Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Increases of 1.1 to 6.4°C in temperature are projected by the end of the XXI century in several locations, including Brazil. Among processes that may be affected by increasing temperatures is the duration of the developmental cycle of crops. Simulation models are tools that allow to describe the possible interactions that take place in agroecoystems and their response to climate change scenarios. The objectives of this dissertation were (i) to simulate the development of irrigated rice and red rice comparing a linear (thermal time model) with a non-linear (WE model) model, and (ii) to investigate the response of the development of rice and red rice to climate change scenarios in Santa Maria, RS, Brazil, considering symmetric and asymmetric increases in minimum and maximum daily air temperatures. Data from a four-year experiment conducted during the 2003-2004 (five sowing dates), 2004-2005 (five sowing dates), 2005-2006 (three sowing dates), and 2006-2007 (two sowing dates) growing seasons in Santa Maria, RS, Brazil were used. Plants were grown in 12 liter pots during the four years, and in a paddy rice field during the 2006-2007 growing season. Nine cultivated rice genotypes (IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BRS 7 TAIM, BR-IRGA 409, EPAGRI 109, an Hybrid, and EEA 406), and two red rice biotypes (awned blackhull- ABHRR, and awned yellowhull-AYHRR) were used. Developmental data available and used in this study were dates of emergence (EM), panicle differentiation (R1), anthesis (R4), and all grains with brown hulls (R9) recorded in five plants per replication in each sowing date. Data collected in the 2004-2005 and 2005-2006 growing season were used to estimate the coefficients of the two models and data collected in the 2003-2004 and 2006-2007 growing season were used as an independent data set for models evaluation. A one hundred years climate scenarios of 0°C, +1°C, +2°C, +3°C, +4°C, and +5°C, with symmetric and asymmetric increases in minimum and maximum daily air temperatures were created with the LARS-WG Weather Generator using a 1969-2003 database. Date of developmental stages in each climate scenario was calculated with the non-linear model (WE model). The root mean square error (RMSE) for all developmental stages varied from 4.9 to 10.5 days with the thermal time model and from 4.3 to 10.9 days with the WE model. The WE model gave better predictions in six out of eleven genotypes, with better predictions for early (R1) than for later (R4 and R9) developmental stages. The duration of the EM-R1 phase in general decreased whereas the duration of the R1-R4 and R4-R9 phases most often increased as temperature increased in the climate change scenarios. The simulated rice development response to elevated temperature was not the same when the increase in minimum and maximum temperature was symmetric or asymmetric. Current rice genotypes may be less competitive with red rice in future climates. / Projeções indicam aumentos de 1,1 a 6,4°C na temperatura do ar até o final do século XXI em vários locais do planeta, incluindo o Brasil. Dentre os processos que poderão ser afetados pelo aumento da temperatura está a duração do ciclo de desenvolvimento das culturas. Nesse sentido, modelos de simulação são ferramentas que nos permitem descrever as possíveis interações que acontecem nos agroecossistemas e suas respostas a cenários de mudança climática. Os objetivos desta dissertação foram (i) simular o desenvolvimento do arroz irrigado e do arroz vermelho comparando um modelo linear (modelo soma térmica) com um modelo não linear (modelo WE) e (ii) avaliar a resposta do desenvolvimento do arroz e do arroz vermelho a cenários de mudança climática em Santa Maria, RS, Brasil, considerando aumentos simétricos e assimétricos nas temperaturas mínima e máxima diárias do ar. Foram usados dados de um experimento de quatro anos, conduzido durante os anos agrícolas 2003- 2004 (5 datas de semeadura), 2004-2005 (5 datas de semeadura), 2005-2006 (3 datas de semeadura) e 2006-2007 (2 datas de semeadura) em Santa Maria, RS, Brasil. As plantas foram cultivadas em baldes de 12 litros durante os quatro anos e em uma área de várzea durante o ano agrícola 2006-2007. Foram usados nove genótipos de arroz cultivado (IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BRS 7 TAIM, BR-IRGA 409, EPAGRI 109, um Híbrido e EEA 406) e dois biótipos de arroz vermelho (casca preta aristado - ABHRR e casca amarela aristado - AYHRR). Os dados de desenvolvimento disponíveis e usados neste estudo foram datas de emergência (EM), diferenciação da panícula (R1), antese (R4) e todos os grãos com casca marrom (R9) coletados em cinco plantas por repetição em cada data de semeadura. Os dados coletados nos anos agrícolas 2004-2005 e 2005-2006 foram usados para estimar os coeficientes dos dois modelos e os dados coletados nos anos agrícolas 2003-2004 e 2006- 2007 foram usados como dados independentes para a avaliação dos modelos. Os cenários climáticos de 100 anos de 0°C, +1°C, + 2°C, +3°C, +4°C e +5°C, com aumentos simétricos e assimétricos nas temperaturas mínima e máxima diárias do ar, foram gerados com Weather Generator LARS-WG usando uma base de dados observados de 1969-2003. As datas dos estágios de desenvolvimento, nos cenários de mudança climática, foram estimadas com o modelo não linear (modelo WE). A raiz do quadrado médio do erro (RMSE), para todos os estágios de desenvolvimento, variou de 4,9 a 10,5 dias com o modelo da soma térmica e de 4,3 a 10,9 dias com o modelo WE. O modelo WE teve melhores predições em seis dos onze genótipos, com melhores predições para o estágio mais precoce (R1) do que para os mais tardios (R4 e R9). A duração da fase EM-R1 em geral diminuiu, enquanto que a duração das fases R1-R4 e R4-R9 geralmente aumentaram, com o aumento da temperatura nos cenários de mudança climática. A resposta simulada do desenvolvimento do arroz a elevação da temperatura não foi a mesma quando o aumento na temperatura mínima e máxima foi simétrico ou assimétrico. Os atuais genótipos de arroz podem ser menos competitivos com o arroz vermelho em climas futuros.

