverwater) were sampled and posteriorly analyzed for C, N and macronutrients (cations/anions). Riparian forest soils are acid, well structured, poor in nutrients and with an efficient retention mechanism at the surface layers, which is linked to organic matter distribution, fine roots absorption, or retention by soil exchange complexes. Soil nutrient stocks are within the range of values usually observed in other studies in the Amazon region, revealing low fertility. The studied region exhibit high annual rainfall (around 2125 mm), with a marked seasonality (drought stress from May to September) and rain partitioning in the riparian forest divided into 15% of canopy interception and the remaining distributed between throughfall (83%) and stemflow (2%). Nutrient leaching from the canopy was observed for most elements, except Na+ and Cl-, confirming the important role of the canopy in supplying nutrients to the riparian forest. This enrichment is also influenced by biomass burning during the transition between dry to wet season. Stemflow contribution was essential, especially for NO3- and base cations, showing the necessity to include this flowpath in routine sampling in nutrient cycling studies. The highest soil fluxes were observed at the surface layer as a result of enriched inputs from throughfall, especially for K+, Dissolved Organic Carbon (DOC), PO43-, NH4+ e SO42-. Some elements exhibited leaching during wetter months, whereas Na+ has leached throughout the year, as a function of the conservative nature of this element. Base retention in soils may be linked to root absorption, sorption by organic and mineral soil phases, or anions retention, which was also observed in this study. The relation between ions and Urupá river discharge exhibited a clockwise hysteresis, suggesting an important lateral flow (overland flow) contribution and the connectivity between the riparian forest and Urupá River. Most elements had positive budgets (Ca2+, K+, HCO3-, Cl-, SO42- e COD) or were close to neutral balance (Mg2+, NH4+, NO3-, PO43-), except Na+. The results point out efficient nutrient retention mechanisms in these soils, low contribution from geochemical cycling (rock weathering) and a strong control from the atmosphere and forest canopy, characterizing a relatively close nutrient cycling

Para identificar a importância ecológica das matas ciliares é essencial conhecer a interação entre sua hidrologia e ciclagem de nutrientes. Isto se torna ainda mais crucial diante das crescentes transformações na paisagem causadas pelo homem, que têm promovido forte antropização destas formações florestais. O estudo foi conduzido em uma floresta ribeirinha sazonalmente alagada na região sudoeste da Amazônia entre os anos de 2005 e 2007. Foram medidas as principais vias hidrológicas: chuva, precipitação interna, escoamento pelo tronco, escoamento superficial, solução do solo e água subterrânea, além do rio Urupá. Em todas foram realizadas análises químicas para determinação das concentrações de C, N e macronutrientes (cátions/ânions). A mata ciliar apresenta solos ácidos, bem estruturados, pobres em nutrientes e com um eficiente mecanismo de retenção nas camadas superficiais, associado à distribuição da matéria orgânica, absorção por raízes finas ou retenção pelos complexos de troca do solo. Os estoques de nutrientes no solo estão dentro da faixa de valores observada em outros estudos na Amazônia, apresentando baixa fertilidade. A região estudada apresenta altos índices pluviométricos (em torno de 2125 mm), com um regime de sazonalidade bem definido (apresentando déficit hídrico entre maio e setembro). A partição da chuva na mata ciliar ocorre com 15% de interceptação pelo dossel e o restante sendo distribuído entre a precipitação interna (83%) e escoamento pelo tronco (2%). A lixiviação de nutrientes pelo dossel foi observada para a maioria dos elementos avaliados, excetuando Na+ e Cl-, confirmando o importante papel do dossel em suprir nutrientes para a mata ciliar. Este enriquecimento também é influenciado pela queima de biomassa durante a transição do período seco para o chuvoso. A contribuição do escoamento pelo tronco foi essencial, principalmente para NO3- e cátions básicos, evidenciando a importância da inclusão desta via hidrológica na rotina de amostragens em estudos de ciclagem de nutrientes em florestas. Os fluxos no solo foram maiores na camada superficial, principalmente em função da entrada da rica solução da precipitação interna, sendo sua contribuição extremamente alta para K+, Carbono Orgânico Dissolvido (COD), PO43-, NH4+ e SO42-. Alguns elementos apresentaram indícios de lixiviação durante os meses mais chuvosos, enquanto o Na+ apresentou lixiviação durante o ano inteiro, em função da natureza conservativa deste elemento. A retenção das bases observada no solo pode estar associada com a absorção pelas raízes, adsorção pelas fases minerais e orgânicas do solo ou ainda pela retenção de ânions, que também foi observada. A relação entre os íons e a descarga do rio Urupá gerou uma histerese em sentido horário, indicando uma importante contribuição do fluxo lateral (escoamento superficial), e evidenciando a importante conectividade entre a mata ciliar e o rio Urupá. A maioria dos elementos apresentou balanço positivo (Ca2+, K+, HCO3-, Cl-, SO42- e COD) ou próximo do equilíbrio (Mg2+, NH4+, NO3-, PO43-), com exceção do Na+. Estes resultados indicam que a floresta estudada apresenta um eficiente mecanismo de conservação dos nutrientes em seus solos, uma baixa contribuição da ciclagem geoquímica (intemperismo de rochas) e forte controle da atmosfera e dossel florestal caracterizando um ciclo relativamente fechado / To identify the ecological importance of riparian forests is crucial to evaluate the interactions between its hydrology and nutrient cycling. This becomes more important due to fast changes in landscape promoted by mankind, which has been causing strong anthropization of these forests. The present study was conducted on a seasonal flooded riparian forest in the Southwestern Amazonia between 2005-2007. Main hydrological flowpaths (rainfall, throughfall, stemflow, overland flow, soil solution, groundwater and the Urupá riverwater) were sampled and posteriorly analyzed