Orientador: Luiz Fernando Rolim de Almeida / Resumo: Plantas que presenciam a seca podem armazenar informações sobre esta experiência, tal como uma memória ao estresse. As informações adquiridas com a memória do estresse podem ser utilizadas para aumentar a tolerância a futuros eventos de défice hídrico, porém, o crescimento das plantas pode ser limitado. O objetivo deste estudo foi investigar as respostas fisiológicas, bioquímicas e epigenéticas de Sorghum bicolor (L.) Moench durante e após o primeiro e segundo evento de défice hídrico, bem como as vantagens e desvantagens de eventos recorrentes de seca para a tolerância e crescimento. Neste estudo foram utilizados quatro tratamentos que foram: Controle, onde a irrigação foi mantida, Défice Hídrico na Fase Juvenil, onde as plantas foram submetidas a desidratação na fase juvenil seguido de reidratação, Défice Hídrico na Fase Adulta, onde a irrigação foi suspensa na fase adulta seguido de reidratação e Défice Hídrico Recorrente, onde a irrigação foi suspensa na fase juvenil e adulta seguido de reidratação. Foram avaliadas as trocas gasosas, fluorescência da clorofila a, conteúdo relativo de água na folha, densidade estomática, crescimento, enzimas atioxidativas, conteúdo de açucares totais e sacarose e ocorrência da H3K4me3 no gene Sb04g038610. Mesmo com o intervalo entre o primeiro e o segundo evento de seca, o que poderia resultar na remoção da memória do estresse formada no primeiro evento, as respostas fotossintéticas, antioxidativas, morfo-anatomicas e de estado hídrico dem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Plants that experience drought can store information about this experience, such as a memory of stress. Information acquired with stress memory can be used to increase tolerance to future water deficit events, however, plant growth may be limited. The objective of this study was to investigate the physiological, biochemical and epigenetic responses of Sorghum bicolor (L.) Moench during and after the first and second water deficit event, as well as the advantages and disadvantages of recurrent drought events for tolerance and growth. Four treatments were used: Control, where irrigation was maintained, Water Deficit in the Juvenile Phase, where the plants were submitted to dehydration in the juvenile phase followed by rehydration, Water Deficit in the Adult Phase, where irrigation was suspended in the adult phase followed by rehydration and Recurrent Water Deficit, where irrigation was suspended in the juvenile and adult phases followed by rehydration. Gas exchanges, chlorophyll a fluorescence, relative leaf water content, stomatal density, plant growth, atioxidative enzymes, total sugar and sucrose content and the occurrence of H3K4me3 in the Sb04g038610 gene were evaluated. Even with the interval between the first and second drought events, which could result in the removal of the stress memory, the photosynthetic, antioxidative, morpho-anatomical and water status responses demonstrated that S. bicolor plants showed increased tolerance to drought during recurrent water defici... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A utilização de recursos computacionais para o planejamento do uso racional da água em sistemas irrigados é cada vez mais freqüente na agricultura moderna tecnificada. Devido a constante melhoria desses recursos, torna-se, essencial a atualização dos programas desenvolvidos, específicos na área de irrigação e drenagem, incorporando as recentes tecnologias desenvolvidas neste setor. O objetivo deste trabalho foi elaborar uma ferramenta computacional de acesso simplificado, que proporcionasse ao usuário, a liberdade quanto aos critérios empregados nas áreas irrigadas. O programa desenvolvido é específico para o planejamento de sistemas irrigados. Esse programa foi desenvolvido para auxiliar na tomada de decisão sobre o nível de manejo de irrigação a ser adotado; com base numa previsão de chuvas simulada a partir de uma série histórica de dados e qual a máxima produtividade esperada da cultura para um determinado momento de irrigação. Como parâmetros de entrada o aplicativo requer dados sobre os parâmetros climáticos regionais; as características da cultura irrigada; as propriedades do solo quanto à capacidade de armazenamento de água e operação do manejo de água adotado. O aplicativo permite, a partir dos dados climáticos disponíveis, estimar a evapotrasnpiração potencial utilizando-se desde o modelo de Penman, que exige maior número de variáveis até o de Thornthwaite que se baseia apenas na temperatura. Simulando-se diferentes níveis de manejo da irrigação para a região de Piracicaba, onde o déficit hídrico não é acentuado, as simulações não apresentaram diferenças significativas, entretanto, supõem-se que os contrastes poderão ser potencializados para regiões mais áridas. Essa ferramenta apresentou-se ser bastante útil para o usuário, para as diferentes regiões climáticas no país e os dados climáticos disponíveis para cada caso. / The use of computers resources for planning the rational water use in irrigated systems is even more frequent in the modern technical