Nos últimos anos, a lavoura de arroz irrigado no estado do RS aumentou a produtividade em mais de 2,0 Mg ha-1. Este avanço se deve principalmente a alterações no manejo do solo, da cultura e da adubação e à utilização de cultivares modernas, com potencial produtivo cada vez mais alto. Entretanto, deve-se continuar a busca por práticas capazes de aumentar a produtividade do arroz irrigado e, principalmente, a sua sustentabilidade ao longo do tempo. Sistemas de rotação e sucessão de culturas podem ser alternativas viáveis. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho agronômico de sistemas de rotação e sucessão de culturas com o arroz irrigado e soja e desenvolver práticas de manejo de culturas capazes de aumentar a sustentabilidade das áreas de várzea utilizadas para a produção de arroz irrigado no estado do RS. Foi, então, conduzido experimento a campo nas safras 2007/08 e 2008/09 na Estação Experimental do Arroz do Instituto Rio Grandense do Arroz, no município de Cachoeirinha-RS. Os tratamentos constaram de três coberturas de solo no inverno, pousio, azevém e azevém + cornichão, e arroz irrigado e soja, no verão, em dois níveis de adubação, em delineamento em blocos casualizados, com parcelas subdivididas com três repetições. Avaliaram-se os seguintes sistemas de rotação e sucessão de culturas: arroz/coberturas de solo/arroz, arroz/coberturas de solo/soja, soja/coberturas de solo/arroz, soja/coberturas de solo/soja. O rendimento do arroz em rotação com soja foi beneficiado em relação à sua sucessão ao próprio arroz. As coberturas de solo no inverno, não constituíram problema para o estabelecimento da cultura do arroz, desde que bem manejadas e a soja é uma alternativa viável para as áreas de várzea, podendo alcançar elevados rendimentos. / In the last few years, flooed rice yields in the state of Rio Grande do Sul – Brazil improved more than 2,0 Mg ha-1. This improvement is mainly due modifications in the soil, culture and nutrition management and the utilization of modern rice cultivars with even more yield potential. However, it is necessary to continue searching for better management practices to enable increase flooded rice productivity, and farming sustainability along time. Culture rotation and succession systems may be valuable alternatives. The objectives of this research were to evaluate the agronomic performance of rotation and succession systems with rice and soybean and to develop management practices to increase the sustainability of lowland areas used for flooded rice cultivation in the State. A field experiment was conducted in 2007/08 and 2008/09 harwest years at Rice Experimental Station of Rice Rio-Grandense Institute (IRGA), in Cachoeirinha - RS. Treatments were three winter cover crops: fallow, ryegrass and ryegrass + birdsfoot trefoil, and flooded rice and soybean, in the summer, with two fertilization levels, arranged in a split-plot design. The follow crop systems were evaluated: rice/cover crops/rice, rice/cover crops/soybean, soybean/cover crops/rice, and soybean/cover crops/soybean. Rice yield in rotation with soybean was higher than rice yield after rice cultivation; well managed winter cover crops were not problem for rice establishment; and soybean showed as a good alternative for low land areas, where can reach high yields.

This work was developed using two greenhouse and two field experiments, during 2004/2005 agricultural season at the Federal University of Santa Maria, Rio Grande do Sul state. The objective was to evaluate nitrogen loss by ammonia volatilization at different soil water content and to evaluate nitrogen fertilization efficiency with different urea application based on flooding time. The first greenhouse experiment was developed with N-urea application at different soil water status (dry, humid, saturated, and ponding water) and a treatment without nitrogen application, in a completely randomized experimental design whit four replications. The treatments were applied on 5 kg soil pots with ammonia collectors to quantify nitrogen volatilized. The second greenhouse experiment was developed with N-urea application based on flooding times (15, 10, 5, and 1 day before flooding and 1 day after flooding) and a treatment without nitrogen application, in a completely randomized experimental design with four replications. The two field experiments were developed with five different times of urea application based on flooding times (one with 7, 4, and 1 day before flooding and 1 and 3 days after flooding and another with 10, 6, and 3 days before flooding, at flooding, and 2 days after flooding) and a treatment without nitrogen application, in a randomized block design with four replications. In the second greenhouse experiment and two field experiments, green and dry matter production and nitrogen uptake were evaluated, while grain production was also evaluated in the two field experiments. The urea application on ponding water did not prevent nitrogen loss by ammonia volatilization and the first nitrogen application had higher efficiency when applied before flooding, even though the grain production was not affected by urea application time. / O presente trabalho foi desenvolvido a partir de dois experimentos em casade- vegetação e dois a campo, conduzidos no ano agrícola 2004/2005, na Universidade Federal de Santa Maria (RS), com o objetivo de avaliar as perdas de N por volatilização de N-NH3 em diferentes níveis de umidades do solo e a eficiência da adubação nitrogenada com uréia aplicada em diferentes épocas em relação a entrada de água na lavoura. O primeiro experimento na casa-de-vegetação foi instalado com a aplicação de N-uréia em solo com quatro níveis de umidades do solo (seco, úmido, saturado e saturado com lâmina de água) mais testemunha sem N, em delineamento completamente casualizado com quatro repetições. Os tratamentos foram aplicados em vasos com 5 kg de solo e a volatilização de amônia foi avaliada com o uso de coletores de N-NH3 de tipo semi-aberto estático. O segundo experimento na casa-de-vegetação foi instalado com cinco épocas de aplicação de N-uréia em relação ao início do alagamento (15, 10, 5 e 1 dia antes do alagamento e 1 dia após o alagamento) mais testemunha sem N, em delineamento