for C, N and macronutrients (cations/anions). Riparian forest soils are acid, well structured, poor in nutrients and with an efficient retention mechanism at the surface layers, which is linked to organic matter distribution, fine roots absorption, or retention by soil exchange complexes. Soil nutrient stocks are within the range of values usually observed in other studies in the Amazon region, revealing low fertility. The studied region exhibit high annual rainfall (around 2125 mm), with a marked seasonality (drought stress from May to September) and rain partitioning in the riparian forest divided into 15% of canopy interception and the remaining distributed between throughfall (83%) and stemflow (2%). Nutrient leaching from the canopy was observed for most elements, except Na+ and Cl-, confirming the important role of the canopy in supplying nutrients to the riparian forest. This enrichment is also influenced by biomass burning during the transition between dry to wet season. Stemflow contribution was essential, especially for NO3- and base cations, showing the necessity to include this flowpath in routine sampling in nutrient cycling studies. The highest soil fluxes were observed at the surface layer as a result of enriched inputs from throughfall, especially for K+, Dissolved Organic Carbon (DOC), PO43-, NH4+ e SO42-. Some elements exhibited leaching during wetter months, whereas Na+ has leached throughout the year, as a function of the conservative nature of this element. Base retention in soils may be linked to root absorption, sorption by organic and mineral soil phases, or anions retention, which was also observed in this study. The relation between ions and Urupá river discharge exhibited a clockwise hysteresis, suggesting an important lateral flow (overland flow) contribution and the connectivity between the riparian forest and Urupá River. Most elements had positive budgets (Ca2+, K+, HCO3-, Cl-, SO42- e COD) or were close to neutral balance (Mg2+, NH4+, NO3-, PO43-), except Na+. The results point out efficient nutrient retention mechanisms in these soils, low contribution from geochemical cycling (rock weathering) and a strong control from the atmosphere and forest canopy, characterizing a relatively close nutrient cycling

Sugarcane is one of the crops with the highest extraction of macronutrients from the soil, both in cane-plant and ratoon crops, being critical its reposition by means of fertilizers. In the Brazilian sugarcane agrosystem, the supply of elements, such as, potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) and sulfur (S) is commonly performed by fertilizers, like potassium chloride, and soil amendments, such as, lime and phosphogypsum, producing high costs by sole application. In this context, the study aimed to determine the potential of polyhalite as a multi-nutrient source of K, Ca, Mg and S and its effects on yield and quality of sugarcane. In order to reach this objective, the study was divided into three stages: i) field evaluation in low K soil comparing doses of POLY with the combined application of KCl and GYP to evaluate yield, quality, soil chemical parameters, straw and stalk macronutrient content in two sugarcane varieties. ii) elemental, mineralogical and release characterization of the polyhalite (POLY) and potassium chloride (KCl) by the use of micro X-ray fluorescence spectrometry (µXRF) and X-ray diffraction spectrometry; and (iii) evaluation under glasshouse conditions to evaluate the residual effect of the application of POLY dosages contrasted to the application of KCl, GYP and kieserite (KIE) in the leaf macronutrients content, and biomass production in an Oxisol with a low level of K. Based on the field experiment, the application of calcium (Ca), magnesium (Mg), sulfur (S) and mainly potassium (K), irrespective the source applied, affected positively the yield in sugarcane. Related to the dosage, application of 105 kg K2O ha-1, which corresponds to farmer\'s recommended dosage, promoted the highest stalk yields for both varieties, CV7870 and RB867515. This dosage keeps the adequate nutritional status of sugarcane ratoon and enhance the K content in stalk, promoting the accumulation of sucrose in this plant organ. In relation to the soil parameters, for the variety RB867515, after cultivation, most of the nutrient concentration remained in soil were not significant compared to control, suggesting that as much fertilizer is applied this variety will uptake and export. In contrast, the variety CV7870 showed higher remained values for soil Ca, Mg and S in the treatments compared to the control after cultivation, indicating a residual effect, irrespective the treatment. Based on the laboratory results, KCl granule in the moisture low-K sandy Oxisol has rapidly promoted dissolution of nutrients and then released Cl- and K+, being susceptible for leaching, whereas POLY granule performed as a slow-release fertilizer due to its low solubility compared to KCl, enhancing residual effect over time. The results of the glasshouse showed that DM yield and nutrient uptake were more correlated to high K dosages applied (42 and 63 mg kg-1) and K sources containing Ca and S in the formulation (POLY, KCl+GYP+KIE and ½KCl ½POLY), for both cane-plant and ratoon. However, when these sources were provided at the lowest dosage (21 mg kg-1) it was observed superior agronomic efficiency for all added nutrients, indicating that a combination of KCl and POLY can be used more efficiently as K source for sugarcane. Taking together, both experiments, in the field and in the greenhouse, showed that polyhalite is suitable to supply K, Ca, Mg and S at the farmer\'s dosage recommendation. Furthermore, the blend of 50% polyhalite and 50% KCl could be adopted for farmers minimizing plant nutrient losses with a more balanced nutrition. / A cana-de-açúcar é uma das culturas com maior extração de macronutrientes do solo, tanto em cana-planta quanto em soca, sendo fundamental sua reposição por meio de fertilizantes. O fornecimento de elementos como potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S) para cana-de-açúcar é comumente realizado por fertilizantes, como o cloreto de potássio, e condicionadores do solo, como calcário e gesso