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

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:06:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Luciano_Carlos_da_Maia.pdf: 2299013 bytes, checksum: 1ea0e6e151a64a565fee2caf64a2b9d7 (MD5) Previous issue date: 2007-04-05 / The classic plant breeding methods are responsible for the major advances of modern agriculture. However, molecular biology and genomic techniques have provided insights into how further advance in genetic gains. Molecular markers have been successfully applied in genetic mapping and marker assisted selection in many plant species. Rice after the complete sequence of its genome, has been more and more used as a model for cereal improvement. Currently, strategies have been relying on the transference of information between the model genome (rice) and other grasses, making that the information generated in rice and for other major crops such as maize, wheat and rice can be also used to improve orphan grass crops. Microsatellites (SSRs) have been described as the preferred type of marker to be used in these studies. Given these features of rice and SSRs and aiming to evaluate the abundance of these markers on the rice genome and their availability for public use, a computational tool was developed. This tool search’s and characterizes these loci, applies primer design and searchs for anchoring sites for the primers in genomic databases of any species. It also, evaluates the affectivity of transposition of these markers by simulating a PCR. All SSRs found in the rice genome were analyzed and primers were designed for all loci in chromosome 1 and simulated against the other rice chromosomes, giving an idea of potentially duplicated regions across the genome. / O uso de várias classes de marcadores moleculares tem sido implementado em mapeamento genético e na seleção assistida de várias espécies vegetais. O arroz, após o sequenciamento completo do seu genoma, tem sido proposto como um modelo genético entre as várias espécies gramíneas de importância agronômica. Modernamente, uma estratégia tem sido adotada com base na transferência de informações da genômica estrutural dessas gramíneas, sendo que, desta forma, o conhecimento obtido em espécies com maiores investimentos técnicos como o milho, trigo e o arroz, possam ser utilizados também nas gramíneas com menores níveis tecnológicos de pesquisa. A classe dos marcadores moleculares conhecida como microssatélites é atualmente descrito como preferencial nestes estudos. Dadas essas características do arroz e dos microssatélites, com objetivo de se conhecer a riqueza desses marcadores no genoma do arroz e a disponibilização desses para a utilização pública, foi desenvolvido uma ferramenta computacional para busca e caracterização desses locos, desenho de primers e busca por sítios de ancoramento para os primers em bancos de dados genômicos de qualquer espécie, avaliando dessa forma, a transposição de marcadores moleculares entre espécies através da simulação da PCR. Foram analisadas e descritas todas as possíveis ocorrências de microssatélites no genoma do arroz e desenhados primers para os locos encontrados no cromossomo 1, que posteriormente foram usados para a simulação da PCR contra os demais cromossomos do arroz, resultando o número de amplificações possíveis para cada conjunto de primers e suas respectivas regiões genômicas.

As plantas são organismos sésseis que continuamente enfrentam situações ambientais adversas, o que acarreta em reduções significativas da biomassa e da produtividade. O trabalho, aqui exposto, teve como objetivo avaliar o papel dos fatores de transcrição ASR (do ingles ABA, stress and ripening) na resposta a estresses abióticos em plantas de arroz. Também teve como objetivo avaliar as respostas de plantas de Arabidopsis thaliana ao estresse produzido nos momentos iniciais da exposição ao metal alumínio. O capítulo 1 da presente tese, compara a expressão de miRNAs entre plantas silenciadas para o gene ASR5 (ASR5_RNAi) e plantas não transformadas (controle). De um total de 279 miRNAs maduros identificados, distribuídos em 60 famílias, 159 foram diferencialmente expressos quando as duas bibliotecas foram comparadas. Uma correlação negativa entre o MIR167 e seu gene alvo (LOC_Os07g29820) também foi confirmada por PCR em tempo real. Este é o primeiro trabalho sugerindo o envolvimento das