completamente casualizado com quatro repetições. A campo foram instalados dois experimentos com cinco épocas de aplicação de N (um com uréia aplicada aos 7, 4 e 1 dia antes do alagamento e 1 e 3 dias após o alagamento e outro com uréia aplicada aos 10, 6 e 3 dias antes do alagamento, no dia do alagamento e 2 dias após o alagamento) mais a testemunha sem aplicação de N, utilizando delineamento em blocos ao ocaso com quatro repetições. No segundo experimento de casa-de vegetação e nos dois experimentos a campo foram realizadas avaliações de matéria verde e seca e nitrogênio acumulado, sendo que para os experimentos a campo também foi avaliada a produtividade de grãos. A partir dos resultados pode-se concluir que a aplicação de N sobre a lâmina de água não evitou as perdas de N por volatilização e a primeira adubação nitrogenada de cobertura teve maior eficiência quando realizada antes da entrada da água na lavoura, embora a produtividade de grãos não fosse afetada pelas épocas de aplicação de uréia.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to identify variation in the results of germination and vigor in rice seeds and soybeans due to the different methodologies used in the test driving. Rice cultivars seeds were analyzed Guri Inta CL and Puitá Inta CL and soybean cultivars Nidera RG 5909 and BMX Tornado RR, and used four lots of each cultivar. Initially the seeds were characterized as their physical, physiological and health and were subsequently subjected to the following experiments: 1) Proportion of distilled water used to moisten the paper germination; 2) pH of distilled water; 3) Wash the germination paper; 4) Number of seeds in each sub-repeat testing; 5) use of germination rolls or pancakes; and 6) Weight of the germination paper. The experiments were conducted in a completely randomized design and were evaluated by tests: germination, first count of germination, germination speed index, shoot length of seedlings, main root length and dry mass of seedlings. The rice germination test, carried out by routine laboratories, should be conducted according to the recommendations of the Rules for Seed Analysis, because none of the variations in methodologies analyzed interfere with the results of this test. The number of seeds in each sub-repetition interfere with the results of the germination of both soybean cultivars. Thus, the germination test of soybean cultivars should be conducted with 50 seeds in each sub-repetition and following the other recommendations of the Rules for Seed Analysis. It is recommended that the effect of both tests studied rice cultivars are conducted with the ratio of water to moisten the paper germination between 2.0 and 3.0 times the mass of dry paper, distilled water of pH between 4.0 and 5.0, with paper subjected to three washes in distilled water and with four replications of 100 seeds. The vigor tests of soybean cultivars studied must be conducted with the proportion of distilled water from 2.0 to 3.0 times the mass of dry paper with distilled water of pH between 5.0 and 6.0, with eight sub -repetições of 50 seeds and the form of rolls. / O objetivo do presente trabalho foi identificar variações nos resultados dos testes de germinação e vigor em sementes de arroz e soja em função das diferentes metodologias utilizadas na condução dos testes. Foram analisadas sementes das cultivares de arroz Guri Inta CL e Puitá Inta CL e das cultivares de soja Nidera 5909 RG e BMX Tornado RR, sendo utilizados quatro lotes de cada cultivar. Inicialmente as sementes foram caracterizadas quanto a sua qualidade física, fisiológica e sanitária e, posteriormente foram submetidas aos seguintes experimentos: 1) Proporção de água destilada utilizada para umedecer o papel de germinação; 2) pH da água destilada; 3) Lavagem do papel de germinação; 4) Número de sementes utilizadas em cada sub-repetição dos testes; 5) Utilização de rolos ou panquecas de germinação; e 6) Gramatura do papel de germinação. Os experimentos foram conduzidos no delineamento inteiramente casualizado e foram avaliados pelos testes de: germinação, primeira contagem da germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento de parte aérea de plântulas, comprimento de raiz principal e massa seca de plântulas. O teste de germinação de arroz, realizado pelos laboratórios de rotina, deve ser conduzido conforme recomendações das Regras para Análise de Semente, pois nenhuma das variações nas metodologias analisadas interferiu nos resultados desse teste. O número de sementes utilizadas em cada sub-repetição interferiu nos resultados da germinação de ambas as cultivares de soja estudadas. Dessa forma, o teste de germinação das cultivares de soja deve ser conduzido com 50 sementes em cada sub-repetição e seguindo as demais recomendações das Regras para Análise de Sementes. Recomenda-se que os testes de vigor de ambas as cultivares de arroz estudadas sejam conduzidos com a proporção de água para umedecer o papel de germinação entre 2,0 e 3,0 vezes a massa do papel seco, pH da água destilada entre 4,0 e 5,0, com papel submetido a três lavagens em água destilada e com quatro repetições de 100 sementes. Os testes de vigor das cultivares de soja estudadas devem ser conduzidos com a proporção de água destilada de 2,0 a 3,0 vezes a massa do papel seco, com pH da água destilada entre 5,0 e 6,0, com oito sub-repetições de 50 sementes e na forma de rolos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The SimulArroz is an ecophysiological dynamic processes-based model for simulating the growth, development and grain yield of rice. In order to have scientific credibility, a simulation model has to be tested and exposed to different cropping conditions. Although this model is in use, constant studies and improvements have to be pursued so that new versions are released and able to accurately describe the complex interactions of factors that influence the growth, development and grain yield of rice. The objectives of this thesis were (i) to develop a generalized response function to atmospheric CO2 concentration [f(CO2)] for radiation use efficiency (EUR) in rice and (ii) to evaluate the performance of the SimulArroz model for simulating biomass of rice crop in the central