agrícola, gerando altos custos por cada aplicação. Neste contexto, o estudo teve como objetivo determinar o potencial de polialita (POLY) como fonte multi-nutriente de K, Ca, Mg e S e seus efeitos na produtividade e qualidade da cana-de-açúcar. Para isso, o estudo foi dividido em três etapas: i) avaliação em campo usando solo com baixo nível de K comparando doses de POLY com a aplicação combinada de KCl e gesso agrícola (GYP) para avaliar rendimento, qualidade, parâmetros químicos do solo, teor de macronutrientes de palha e colmo em duas variedades de cana-de-açúcar, CV7870 e RB867515. ii) caracterização elementar, mineralógica e de liberação do polihalita (POLY) e cloreto de potássio (KCl) pelo uso de espectrometria de micro fluorescência de raios X (µXRF) e espectrometria de difração de raios-X; e (iii) avaliação em condições de casa de vegetação do efeito residual da aplicação de dosagens de POLY em contraste com a aplicação conjunta de KCl, GYP e kieserite (KIE) no teor de macronutrientes foliares, e produção de biomassa. Com base no experimento de campo, a aplicação de Ca, Mg, S e principalmente K, independentemente da fonte aplicada, afetou positivamente o rendimento em cana-de-açúcar. Em relação à dosagem, a aplicação de 105 kg K2O ha-1, que corresponde à dosagem recomendada, promoveu os maiores rendimentos de colmos para ambas as variedades, CV7870 e RB867515. Essa dosagem mantém o estado nutricional adequado da cana-soca e aumenta o teor de K no colmo, promovendo o acúmulo de sacarose na planta. Em relação aos parâmetros do solo, para a variedade RB867515, após o cultivo, a maior parte da concentração de nutrientes remanescente no solo não teve efeito significativo em relação ao controle, sugerindo que, quanto mais fertilizante for aplicado, essa variedade será capaz de absorver e exportar. Em contrapartida, a variedade CV7870 apresentou maiores valores remanescentes de Ca, Mg e S no solo em relação ao controle após o cultivo, indicando um efeito residual, independentemente do tratamento. Com base nos resultados laboratoriais, o grânulo de KCl em solo úmido com baixo teor de K promoveu rapidamente a dissolução dos nutrientes e liberou Cl- e K+, sendo mais suscetível à lixiviação, enquanto que o grânulo POLY apresentou baixa solubilidade em comparação ao KCl, aumentando o efeito residual ao longo do tempo. Os resultados mostraram que a produção de biomassa e a absorção de nutrientes foram mais correlacionados às altas doses K (42 e 63 mg kg-1) e fontes de K contendo Ca e S na formulação (POLY, KCl + GYP + KIE e ½KCl ½POLY), tanto para cana-planta quanto para soca. Entretanto, quando essas fontes foram fornecidas na dose mais baixa (21 mg kg-1), foi observada eficiência agronômica superior para todos os nutrientes adicionados, indicando que uma combinação de KCl e POLY seria mais eficiente como fonte de K para cana-de-açúcar. Numa avaliação geral, a polihalita foi adequada para fornecer K, Ca, Mg e S na dose recomendada de 105 kg K2O ha-1. Assim mesmo, a mistura de 50% de polihalita e 50% de KCl pode ser adotada para os agricultores reduzindo as perdas nutricionais para planta.

Produtores de pêssegos e nectarinas utilizam mudas cujos porta-enxertos são provenientes de sementes, gerando desuniformidade entre as plantas e nenhum aproveitamento das vantagens trazidas por porta-enxertos clonais, de aspectos genéticos conhecidos. O presente estudo objetivou avaliar o desempenho inicial de nectarineiras Sunraycer de 1-2 anos de idade autoenraizadas e sobre treze porta-enxertos clonais nas condições edafoclimáticas de Piracicaba, SP, durante os anos de 2015 e 2016. No primeiro capítulo dessa dissertação, apresentaram-se os resultados relacionados à ocorrência das fases de florescimento, brotação e colheita, volume de copa, massa de ramos retirada nas podas, massa de fruto, número de frutos e produção por planta, eficiência produtiva, produtividade e diâmetro transversal dos frutos. O intervalo entre o final do florescimento e o fim da colheita foi de 78 dias para a copa de \'Sunraycer\' sobre os porta-enxertos \'G x N.9\' e \'Santa Rosa\' e de 64 dias sobre \'Ishtara\', períodos menores que os relacionados aos demais materiais genéticos. \'Flordaguard\' e \'Ishtara\' induziram maior e menor vigor à copa de \'Sunraycer\', respectivamente, enquanto a maior produção ocorreu sobre o porta-enxerto \'Flordaguard\'. A copa de \'Sunraycer\' é influenciada negativamente pelo porta-enxerto \'Cadaman\' quanto a variáveis de produção. Frutos de maior massa são obtidos em plantas de \'Sunraycer\' autoenraizadas. O tradicional \'Okinawa\' não se destaca como porta-enxerto para \'Sunraycer\'. É possível colher nectarinas \'Sunraycer\' entre 03/10 e 18/10 em Piracicaba, SP, período este de pouca oferta. No segundo capítulo, objetivou-se determinar os teores de macro e micronutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu, Zn e B) presentes em folhas de nectarineiras Sunraycer, treze semanas após o florescimento, visando a avaliar, interpretar e determinar o estado nutricional das mesmas, identificando possíveis materiais genéticos mais eficientes em absorver/translocar tais elementos. Observa-se distinta composição nutricional das folhas de \'Sunraycer\' em plantas autoenraizadas e sobre porta-enxertos clonais. \'Ishtara\', \'Tsukuba-3\', \'Barrier\' e \'Flordaguard\' são porta-enxertos eficientes na absorção da maioria dos nutrientes sob nectarineiras Sunraycer. Mais casos de deficiência nutricional são observados em plantas de \'Sunraycer\' sobre o porta-enxerto \'Santa Rosa\', para nitrogênio, potássio, cálcio, enxofre, ferro e zinco. / Peach and nectarine producers employ scions grafted in seedling rootstocks, resulting in unevenness between plants and disregarding advantages brought by clonal rootstocks, with known genetic aspects. The present study aimed to evaluate the initial performance of 1-2-year-old Sunraycer nectarine trees on their own roots and grafted on thirteen clonal rootstocks in the edaphoclimatic conditions of Piracicaba city, São Paulo State, Brazil, in the years of 2015 and 2016. Results related to the occurrence of flowering, budding and harvest phases, the canopy volume, pruning fresh weight, fruit mass, number of fruits and production per