proteínas ASR na regulação da expressão de miRNAs em planta. O segundo capítulo apresenta o estudo das proteínas ASR na manutenção da homeostase do pH em plantas de arroz. Verificou-se uma diminuição do crescimento radicular em plantas silenciadas em solução ácida, quando comparadas com plantas não transformadas nas mesmas condições. Também foi analisada a viabilidade da ponta de raízes quanto ao dano causado pelo baixo pH e diferentes concentrações de Ca+2, demonstrando que a adição de CaCl2 é capaz de aliviar o efeito tóxico do excesso de protons H+. Diversos genes reprimidos nas plantas silenciadas e envolvidos no mecanismo de manutenção do pH em células vegetais, também foram investigados. O terceiro e último capítulo é dedicado ao estudo da resposta inicial de plantas de Arabidopsis thaliana ao estresse por alumínio. Plantas com 7 dias de idade foram expostas a uma concentração de 25 μM de AlCl3 durante 3 horas e modificações na abundância de proteínas foi investigada com a técnica de espectrometria de massa. Um total de 3.213 proteínas foram identificadas, sendo que destas, 293 apresentaram variação no nível de expressão. Diversas proteínas com expressão induzida são funcionalmente associadas com a detoxificação de espécies reativas de oxigênio (ROS), indicando que o tratamento ocasionou estresse oxidativo nas raízes de A. thaliana. Também foram identificadas uma proteína mitocondrial carreadora de substrato e uma acyl-CoA oxidase com possível papel nos mecanismos de defesa em resposta a alumínio e com potencial para futuros estudos funcionais na planta modelo. De uma maneira geral, os resultados aqui apresentados mostram, pela primeira vez, que ASR5 está envolvida na regulação de miRNAs e na homeostase do pH em plantas de arroz, além de identificar proteínas responsivas ao estresse por alumínio em A. thaliana. / Plants are sessile organisms that continuously face adverse environmental situations, leading to a significant reduction in biomass and yield. The aim of the present work was to further study the ASR (ABA, stress and ripening) transcription factors in rice plants. Moreover, the responses of Arabidopsis thaliana to aluminum stress were also analyzed. The chapter 1 of this thesis compares the expression of mature miRNAs in the ASR5 silenced plants (ASR5_RNAi) and in non-transformed plants (control). From a total of 279 mature miRNA of 60 families, 159 were differentially expressed. A negative correlation of MIR167 and its target gene (LOC_Os07g29820) was also confirmed by real time RT-qPCR. This is the first report showing the involvement of ASR proteins in miRNA gene expression regulation. The second chapter presents the study of participation of ASR proteins in the maintenance of pH homeostasis in rice plants. The evaluation of root growth in ASR5_RNAi plants upon acid solution showed inhibition of root growth when compared to non-transformed plants in the same condition. Root tip feasibility and damage caused by low pH and different concentrations of Ca+2 was also analyzed. The results indicate that addition of CaCl2 is capable of alleviating the toxic effects of H+ protons. Several genes downregulated in silenced plants and involved in pH maintenance in plant cells have also been investigated. This work demonstrates the importance of ASR transcription factors in a biological process not yet described. The third and final chapter describes the study of the initial response of Arabidopsis thaliana to aluminum stress. Seven-day old seedlings were treated with 25 μM AlCl3 for 3 hours and submitted to quantitative analyses by mass spectrometry. A total of 3,213 proteins were identified, from which 293 proteins were differentially responsive upon aluminum treatment. Several proteins with increased expression in response to the treatment are functionally associated with reactive oxygen species (ROS), indicating that the Al3+ exposure caused oxidative stress in the roots of A. thaliana. A mitochondrial substrate carrier (At1g78180) and an acyl-CoA oxidase (At3g51840) with a putative role in Al defense were also up-regulated and constitute interesting targets for functional studies of aluminum toxicity in the model plant. Overall, the results here presented show for the first time that ASR5 is involved in miRNA and pH homeostases regulation in rice plants and also identify proteins responsive to aluminum stress in A. thaliana.