region of Rio Grande do Sul State and grain yield in different rice production regions of the Rio Grande do Sul State with the original model and if the incorporation of a Radiation Use Efficiency (RUE) response function that varies with crop development. Independent data on RUE and grain yield from the literature were used to develop a RUE response function to CO2 and to test the ability of the model to predict grain yield. To test the biomass production with model, a field experiment was conducted in Santa Maria, RS, during the 2011/2012 and 2012/2013 growing seasons, with four cultivars IRGA 421 (very early cycle), BRS Querencia (early cycle) , IRGA 424 (mid cycle) and SCSBRS Tio Taka (long cycle) and three sowing dates in the first year (October, 17th, November, 18th, and December, 19th of 2011) and one sowing date in the second year (October 19th, 2012). The SimulArroz model is efficient in simulating the growth, development, and grain yiel of rice in the state of Rio Grande do Sul, being able to do it in climate change scenarios. / O SimulArroz é um modelo ecofisiológico, dinâmico, baseado em processos para simular o crescimento, o desenvolvimento e a produtividade da cultura do arroz. Um modelo matemático para ter credibilidade científica, precisa ser testado e exposto à diferentes situações de cultivo. Apesar de este modelo estar em uso, necessita constante estudo e aperfeiçoamento para que novas versões sejam lançadas e consigam descrever com precisão as complexas interações dos fatores que influenciam o crescimento, o desenvolvimento e a produtividade de grãos da cultura do arroz. Os objetivos desta tese foram (i) desenvolver uma função matemática de resposta generalizada à concentração de CO2 atmosférico [f (CO2)] pela eficiência de uso de radiação (EUR) em arroz e (ii) avaliar o desempenho do modelo SimulArroz em simular a produção de biomassa da cultura do arroz na região central do Rio Grande do Sul e a produtividade grãos em diferentes regiões orizícolas do Rio Grande do Sul com a EUR original do modelo e com a incorporação de uma função de EUR dependente do ciclo de desenvolvimento da cultura. Dados independentes de EUR e produtividade de grãos na literatura foram usados para construir a f (CO2) e testar a predição de produtividade de grãos do modelo SimulArroz. Para testar a produção de biomassa do modelo, foi conduzido um experimento de campo em Santa Maria, RS, nos anos agrícolas 2011/2012 e 2012/2013, com quatro cultivares, IRGA 421 (ciclo muito precoce), BRS Querência (ciclo precoce), IRGA 424 (ciclo médio) e SCSBSS Tio Taka (ciclo tardio) e três datas de semeadura no ano agrícola 2011/12 (17 de outubro, 18 de novembro e 19 de dezembro de 2011) e uma data de semeadura no ano agrícola 2012/2013 (19 de outubro de 2012). O modelo SimulArroz é eficiente em simular o crescimento, desenvolvimento, produtividade da cultura do arroz no Estado do Rio Grande do Sul, sendo capaz de fazê-lo em cenários de mudança climática

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Agrochemicals are intensely used on rice (Orysa sativa L.) paddy culture, and depending on their environmental persistence and toxicity they may contaminate water bodies and affect non-target organisms. Both herbicides and insecticides are recommended for use in rice culture in southern Brazil. This study aimed was divided into three different experiments, with the following aims: (i) to determine the persistence of the herbicides imazethapyr + imazapic (Only®), bispyribac-sodium, penoxsulan, clomazone, and quinclorac and of the insecticides carbofuran and fipronil in irrigation water; (ii) to investigate the effect of these agrochemicals on physical, chemical and biological water quality; and, (iii) to investigate the effects of these agrochemicals on the native zooplanktonic biota of rice paddy fields cultivated under the direct seeding system. The field experiment was carried out in Santa Maria (RS), at the Federal University of Santa Maria (UFSM), in crop years 2007/08 and 2008/09; in 9.7 x 7.6 m= 73.7 m2 plots separated by soil levees. The experimental design used was randomized blocks with three replications. The treatments applied were imazethapyr (75 g a.i. ha-1) + imazapic (25 g a.i. ha-1) (Only®), bispyribacsodium (50 g a.i. ha-1), penoxsulan (48 a.i. g ha-1), clomazone (600 g a.i. ha-1), quinclorac (375 g a.i. ha-1), carbofuran (400 g a.i. ha-1) and fipronil (37.5 g a.i. ha-1) as well as a control block. In Experiment I, the agrochemicals persistence decreased in the following order: quinclorac > bispyribac-sodium = penoxsulan > carbofuran > imazapic > imazethapyr = fipronil > clomazone, detected for 84, 60, 60, 42, 39, 28, 28 e 25 days, respectively, (means of crop years 2007/08 and 2008/09). Quinclorac shows the greatest dissipation time (DT50) with 15.4 days, whilst clomazone exhibited the smallest DT50 value, 1.9 days. On Experiment II, results show that the isolated application of the herbicides and insecticides tested did not result in noticeable water quality alteration when compared to the control treatment. In general, physical, chemical and biological parameters remained below the values recommended by the environmental agencies used as reference for this study. In Experiment III, results indicated that Rotifers had the highest abundance in the zooplankton community, with Polyarthra as the most abundant genus; it was also concluded that the agrochemicals had little effect over the Rotifera and Copepoda groups (adult and nauplii). / A lavoura de arroz (Orysa sativa L.) irrigado utiliza agroquímicos intensamente, que, dependendo da sua persistência no ambiente e toxicidade, podem contaminar corpos d água e afetar organismos não-alvo. Os herbicidas e os inseticidas são agrotóxicos recomendados para o arroz irrigado no sul do Brasil. Este estudo foi desenvolvido em três experimentos, os quais tiveram por objetivos: (i) determinar a persistência dos herbicidas imazetapir + imazapique (Only®), bispiribaque-sódico, penoxsulam, clomazona, quincloraque, e dos inseticidas carbofurano e fipronil na água de irrigação em áreas cultivadas com arroz irrigado; (ii) investigar o efeito destes agrotóxicos na qualidade física, química e biológica da água; e, (iii) investigar