plant, productive efficiency, yield and fruit transverse diameter are presented in the first chapter of this dissertation. The interval between the end of flowering and the end of the harvest period was 78 days to \'Sunraycer\' grafted onto \'G x N.9\' and \'Santa Rosa\' rootstocks and 64 days to this scion onto \'Ishtara\', shorter periods than those related to other rootstocks. \'Flordaguard\' and \'Ishtara\' induced higher and lower vigor to \'Sunraycer\', respectively, whereas \'Flordaguard\' enabled greater production to \'Sunraycer\'. The \'Sunraycer\' scion is negatively influenced by \'Cadaman\' rootstock in terms of production variables. Heavier fruits are provided by self-rooted plants. The traditional \'Okinawa\' does not stand out as a rootstock for \'Sunraycer\'. It is possible to harvest \'Sunraycer\' nectarines between 03/10 and 18/10 in Piracicaba, SP, which is a period of low supply. In the second chapter, the objective was to determine the foliar levels of macro and micronutrients (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu, Zn and B) in Sunraycer nectarine trees, thirteen weeks after flowering to evaluate, interpret and determine their nutritional status, identifying some possible more efficient genetic materials in absorbing / translocating such elements. It was verified that clonal rootstocks and self-rooted plants provide a distinct nutritional composition to \'Sunraycer\' leaves. \'Ishtara\', \'Tsukuba-3\', \'Barrier\' and \'Flordaguard\' are efficient rootstocks to the absorption of most of the nutrients under Sunraycer nectarine trees. \'Santa Rosa\' allows more nutritional deficiencies to \'Sunraycer\' plants, as of nitrogen, potassium, calcium, sulfur, iron and zinc.

This thesis presents a more in-depth understanding of global root responses of contrasting tomato genotypes to cadmium-induced stress. Tomato genotypes growing in media containing 35 μM CdCl2 over seven days showed metal accumulation in roots and shoots of both genotypes, but with increased Cd allocation over time mainly in roots. PR (tolerant) accumulated lower levels of Cd in the shoots, exhibiting higher growth rate and higher levels of MDA in roots compared to CR (sensitive). Therefore, the PR genotype appears to have a more efficient mechanism to cope with Cd-induced stress. Enzymatic analysis revealed that the presence of Cd altered GSH content in roots of both genotypes, whilst increased the activities of APX, GR and GST, which in turn, together may be the main players against oxidative stress in the tolerant genotype. Following the characterization of tomato roots systems against Cd challenge the second chapter brings the root morphology parameters analysis. Cd exposure decreased the root length, the surface area and the volume in both genotypes, being more severe in the CR genotype. Tomato roots exposed to Cd showed NUE for many macro and micronutrients in the CR genotype lower than verified for the PR. These findings reinforce the explanation that the tolerant phenotype observed in PR plants could be related to a better nutrient management and minor damages in root morphology under Cd stress. Finally, the last chapter brings a large scale quantitative proteomic approach employed to determine alterations in the protein profile of tomato roots exposed to Cd. Tomato genotypes were grown in hydroponics and exposed to Cd over four days. The spectral counting revealed a total of 380 differentially accumulated proteins (DAP), which 62 were shared between both genotypes and showed similar alterations after metal exposure. In general, CR genotype presented higher number of DAP compared to PR. DAP showed alterations in diverse pathways, including proteins involved in cell wall, stress response, and redox activities. The results obtained in this study contributed to increase the understanding of Cd-tolerance in tomato plants. / Esta tese apresenta um aprofundamento do conhecimento global sobre as respostas radiculares de genótipos contrastantes de tomateiro ao estresse induzido por cádmio (Cd). Os genótipos cultivados em hidroponia em meio contendo 35 μM de CdCl2 durante sete dias exibiram acúmulo de metal tanto em raízes como em parte aérea em ambos genótipos, mas com um aumento da alocação de Cd principalmente nas raízes. PR (tolerante) acumulou menores níveis de Cd na parte aérea, exibindo maiores taxas de crescimento e acúmulo maior de MDA comparado ao CR (sensível). No entanto, o genótipo PR parece ter um sistema mais eficiente para lidar com o estresse induzido pelo Cd. Os ensaios enzimáticos revelaram que a presença de Cd alterou o conteúdo de GSH nas raízes de ambos os genótipos, com aumentos nas atividades de APX, GR e GST, que em conjunto podem ser os principais elementos responsivos na defesa contra o estresse oxidativo no genótipo tolerante. Seguindo a caracterização dos sistemas radiculares dos genótipos de tomateiro, o segundo capítulo contém as análises morfológicas. A exposição ao Cd provocou decréscimos nos parâmetros avaliados como comprimento radicular, área superficial e volume, sendo mais severos no genótipo CR. As raízes de tomate expostas ao Cd mostraram alterações na eficiência do uso de nutrientes para vários macro e micronutrientes, sendo menor no CR em comparação com PR. Esses resultados reforçam a explicação de que o fenótipo tolerante observado no genótipo PR pode estar relacionado a um melhor gerenciamento nutricional aliado aos menores danos na morfologia da raiz sob estresse. Finalmente o último capítulo contém dados de proteômica quantitativa, uma abordagem que foi empregada para determinar as alterações provocadas pelo Cd no perfil proteico das raízes de tomateiro. As plantas cresceram em hidroponia e foram expostas ao metal por quatro dias. A contagem espectral revelou um total de 380 proteinas diferencialmente acumuladas (DAP), das quais 62 foram compartilhadas entre os genótipos e apresentaram alterações similares após exposição ao metal. Em geral, CR apresentou maior número de DAP comparado ao PR. DAP foram alteradas em diversas vias, incluindo proteínas envolvidas em parede celular, resposta a estresse e atividades redox. Os resultados obtidos neste estudo contribuíram para aumentar o entendimento da tolerância ao Cd em tomateiro.