Submitted by Onia Arantes Albuquerque (onia.ufg@gmail.com) on 2018-11-01T15:21:36Z No. of bitstreams: 2 Tese - Yoná Serpa Mascarenhas - 2018.pdf: 2053155 bytes, checksum: 6802041af44b7acb24d35f6fbf64647d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-01T15:44:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Yoná Serpa Mascarenhas - 2018.pdf: 2053155 bytes, checksum: 6802041af44b7acb24d35f6fbf64647d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-01T15:44:43Z (GMT). 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The treatments resulted from the factorial combination: (common urea (UC) and protected urea (UP)), and three nitrogen doses (30, 70, 150 kg ha-1) plus the control. Unformed and deformed soil samples were collected at depths 0-5; 5-10; 10-15; 15-20; 20-30; 30-40 and 40-50 cm, to determine the physical properties of the soil. Gas collection was carried out in the 2014/2015 harvest, in the off-season 2015, and in the 2015/2016 harvest. The concentrations of N2O and CH4 were determined by gas chromatography. For the determination of nitrate (NO3-) and ammonium (NH4 +) in the non-flooded period, soil samples were collected, soil solutions were collected in the flooded period, Eh and soil pH were determined. Nitrogen management affected the physical quality of Gleysol Haplic studied, but did not interfere in the productivity of flooded rice. The carbon and total nitrogen stocks decreased as the depth increased in the soil profile, with an increase in the layer of 10-20 cm. The results indicate that N2O fluxes remained low, regardless of applied N rates, when the soil was flooded, but they showed emission peaks in the non-flooded period, especially after precipitation or in the drainage period for the rice harvest. For the CH4 emissions the highest flows occurred at the end of the vegetative stage (growth) of the rice and after drainage when the soil was low aeration. The N2O and CH4 fluxes did not present a linear relation with the NH4 +, Eh and soil pH values. Emissions of N2O and CH4 did not show significant differences between sources and doses of N. Emissions of N2O increased with the incorporation of green manure, while CH4 emissions were potentiated with the incorporation of rice crop residues. The 64 kg ha-1 dose presented the best efficiency of N fertilizer to cultivate BRS Catiana with the lowest emission intensity. / O cultivo de arroz inundado (Oryza sativa L.) emite tanto N2O como CH4, que podem contribuir significativamente para as emissões totais de gases de efeito estufa (GEE) dos sistemas. A aplicação de fertilizantes nitrogenados, normalmente é necessária para atingir ótimos rendimentos, no entanto, aplicação em excesso, pode aumentar os riscos de poluição e de emissões de N2O e CH4 em sistema de arroz irrigado por inundação. Um estudo em condições de campo foi realizado na Fazenda Palmital, Estação Experimental da Embrapa Arroz e Feijão, em Gleissolo Háplico, com o intuito de determinar as emissões de GEE, o estoque de carbono e as propriedades físicas do solo em sistema de produção de arroz irrigado por inundação em várzeas tropicais sob diferentes fontes e doses de N. Os tratamentos resultaram da combinação fatorial: (ureia comum (UC) e ureia protegida (UP)), e três doses nitrogênio (30, 70, 150 kg ha-1), mais a testemunha. Coletaram-se amostras indeformadas e deformadas de solo nas profundidades 0-5; 5-10; 10-15; 15-20; 20-30; 30-40 e 40-50 cm, para determinação das propriedades físicas do solo. As coletas dos gases foram realizadas na safra 2014/2015, na entressafra 2015, e na safra 2015/2016. As concentrações de N2O e CH4 foram determinadas por cromatografia gasosa. Para determinação de nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) no período não inundado foram coletadas amostras de solo e no período inundado foram coletadas soluções do solo, das quais também foram determinados o Eh e o pH do solo. O manejo do nitrogênio afetou a qualidade física do Gleissolo Háplico estudado, porém não interferiu na produtividade do arroz irrigado por inundação. Os estoques de carbono (C) e de N total diminuíram com o aumento da profundidade do perfil do solo, com maior incremento na camada 10-20 cm. Os resultados indicam que os fluxos de N2O permaneceram baixos, independentemente das taxas de N aplicadas, quando o solo estava inundado, mas apresentaram picos de emissões no período não inundado, especialmente após precipitações ou após o período de drenagem para a colheita do arroz. Para as emissões de CH4, os maiores fluxos ocorreram no final da fase vegetativa do arroz e após a drenagem, quando o solo se encontrava com baixa aeração. Os fluxos de N2O e CH4 não apresentaram relação linear com os teores de NH4+, Eh e pH do solo. As emissões de N2O e CH4 não apresentaram diferenças significativas entre as fontes e doses de N. As emissões de N2O elevaram-se com a incorporação de adubo verde, enquanto as emissões de CH4 foram potencializadas com a incorporação dos restos culturais do arroz. A dose 64 kg ha-1 apresentou a melhor eficiência de uso de N fertilizante para cultivar BRS Catiana com a menor intensidade de emissão.