os efeitos destes agrotóxicos na densidade da biota zooplanctônica natural no arroz cultivado no sistema de plantio direto. O experimento foi realizado a campo, na UFSM, em Santa Maria (RS), nas safras de 2007/08 e 2008/09; e conduzido em parcelas de 9,7 x 7,6 m= 73,7 m2 isoladas por taipas. O experimento foi conduzido com delineamento de blocos ao acaso com três repetições. Cada parcela recebeu de forma aleatória um tratamento, onde foram aplicadas a mistura dos herbicidas imazetapir (75 g i.a. ha-1) com imazapique (25 g i.a. ha-1), (Only®) bispiribaque-sódico (50 g i.a. ha-1), penoxsulam (48 i.a. g ha-1), clomazona (600 g i.a. ha-1), quincloraque (375 g i.a. ha-1), e os inseticidas carbofurano (400 g i.a. ha-1) e fipronil (37,5 g i.a. ha-1), além do tratamento controle. No Experimento I, os resultados mostraram que na média das duas safras (2007/08 e 2008/09) a persistência dos agrotóxicos decresceu na seguinte ordem: quincloraque > bispiribaque sódico = penoxsulam > carbofurano > imazapique > imazetapir = fipronil > clomazona com persistência de 84, 60, 60, 42, 39, 28, 28 e 25 dias, respectivamente. Quincloraque registrou maior tempo de dissipação (DT50) com 15,4 dias, enquanto clomazona apresentou o menor valor de DT50 na água com 1,9 dias. No Experimento II, os resultados mostraram que a aplicação isolada dos herbicidas e os inseticidas testados não acarretam grande alteração na qualidade da água quando comparada à qualidade da água de irrigação do tratamento controle (padrão). Em geral, os parâmetros físicos e químicos da água estiveram abaixo dos utilizados pelas agências ambientais e usados como referência neste estudo. No Experimento III, os resultados indicaram que Rotífera foi o grupo que apresentou maior abundância na comunidade zooplanctônica, destacando-se o gênero Polyarthra como o mais abundante; e também que agrotóxicos provocaram poucas alterações na abundância de organismos dos grupos Rotifera e Copepoda (adulto e nauplio).

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Projections of a possible climate change indicate that the current CO2 concentration is expected to double and air temperature increase by up to 6°C by the end of this century, leading to changes in crops yield. The impact of climate change on irrigated rice in conditions of Southern Brazil should be positive, with increases in potential grain yield. However, there are few studies to assess the impact of climate change in Rio Grande do Sul, a State with an important role in rice production in the country. Thus, the objective of this study was to simulate the impact of climate change on rice grain yield in Rio Grande do Sul in a climate change scenario based on the IPCC A1B scenario. The grain yield was simulated with the SimulArroz model for three maturity groups (early, middle and late), seven sowing dates (01/08, 01/09, 01/10, 01/11, 01/12, 01/01 and 01/02) at different levels of crop management (technological level), in the six rice production regions of the State. The results indicate that climate change expected for the A1B scenario will have a positive effect on grain yield of rice in Rio Grande do Sul State, mainly at the end of the century, when the sowing period may be anticipated. There were variations on the effect of climate change on yield among the rice production regions with the West part of the State the least favored region and the Southern part of the State the most favored in the future scenario. / Projeções sobre possíveis mudanças climáticas indicam que a atual concentração de CO2 deverá dobrar e a temperatura do ar aumentar em até 6°C até o final deste século, proporcionando alterações na produtividade das culturas agrícolas. O impacto da mudança climática na cultura do arroz irrigado nas condições do Sul do Brasil deverá ser positivo, com aumento na produtividade potencial de grãos. No entanto, ainda há poucos estudos para avaliação do impacto da mudança climática no Rio Grande do Sul, estado com importante participação na produção de arroz do país. Assim, este trabalho teve como objetivo simular o impacto da mudança climática na produtividade de grãos de arroz irrigado no Rio Grande do Sul, em um cenário de mudança climática baseado no cenário A1B do IPCC. A produtividade de grãos foi simulada com o modelo SimulArroz para três grupos de maturação (precoce, médio, tardio), sete datas de semeadura (01/08, 01/09, 01/10, 01/11, 01/12, 01/01, 01/02) em diferentes níveis de manejo da lavoura (níveis tecnológicos) nas seis regiões orizícolas do estado. Os resultados indicam que a mudança climática prevista no cenário A1B terá efeito positivo na produtividade de grãos de arroz irrigado do estado do Rio Grande do Sul, principalmente no final do século XXI, quando o período de semeadura poderá ser antecipado. Entre as regiões orizícolas houve variação do efeito da mudança no clima sobre a produtividade, sendo a Fronteira Oeste menos favorecida e a Zona Sul a mais favorecida no cenário futuro.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-02-21T14:21:24Z No. of bitstreams: 1 PGPV16MA188.pdf: 1501780 bytes, checksum: b47c2ebbe3fc479788e20b13c6e3d326 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-21T14:21:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV16MA188.pdf: 1501780 bytes, checksum: b47c2ebbe3fc479788e20b13c6e3d326 (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / Capes / Nitrogen is the nutrient taken up in highest amounts by rice and also the one that affects the most its grain yield. This work was carried out aiming to evaluate the effects of sources, rates and application methods of nitrogen fertilizers on the N recovery by plants and the agronomic performance of paddy rice. The project was divided in two experiments. The first trial was set in a green house at Santa Catarina State University, in the city of Lages, from October 2014 to January 2015. The second experiment was carried out in the field, during the growing season of 2014/2015, at the Experimental Station of Epagri, in the city of Itajai, SC. Treatments were disposed in a 2 x 2 x 2 factorial design in both experiments. Two nitrogen sources were tested in the green house experiment: urea and Azal 5® (gradual nitrogen release fertilizer). Each source