A cana-de-açúcar requer uma condição hídrica ideal e uma condição de nutrição adequada para seu desenvolvimento pleno, visando atingir um nível de produtividade economicamente viável. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de quatro lâminas de irrigação em oito variedades de cana-de-açúcar, com análise das variáveis relacionadas à eficiência nutricional e acúmulo de nutrientes por unidade de área na cana-planta, e, relação raiz:parte aérea, densidade radicular e massa de raiz por unidade de área na cana-soca, para cada situação. Foram conduzidos dois experimentos, um no ciclo da cana-planta e o outro na cana-soca. A pesquisa foi realizada na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas (LEB), localizado na Escola Superior de Agricultura \'Luiz de Queiroz\' (ESALQ/USP), em Piracicaba - SP, conduzido em casa de vegetação composta por três vãos conjugados, com área total de 400 m2, a cultura foi conduzida em solo da série \"Sertãozinho, que é um Latossolo Vermelho Amarelo de textura franco-arenosa. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com três blocos completos com parcelas subdivididas. No experimento 1, foram estudados dois fatores, quatro níveis de irrigação por gotejamento superficial ao longo do ciclo (75*, 100, 75 e 50% da demanda hídrica potencial) e oito variedades comerciais de cana-de-açúcar, (CTC 15, CTC 17, RB 867515, RB 92579, RB 931011, RB 966928, IAC 5000 e NCO 376). No experimento 2, parcelas subsubdivididas, foram estudados três fatores, quatro níveis de irrigação por gotejamento superficial ao longo do ciclo, oito variedades comerciais de cana-de-açúcar e quatro épocas de coleta. No experimento 1 todos os nutrientes tiveram maior quantidade alocada no colmo e caldo. A variedade CTC 15 acumulou maior quantidade de nutriente, foi mais eficiente no rendimento bruto de açúcar e na formação de biomassa na parte aérea, enquanto a variedade RB 966928 foi mais eficiente na produção de açúcares totais recuperáveis e sacarose aparente. A lâmina de irrigação de 100% proporcionou maior acúmulo de nutrientes na parte aérea, já as lâminas de 50 e 75*% promoveram maior eficiência na utilização dos nutrientes pela cana-de-açúcar. No experimento 2, a variedade RB 867515 obteve maior produção de biomassa e densidade radicular ao final do ciclo e consequentemente maior relação raiz parte aérea. A camada de 0-20 cm apresentou maior concentração de raiz e a lâmina de 50% proporcionou maior produção de raiz. / The sugarcane requires optimal water conditions and adequate nutrition condition for their full development , aiming to achieve an economically viable level producton level. The objective of this study was to evaluate the effect of four irrigation levels in eight varieties of sugarcane, with analysis of the variables related to nutritional efficiency and accumulation of nutrients per unit area in the sugarcane plant, and root relationship: shoot, root density and root mass per unit area in the cane ratoon, for each situation. Two experiments, one in the cycle of the plant cane and the other in cane ratoon were conducted. The survey was conducted in the experimental area of the Department of Biosystems Engineering (LEB), located in the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ / USP), in Piracicaba - SP, conducted in the greenhouse consists of three adjoining spans, with total area of 400 m2, the culture was conducted in soil series \"Sertãozinho\", which is a Yellow Oxisol sandy loam texture. The experimental design was a randomized complete block design with three complete block design with split-plots. In experiment 1, were studied two factors, four levels of irrigation by surface drip over the cycle (75 *, 100, 75 and 50% of potential water demand) and eight commercial varieties of sugarcane (CTC 15, CTC 17, RB 867515, RB 92579, RB 931011, RB 966928, IAC 5000 and NCO 376). In experiment 2, sub-divided plots were studied three factors, four levels of subsurface drip irrigated throughout the cycle, eight commercial varieties of sugarcane and four samplings. In experiment 1 all the nutrients had higher amount allocated in the stem and broth. The variety CTC 15 accumulated higher amount of nutrient, was more efficient in gross yield of sugar and the formation of biomass in the shoot, while the variety RB 966928 was more efficient in the production of total recoverable sugars and apparent sucrose. The 100% water depth showed higher nutrient accumulation in the shoot, since the irrigation levels of 50 and 75*% promoted more efficient use of nutrients by sugarcane. In experiment 2, the variety RB 867515 obtained higher biomass and root density at the end of the cycle and consequently higher ratio root shoots. The 0-20 cm showed higher concentration of root and the irrigation levels of 50% the highest yield of root.

Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a eficiência do uso de quelatos de ferro no cultivo hidropônico de rúcula em ambiente protegido. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com 4 repetições e 6 tratamentos: Fe-IDHA (ácido D,L aspártico, N-(1,2 dicarboxietil) tetra sódico), Fe-EDTA (ácido etilenodiamino tetra acetic), Fe-ORGÂNICO (a base de aminoácidos), Fe-EDDHA (ácido etilenodiamino - di (o - hidroxifenil-acético o-o 4,8%) e Fe-HBED (ácido N, n`-Bis (2-Hidroxibenzil) N- etilenodiamina n`dipropiônico) e testemunha (sem adição de ferro). O primeiro experimento foi conduzido no período de 8 de maio a 7 de junho de 2012 e o segundo entre 13 de junho e 13 de julho de 2012. As mudas de rúcula, da cultivar \"Folha Larga\", foram transplantadas aos 10 DAS. As avaliações biométricas foram realizadas aos 10, 15, 20, 25 e 30 dias após o transplante (DAT) para: altura das plantas, número de folhas, área foliar, massa fresca e seca das folhas e massa seca das raízes. Aos 15, 20, 25 e 30 dias após o transplante (DAT) foram determinados o índice relativo de clorofila (IRC) e os teores de nitrogênio e ferro das folhas. Todos os quelatos possibilitaram fornecimento suficiente de ferro para o adequado crescimento e produtividade de rúcula em NFT. Plantas submetidas aos tratamentos Fe-HBED e Fe-EDDHA foram estatisticamente semelhantes ao quelato Fe-EDTA e Fe-ORGÂNICO, mas superiores ao Fe-IDHA e testemunha em relação ao crescimento. / Two experiments were carried out to evaluate the efficiency of using iron chelates in hydroponic rocket salad in a greenhouse. The experimental design was completely randomized with 4 replications and six treatments: Fe-IDHA, Fe-EDTA, Fe-ORGÂNIC, Fe-EDDHA and Fe-HBED) and control. The first experiment was conducted from May 8 to June 7, 2012 and the second between 13 June and 13 July 2012. The seedlings of rocket salad variety Folha Larga were transplanted at 10 DAS. The biometric evaluations were performed at 10, 15, 20, 25 and 30 DAT, and analyzed to: plant height, number of leaves, leaf area, fresh and dry weight of leaves and dry weight of roots. At 15, 20, 25 and 30 days after transplanting (DAT) were determined relative chlorophyll index (RCI) and nitrogen and iron contents of the leaves. All chelates made it possible sufficient supply of iron for the adequate growth and productivity of rocket in NFT. Plants subjected to treatments Fe-HBED and Fe- EDDHA were statistically similar to chelate Fe-EDTA and Fe-ORGANIC, but higher than the Fe-IDHA and control in relation to growth.

O objetivo principal deste estudo foi verificar a dinâmica espaço-temporal das variáveis limnológicas de um sistema de áreas alagáveis naturais, em microbacia no Vale do Ribeira de Iguape, rio Jacupiranguinha, sob influências de pulsos hidrológicos distintos, para inferir a capacidade destes sistemas em depurar e ou aprisionar carga de nutrientes potencialmente poluidoras que aportam nestas áreas. Para tanto, foram selecionados 11 pontos de amostragem: 1 e 2 no rio Jacupiranguinha; 3 no córrego Serrana; 4 a 10 no sistema de áreas alagáveis; e 11 saída do sistema, próximo ao rio Jacupiranguinha. Amostras de água foram coletadas em 4 períodos, em todas as estações de coleta, e determinadas as concentrações de nutrientes, DBO, DQO, coliformes fecais e totais. No sedimento foram determinadas as concentrações de nitrogênio total, fósforo total e matéria orgânica. Nas estações do sistema de áreas alagáveis foram coletadas macrófitas aquáticas. Medidas de temperatura, condutividade elétrica, pH, OD foram realizadas utilizando-se sonda multiparamétrica. Realizou-se um levantamento topográfico, estudo batimétrico na planície e foram instaladas réguas hidrométricas na área. As vazões e os níveis hidrométricos do rio Jacupiranguinha tiveram relação direta com a precipitação. As lagoas da planície não apresentam comunicação permanente com o rio, são necessários valores acima de 2,47 m para que ocorra o transbordamento e, consequentemente, a fertilização do sistema de áreas alagáveis. Com a utilização do software PULSO foram observados 5 e 3 pulsos completos, nas cotas topográficas 2,47 m e 2,97 m, respectivamente. A duração de ambas as fases dos pulsos (potamofase e limnofase) foram diferentes, a limnofase prevaleceu no período estudado. O regime de pulsos parece ter um efeito homogeinizador no sistema. Diferenças espaciais e sazonais foram observadas nas variáveis limnológicas da água. O sedimento não apresentou diferenças sazonais e espaciais significativas, entretanto, mostrou-se o compartimento de maior armazenamento de nitrogênio, fósforo e matéria orgânica nas estações das lagoas I e II. Números mais elevados de coliformes foram registrados nos pontos 1 e 2. As macrófitas aquáticas presentes no sistema de áreas alagáveis apresentaram importante participação na determinação dos padrões de ciclagem e aprisionamento de nitrogênio e fósforo total, pois estocam quantidades significativas destes nutrientes em sua biomassa. Em termos de reduções de cargas, no período seco, o sistema de áreas alagáveis apresentou reduções consideráveis levando em consideração a série nitrogenada, fosfatada e DBO. Assim, o regime de pulso mantém a conectividade do rio Jacupiranguinha com o sistema de áreas alagáveis e determinam a dinâmica dos fatores abióticos e bióticos, fundamentais para que esse sistema possa funcionar como armazenador e ou depurador de cargas poluidoras advindas deste rio. Entretanto, recomenda-se a construção de sistema de áreas alagáveis artificial para a complementação do tratamento de esgoto existente na área. / The aim of this study was to verify the spatial and temporal dynamics of natural wetland limnological variables, in Jacupiranguinha river, a micro basin from Ribeira de Iguape Valley, under distinct hydrological pulses. This was made to infer these systems capacity in depurating or retaining potentially polluting nutrients in wetlands. It was selected 11 sample points: 1 and 2 in Jacupiranguinha river; 3 in Serrana’s brook; 4 to 10 in wetland system and 11 in the exit of the system, next to Jacupiranguinha river. Samples were collected in four different periods for nutrients determination, BOD, COD, fecal and total coliforms analysis. In sediment was determined nitrogen and phosphorus concentrations and organic matter. It was collected aquatic macrophytes too. Temperature, electric conductivity, pH and dissolved oxygen were measured with YSI probe. Topography was determined and a batimetric study was made in floodplain; besides, it was installed hydrometric rulers in the area. Discharge and hydrometric levels of Jacupiranguinha river were positively related with precipitation. The floodplain ponds were not permanently connected with fluvial course; it is necessary values above 2,47 meters to overflow the wetland and connect it with the river. With the software PULSO was observed 5 and 3 complete pulses, with respectively 2,47 m and 2,97 m of topographic level. Duration of pulse phases (potamophase and limnophase) was different, and limnophase had predominated. Pulse regime seems to homogenize the system. Seasonal and spatial differences were observed in water limnological variables. The differences in sediment were not significant; however it showed the higher nitrogen, phosphorus and organic matter concentrations in the two ponds. Higher coliform concentrations were registered in points 1 and 2. The aquatic macrophytes present in the studied wetland were very important in nitrogen and phosphorus cycle and retention of these nutrients in their biomass. In terms of load reduction, nitrogen, phosphorus and BOD were considerable reduced in dry season. Thus, pulse regime maintains the wetland connected with Jacupiranguinha river and guide the biotic and abiotic factors dynamics, very important factors for a better operation of the system, serving as nutrient storage and depurative. However, we recommend the construction of an artificial wetland system to complement the waste treatment in the studied area.