was side-dressed with two rates: 100 e 200 mg of N kg-1 of soil and with two application methods: in the wet soil and over the irrigation water layer. Nitrogen was side-dressed at 30 and 70 days after rice sowing. Two sets of buckets (with and without plants) were tested. At both sets, soil samples were weekly collected for a period of 98 days to evaluate ammonium content. Plants were harvested 98 days after sowing to determine shoot and root dry mass. The same treatments were evaluated in the field experiment, just changing nitrogen rates for 60 kg and 90 kg of 14 N ha-1. Grain yield, yield components and nitrogen efficiency use were determined on this experiment. The results of both experiments were assessed by Variance Analysis, using the F test at the 5% significance level. When F values were significant, averages were compared by the Tukey’s test. Nitrogen sources, rates and application methods did not interfere on the morphological traits of rice plants grown in the green house. There were no consistent differences between the two nitrogen sources regarding to the soil ammonium content in buckets with and without plants, over a period of 100 days. In the field experiment, nitrogen rates, application methods and sources did not affect grain yield, yield components and nitrogen efficiency use. The utilization of the gradual N release source Azal 5® was not an advantageous management strategy, in comparison to urea, to improve grain yield and nitrogen efficiency use of paddy rice grown in the water-seeded system, regardless of rate and application method of nitrogen fertilizer / O nitrogênio (N) é o nutriente absorvido em maior quantidade pelo arroz e o que mais interfere no rendimento de grãos. Este trabalho teve por objetivo comparar duas fontes de N: ureia (fonte convencional) e Azal 5® (fonte de liberação lenta de nitrogênio) em duas doses e modos de aplicação sobre a recuperação do N pelas plantas e desempenho agronômico do arroz irrigado. O projeto foi dividido em dois experimentos. O primeiro foi desenvolvido em casa de vegetação, na Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC, em Lages, de outubro de 2014 a janeiro de 2015. O segundo foi implantado a campo, durante o ano agrícola de 2014/2015, na Estação Experimental da Epagri em Itajaí. Os tratamentos foram dispostos num fatorial 2 x 2 x 2. No experimento de casa de vegetação foram testadas duas fontes de N: ureia e Azal 5® (fertilizante de liberação gradual de N no solo). Cada fonte foi aplicada em duas doses: 100 e 200 mg de N kg־¹ de solo que equivalem a 200 e 400 kg de N ha⁻¹; e com duas formas de aplicação: na lama e sobre lâmina de água. As coberturas nitrogenadas foram feitas aos 30 e 70 dias após a semeadura do arroz, que correspondem aos estádios fenológicos de V4 e R0 respectivamente. Foram utilizados dois conjuntos de vasos (com plantas e sem plantas) com três repetições. Foram 10 coletadas amostras de solo para avaliação do teor de amônio em intervalos de sete dias, num período de 98 dias, que finalizou no estádio de emborrachamento da cultura. Aos 98 dias após a semeadura, as plantas foram cortadas rente ao solo. Posteriormente foram determinadas a massa seca total de parte aérea e de raiz. No experimento de campo foram avaliados os mesmos tratamentos do trabalho em casa de vegetação, apenas alterando as doses dos fertilizantes nitrogenados para 60 e 90 kg de N ha-1. Neste experimento foram determinados o rendimento de grãos, seus componentes e a eficiência de uso do nitrogênio. Os resultados obtidos nos dois experimentos foram submetidos à análise de variância através do teste F, ao nível de significância de 5%. Quando detectadas diferenças entre tratamentos, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. As fontes, doses e formas de aplicação de nitrogênio mineral não interferiram significativamente sobre as características agronômicas do arroz irrigado cultivado em casa de vegetação. Não houve diferenças consistentes entre as duas fontes de nitrogênio quanto à concentração de amônio presente no solo nos vasos com plantas e sem plantas ao longo do período de 100 dias de avaliação. No experimento de campo, as doses, formas e fontes de nitrogênio aplicadas em cobertura não interferiram no rendimento de grãos, nos componentes do rendimento e na eficiência de uso do nitrogênio do arroz irrigado. A utilização da fonte de nitrogênio de liberação lenta Azal 5® não foi uma estratégia de manejo vantajosa, em relação à ureia, para aumentar o rendimento de grãos e a eficiência de uso do nitrogênio do arroz irrigado cultivado no sistema pré-germinado, independentemente da dose e do modo de aplicação do fertilizante nitrogenado

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:42:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV15DA027.pdf: 2635714 bytes, checksum: 9fedcf32c2d61705eeb4922fbdccd654 (MD5) Previous issue date: 2015-08-03 / Santa Catarina is characterized by the predominance of a model of family agriculture of the small farms. The local varieties exercise a fundamental role in developing agroecological systems and family agriculture, because they are able to maintain satisfactory yields in adverse environmental conditions, such as often found in family agriculture. The upland rice is cultivated on almost all the state and has significant relevance to family agriculture. The production is made with seeds of local varieties selected by farmers, destined in their majority consumption by the family and sales only the surplus. The identification of the productive local varieties of upland rice with quality of seeds and adapted to the place of cultivation could be constitute a way to stimulate and diversify opportunities return these farmers. Within this context, this work was developed aiming to characterize and determine the productivity in organic farming system of some local varieties of upland rice used by farmers in the region of the Campos Novos/SC as well as to characterize the physiological quality and the chemical composition of the seeds of these varieties to indicate the most promising for this cultivation system, in relation to productivity, physiological potential seeds and providing quality food. Three experiments have been conducted in the municipality of Campos Novos/SC, in seasons of 2011/2012 (season 1), 2012/2013 (season 2) and 2013/2014 (season 3) with 11 local varieties of upland rice (Agulha, Rosa 15, Mato Grosso, Gomes, Preto, Argentino, Kinsel, Camilo, Piriquito, Casca Roxa and Caipira) and two commercial varieties (Primavera and Cambará). In the first season, the experiment was conducted in organic farming system in randomized blocks with four replications and the second and third season in organic and conventional farming system in randomized blocks the using split plots. In the field were evaluated the phenological stages, morphological characteristics and yield components of culture. After harvesting the the seeds were evaluated for seed quality (germination and vigor) and chemical composition. Is found genetic diversity among the varieties for all traits. The varieties showed mean productivity of 2.303 kg ha-1 in the first season; 1.711kg ha -1 in the second season; 3.534 kg ha-1 in the third season, and the highest yield was obtained where the sowing was earlier and the temperature during seed maturation was maintained near to 20 °C. The varieties Piriquito, Argentino, Gomes and Kinsel produced more than 2.000 kg ha-¹ in all seasons. The varieties Agulha, Rosa 15, Caipira, Gomes and Argentino have produced seeds with germination percentage above 80% (standard for marketing rice seed) and high vigor in the three seasons and two the cultivation systems evaluated. The varieties Agulha, Preto, Caipira, Casca Roxa, Primavera and Cambará had seeds with higher contents crude protein, phosphorus, potassium, iron and zinc these being the best chemical composition. The Gomes and Argentino varieties showed high productivity and seeds with high physiological quality, which are more adapted the region evaluated and indicated as promising for the region under organic growing conditions. Because ample genetic diversity observed none of the varieties should be discarded, but preserved due to other characteristics of these varieties may be and which must be searched and evaluated. Based on this work was possible to verify the potential of these varieties in the organic farming system conditions and the importance of conservation of varieties as genetic variability source / Santa Catarina se caracteriza pela predominância de um modelo de agricultura familiar de pequenas propriedades. As variedades locais exercem um papel fundamental no desenvolvimento de sistemas agroecológicos e da agricultura familiar, pois são capazes de manter produções satisfatórias mesmo em condições ambientais adversas, como as frequentemente encontradas na agricultura familiar. O arroz de sequeiro é cultivado em praticamente todo o Estado e apresenta significativa relevância para a agricultura familiar. A produção é feita com sementes de variedades locais, selecionadas pelos próprios agricultores, destinadas ao consumo familiar e comercialização do excedente. A identificação de variedades locais produtivas, com sementes de qualidade e adaptadas ao local de cultivo, podem se constituir em uma maneira de incentivar e diversificar as oportunidades de rentabilidade desses produtores. Esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar e determinar a produtividade no sistema de cultivo orgânico de algumas variedades locais de arroz de sequeiro utilizadas pelos agricultores da região de Campos Novos/SC, bem como caracterizar a qualidade fisiológica e a composição química das sementes dessas variedades e indicar as mais promissoras para este sistema de cultivo, em relação à produtividade, potencial fisiológico de sementes e fornecimento de alimento de qualidade. Foram conduzidos três experimentos no município de Campos Novos, SC, nas safras de 2011/2012 (safra 1), 2012/2013 (safra 2) e 2013/2014 (safra 3) com 11 variedades locais (Agulha, Rosa 15, Mato Grosso, Gomes, Preto, Argentino, Kinsel, Camilo, Piriquito, Casca Roxa e Caipira) e duas variedades comerciais (Primavera e Cambará). Na safra 1, o experimento foi conduzido em cultivo orgânico, em blocos ao acaso, com quatro repetições e nas safras 2 e 3 em cultivo orgânico e convencional em blocos ao acaso no arranjo de parcelas subdivididas. Foram avaliados os estádios fenológicos, caracteres morfológicos e componentes do rendimento da cultura. Após a colheita as sementes foram avaliadas quanto a qualidade fisiológica (vigor e germinação) e composição química. Constatou se diversidade genética entre as variedades para todos os caracteres avaliados. A produtividade média das variedades foi de 2.303 kg ha-1 na safra 1, de 1.711kg ha-1 na safra 2 e de 3.534 kg ha-1 na safra 3. As melhores produtividades foram obtidas onde a semeadura foi mais precoce e a temperatura durante a maturação das sementes se manteve próxima a 20 °C. As variedades, Piriquito, Argentino, Gomes e Kinsel apresentaram produtividade superior a 2.000 kg ha-¹ em todas as safras. As variedades Agulha, Rosa 15, Caipira, Gomes e Argentino produziram sementes com percentual de germinação acima de 80% (padrão para comercialização de sementes de arroz) e alto vigor em todas as safras. As variedades Agulha, Preto, Caipira, Casca Roxa, Primavera e Cambará apresentaram sementes com os maiores teores de proteína bruta, fósforo, potássio, ferro e zinco sendo estas as de melhor composição química. As variedades Gomes e Argentino apresentaram alta produtividade e sementes com alta qualidade fisiológica, sendo estas mais adaptadas à região avaliada e indicadas como promissoras para região sob condições de cultivo orgânico. Devido a ampla diversidade genética observada nenhuma das variedades deve ser descartada, e sim preservadas em função de características que estas possam ter e que devem ser resgatas e avaliadas. Com base nesse trabalho foi possível verificar o potencial dessas variedades na condição de cultivo orgânico e a importância da conservação das variedades como fonte de variabilidade genética