Coffee (Coffea arabica L.) nutrient demand depends on fruit load and intensity of the annual variation of vegetative growth. However, nutrient rates recommended for this crop are based only on bean yield, manily yields of old crops. Therefore, this research aimed to determine the source-sink relationship, through the effect of fruit load on vegetative growth, to understand coffee nutritional demand. The hypotheses were (i) the annual biomass of stem, branches and leaves should have a strong negative linear relationship regarding fruit load, (ii) the average nutrients concentration changes in the vegetative plant part due to the number of fruits, and (iii) the plant nutrient demand varies in years of high and low production due to the different proportions between fruiting and annual vegetation. The study was carried out from November 2015 to June 2016 in coffee trees in the municipality of Jacuí - MG, Brazil. The experimental design was completely randomized with one factor (fruit load), six factor levels (100%, 80%, 60%, 40%, 20% and 0%) and five replicates. After flowering, in early November 2015, six fruit loads were manually imposed and the base of the last pair of fully expanded leaf was labeled with wire on all branches of the trees. In early June 2016, during the coffee harvest, branches were cut from the wire-label and characterized. The variables analyzed were: numbers of nodes, leaf area, dry vegetation yield, dry bean yield, volume of fruits and concentration of macro and micro nutrients in vegetation and fruiting. The study revealed that fruit load strongly affects vegetative growth in Coffee arabica L. For each liter of fruit produced, ~ 103 g of dry vegetation yield decreases per tree. Furthermore, the concentration of the macronutrients N, P, K, Mg and S and the micronutrients Mn, Fe, Cu and Zn in vegetation and fruiting not dependent on fruit load. Nutrient demand of a given plant density varies in years of high and low production due to the different yield proportions of mass between fruiting and annual vegetation. / A demanda de nutrients do cafeeiro (Coffea arabica L.) depende da carga de frutos e da intensidade da variação anual do crescimento vegetativo. No entanto, as doses de nutrientes recomendadas para a cultura são baseadas apenas na produtividade de frutos, especialmente produtividades de lavouras antigas. Portanto, o objetivo principal desta pesquisa foi determinar a relação fonte-dreno, por meio do efeito da carga de frutos no crescimento vegetativo, para compreender a demanda nutricional do café. As hipóteses foram (i) a biomassa vegetativa anual teria uma forte relação linear negativa em função da carga de frutos, (ii) a concentração média de nutrientes seria variável na parte vegetativa da planta devido à quantidade de frutos e (iii) a demanda de nutrientes variaria em anos de alta e baixa produção devido às diferentes proporções entre frutificação e vegetação anual. O experimento foi realizado de novembro de 2015 a junho de 2016 em Jacuí - MG, Brasil. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com um fator (carga de frutos), seis níveis do fator (100%, 80%, 60%, 40%, 20% e 0%) e cinco repetições. Após o florescimento, no início de novembro de 2015, as seis cargas de frutos foram aplicadas manualmente e a base do último par de folhas totalmente expandidas foi marcada com um arame indicador em todos os ramos das plantas. No início de junho de 2016, durante o período de colheita do café, os ramos foram cortados a partir do arame indicador e caracterizados. As variáveis analisadas foram: número de nós, área foliar, massa seca da vegetação, massa seca de frutos, volume de frutos e concentração de macro e micronutrientes na vegetação e na frutificação. O estudo revelou que a carga de frutos afeta fortemente o crescimento vegetativo de Coffee arabica L. Para cada litro de fruto produzido a planta deixa de vegetar ~ 103 g de massa seca. Além disso, as concentrações dos macronutrientes N, P, K, Mg e S e os micronutrientes Mn, Fe, Cu e Zn na vegetação e na frutificação não dependeram da carga de frutos. A demanda de nutrientes de uma dada densidade de plantas varia em anos de alta e baixa produção devido às diferentes proporções de produção de massa entre frutificação e vegetação anual.