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV15MA164.pdf: 989957 bytes, checksum: 38282ca8dc3f75ce2eefab0fb0194232 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A practice used by lowland rice growers in the state of Santa Catarina, aiming to seek higher yields is the anticipation of sowing. However, this practice is limited susceptibility of cultivars to low temperatures in early stages of development and maintenance of dormancy for long periods after harvest. The objective this study was to characterize lowland rice cultivars, produced in Alto Vale do Itajaí, as the physiological quality, cold tolerance in the germination, presence of dormancy and overcoming methods. For this, three experiments carried out. The first study aimed determinate the occurrence of dormancy in pre and post storage and its influence on evaluation efficiency of germination and vigor. Used seeds of seven cultivars, produced in 2013/14 season, and collected immediately after its processing and after 120 days of storage. The physiological quality was determined through germination, cold, accelerated aging, emergence in sand, emergency speed index and seedling length. Occurrence of dormancy in post-harvest, negatively interfere in the evaluation of physiological quality. The 120 days of conventional storage proved to be the ideal time to carry out the physiological analysis, by efficiency in natural overcome dormancy. Second experiment consisted in monitoring the occurrence of dormancy, from physiological maturity until the commercialization, and compare different methods to overcome dormancy as efficiency and practicality. Used seeds of seven cultivars, produced in 2013/14 season, and collected at physiological maturity, harvest, just after processing and during storage. In the 2014/15, the test repeated with six cultivars, collected at physiological maturity, harvest and just after processing. Dormancy overcoming methods tested using pre-drying in an oven, gibberellic acid, hot water and potassium nitrate. Results confirmed occurrence of dormancy in pre and post-harvest and the overcoming ranged according to cultivar and climatic conditions during cultivation. Methods of overcoming dormancy based on pre-drying in the oven were the most efficient and can be adapted for use in a large amount seeds. The third study aimed to evaluate the genetic diversity associated with cold tolerance character germination. Used seeds of seven cultivars, produced in 2013/14 season. The initial physiological quality determined by germination, cold teste, accelerated aging test, electrical conductivity, emergence in sand and seedling length. Cold stress subjected seeds at the beginning stage III germination, at a temperature of 10 ° C for three and five days. The SCS 117 CL, SCS 114 Andosan and SCS 118 Marques cultivars showed high physiological quality, demonstrated tolerate conditions of low temperatures at the start of stage III of germination. Tolerance to conditions of low temperatures in stage III germination was dependent of physiological quality seeds and cultivar, and the cold stress in stage III germination was effective in discrimination of cultivars tolerance to cold / Uma prática utilizada pelos produtores de arroz irrigado no estado de Santa Catarina, visando buscar maiores rendimentos, é a antecipação da época de semeadura. No entanto, essa prática se limita a suscetibilidade das cultivares às baixas temperaturas nas fases iniciais de desenvolvimento e na manutenção da dormência por períodos prolongados após a colheita. O objetivo deste trabalho foi caracterizar cultivares de arroz irrigado, produzidas na região do Alto Vale do Itajaí, quanto a qualidade fisiológica, a tolerância ao frio na germinação, a presença de dormência e seus métodos de superação. Para isso, foram realizados três experimentos. O primeiro objetivou determinar a ocorrência de dormência em pré e pós armazenamento e sua influência sobre eficiência na avaliação da germinação e vigor. Foram utilizadas sementes de sete cultivares, produzidas na safra 2013/14, e coletadas logo após o seu beneficiamento e após 120 dias de armazenamento. A qualidade fisiológica foi determinada através dos testes de germinação, frio, envelhecimento acelerado, emergência em areia, índice de velocidade de emergência e comprimento de plântula. A ocorrência de dormência em pós colheita, interfere negativamente na avaliação da qualidade fisiológica. O período de 120 dias de armazenamento convencional mostrou ser o momento ideal para realização das análises fisiológicas, pela eficiência na superação natural da dormência. O segundo experimento consistiu no monitoramento da ocorrência de dormência, desde a maturidade fisiológica até o momento da comercialização, e comparar diferentes métodos de superação quanto a eficiência e praticidade. Foram utilizadas sementes de sete cultivares, produzidas na safra 2013/14, e coletadas na maturidade fisiológica, no momento da colheita, logo após o beneficiamento e durante o armazenamento. Na safra 2014/15, o ensaio foi repetido com seis cultivares, coletadas na maturidade fisiológica, no momento da colheita e logo após o beneficiamento. Foram testados métodos de superação de dormência utilizando a pré-secagem em estufa, ácido giberélico, água quente e nitrato de potássio. Os resultados obtidos confirmaram a ocorrência de dormência em pré e pós colheita, e a sua superação variou conforme a cultivar e as condições climáticas durante o cultivo. Os métodos de superação da dormência baseados na pré-secagem em estufa foram os mais eficientes e podem ser adaptados para um grande volume de sementes. O terceiro estudo avaliou a diversidade genética associada ao caráter de tolerância ao frio na germinação. Foram utilizadas sementes de sete cultivares, produzidas na safra 2013/14. A qualidade fisiológica inicial foi avaliada pelos testes de germinação, frio, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, emergência em areia e comprimento de plântula. O estresse por frio foi submetido às sementes no início da fase III da germinação, na temperatura de 10 °C durante três e cinco dias. As cultivares SCS 117 CL, SCS 114 Andosan e SCS 118 Marques apresentaram elevada qualidade fisiológica e toleraram as condições de baixas temperaturas no início da fase III da germinação. A tolerância às condições de baixas temperaturas na fase III da germinação foi dependente da qualidade fisiológica das sementes e da cultivar, e o estresse ocasionado nessa fase foi eficaz na discriminação das cultivares quanto a tolerância ao frio