O manejo eficiente da adubação na cana-de-açúcar tem início com a identificação da exigência nutricional pela cultura. Nesse sentido, foram implantados três experimentos no Estado de São Paulo, sendo o primeiro em Latossolo Vermelho Amarelo eutrófico, o segundo em Latossolo Vermelho eutrófico e o terceiro no Latossolo Vermelho distrófico. Os tratamentos constaram das doses 0, 40, 80 e 120 kg ha-1 de N na cana planta (2005/2006). Na primeira soca (2006/2007) as parcelas referentes aos tratamentos 0 e 120 kg ha-1 de N do ciclo anterior, foram subdivididas e se aplicou 0, 50, 100 e 150 kg ha-1 de N. Na segunda soca (2007/2008) repetiu-se os tratamentos e na terceira soca (2008/2009) se fez uso de dose única com aplicação de 100 kg ha-1 de N. Durante o crescimento da cana planta e primeira soca realizaram-se amostragens da parte aérea e determinou-se a produção de matéria seca, o acúmulo de nutrientes e o nível crítico de nitrogênio em função das doses de N. No final dos ciclos de cana planta e nas três socarias subsequentes realizou-se a separação da parte aérea em colmo, folha seca e ponteiro e da parte subterrânea em raízes e rizomas. Nos compartimentos identificados e separados determinou-se a matéria seca e alocação dos nutrientes. A produção de matéria seca e o acúmulo de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu e Zn na cana planta e cana soca se ajustaram ao modelo sigmoidal, apresentando três fases distintas, no qual evidenciaram que a absorção desses nutrientes ocorre antecipadamente à produção de matéria seca. O acúmulo de Fe e Mn diferenciou entre os solos e obteve ajustes sigmoidal e polinomial cúbico. A adubação nitrogenada promoveu efeito crescente no acúmulo dos macronutrientes, enquanto que para os micronutrientes as doses de N promoveram ganhos apenas para o B, Fe e Zn na cana planta e B, Fe e Mn na cana soca. A concentração crítica de N na parte aérea da cana planta variou entre 10,4 e 13,6 g kg-1 nos estádios iniciais de crescimento, enquanto que no final do ciclo os valores foram de 3,0 a 4,2 g kg-1. Na cana soca as concentrações críticas iniciais variaram de 9,8 a 14,8 g kg-1 e as encontradas na ultima amostragem variaram entre 2,0 e 5,5 g kg-1. A ordem de extração dos nutrientes na cana planta foi de K > N > Ca > S > Mg > Fe > P > Mn > Zn > B > Cu e para cana soca a ordem foi de K > N > Ca > Mg > S > P = Fe > Mn > Zn > B > Cu. Para produzir 1 TCH foi exigido extrações médias de N, P, K, Ca, Mg e S na ordem de 1,24, 0,15, 2,69, 0,55, 0,29 e 0,29 kg Mg-1 na cana planta e média de 1,55, 0,21, 3,07, 0,75, 0,36 e 0,38 kg Mg-1 na cana soca, respectivamente. Para B, Cu, Fe, Mn e Zn as exigências na cana planta foram, respectivamente, de 1,91, 0,83, 260,65, 18,12, 2,81 g Mg-1 e na cana soca foi em média de 2,29, 1,02, 169,17, 20,47 e 3,90 g Mg-1. / The efficient management of fertilization in sugarcane begins with the identification of the nutritional plant requirement. Accordingly, three experiments were established in the State of Sao Paulo, the first in Typic Eutrustox, the second in a Rhodic Eutrustox and third in the Arenic Kandiustults. The treatments consisted of 0, 40, 80 and 120 kg N ha-1 in plant cane cycle (2005/2006). In first ratoon (2006/2007) the portions relating to the treatments 0 and 120 kg N ha-1 of the previous cycle had been subdivided and applied 0, 50, 100 and 150 kg N ha-1. In the second ratoon (2007/2008) repeated the doses and third ratoon (2008/2009) use was made of single dose application of 100 kg N ha-1. During the growth of cane plant and first ratoon held samples of sugarcane above ground and determined the dry matter production, nutrient accumulation and nitrogen critical level as a function of nitrogen doses. At the end of the plant cane and in three subsequent ratoons held the partitioning of sugarcane, through the separation of aerial parts in the stalks, dry leaf and green tops and underground part of the roots and rhizomes. Identified and separated in compartments determined dry matter and nutrients allocation. The dry matter production and accumulation of N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu and Zn in plant cane and first ratoon fitted the sigmoidal model, showing three distinct phases in which showed that absorption of these nutrients occur previously of dry matter production. The accumulation of Fe and Mn differed between the soils and obtained sigmoidal and cubic polynomial fits. The increasing effect of nitrogen fertilization on the accumulation of macronutrients, while the micronutrients, N doses had won only for B, Fe and Zn in plant cane and B, Fe and Mn in first ratoon. The nitrogen critical concentration in aerial parts of cane plant varied between 10,4 and 13,6 g kg-1 in the initial stages of growth, while that at the end of the cycle the values were 3,0 to 4.2 g kg-1. In first ratoon initial nitrogen critical concentrations ranged from 9,8 to 14,8 g kg-1 and those found at the last sampling ranged between 2,0 and 5,5 g kg-1. The order of nutrients build up in plant cane was K> N> Ca> S> Mg> Fe> P> Mn> Zn> B> Cu, and in the first ratoon the order was K> N> Ca> Mg> S> P = Fe> Mn> Zn> B> Cu. To produce 1 TCH was required extractions means of N, P, K, Ca, Mg and S of 1,24, 0,15, 2,69, 0,55, 0,29 and 0,29 kg Mg-1 in the cane plant and average of 1,55, 0,21, 3,07, 0,75, 0,36 and 0,38 kg Mg-1 in the three subsequent ratoons, respectively. For B, Cu, Fe, Mn and Zn requirements in plant cane were, respectively, 1,91, 0,83, 260,65, 18,12, 2,81 g Mg-1 and ratoon average was 2,29, 1,02, 169,17, 20,47 and 3,90 g Mg-1.