agriculture. Due to the constant improvements of those resources, it is essential to update the developed software’s, specifically in the irrigation and drainage area, by incorporating the most recent technologies developed in this segment. The objective of this work was to elaborate a computation easy to handle tool, which allows freedom to act in relation to the used criteria in irrigated farming. The developed software is specific for planning of irrigated systems. It was developed to help decisions taking about the irrigation management level to be adopted; based on a rainfall forecast simulated on an historically sequence and the maximum crop yield expected for a specific irrigation moment. As input data, the software will need (i) regional climatic parameters, (ii) the characteristics of irrigated crop, (iii) soil properties related to water storage capacity and (iv) the adopted water management. Based on available data, user can choose among several methods of calculate the potential evapotranspiration, from Penman, which will need more climatic data, until Thornthwaite based on temperature data only. By running the program with data from Piracicaba region, where there is not a significant water deficit along the year, no difference was shown among the different methods used, but it is to suppose that in more arid regions the contrast among them will be more significantly. The developed tool presents to be useful for the user by being flexible regarding the different climatic regions of the country and also regarding available data set for each case.

A utilização de recursos computacionais para o planejamento do uso racional da água em sistemas irrigados é cada vez mais freqüente na agricultura moderna tecnificada. Devido a constante melhoria desses recursos, torna-se, essencial a atualização dos programas desenvolvidos, específicos na área de irrigação e drenagem, incorporando as recentes tecnologias desenvolvidas neste setor. O objetivo deste trabalho foi elaborar uma ferramenta computacional de acesso simplificado, que proporcionasse ao usuário, a liberdade quanto aos critérios empregados nas áreas irrigadas. O programa desenvolvido é específico para o planejamento de sistemas irrigados. Esse programa foi desenvolvido para auxiliar na tomada de decisão sobre o nível de manejo de irrigação a ser adotado; com base numa previsão de chuvas simulada a partir de uma série histórica de dados e qual a máxima produtividade esperada da cultura para um determinado momento de irrigação. Como parâmetros de entrada o aplicativo requer dados sobre os parâmetros climáticos regionais; as características da cultura irrigada; as propriedades do solo quanto à capacidade de armazenamento de água e operação do manejo de água adotado. O aplicativo permite, a partir dos dados climáticos disponíveis, estimar a evapotrasnpiração potencial utilizando-se desde o modelo de Penman, que exige maior número de variáveis até o de Thornthwaite que se baseia apenas na temperatura. Simulando-se diferentes níveis de manejo da irrigação para a região de Piracicaba, onde o déficit hídrico não é acentuado, as simulações não apresentaram diferenças significativas, entretanto, supõem-se que os contrastes poderão ser potencializados para regiões mais áridas. Essa ferramenta apresentou-se ser bastante útil para o usuário, para as diferentes regiões climáticas no país e os dados climáticos disponíveis para cada caso. / The use of computers resources for planning the rational water use in irrigated systems is even more frequent in the modern technical agriculture. Due to the constant improvements of those resources, it is essential to update the developed software’s, specifically in the irrigation and drainage area, by incorporating the most recent technologies developed in this segment. The objective of this work was to elaborate a computation easy to handle tool, which allows freedom to act in relation to the used criteria in irrigated farming. The developed software is specific for planning of irrigated systems. It was developed to help decisions taking about the irrigation management level to be adopted; based on a rainfall forecast simulated on an historically sequence and the maximum crop yield expected for a specific irrigation moment. As input data, the software will need (i) regional climatic parameters, (ii) the characteristics of irrigated crop, (iii) soil properties related to water storage capacity and (iv) the adopted water management. Based on available data, user can choose among several methods of calculate the potential evapotranspiration, from Penman, which will need more climatic data, until Thornthwaite based on temperature data only. By running the program with data from Piracicaba region, where there is not a significant water deficit along the year, no difference was shown among the different methods used, but it is to suppose that in more arid regions the contrast among them will be more significantly. The developed tool presents to be useful for the user by being flexible regarding the different climatic regions of the country and also regarding available data set for each case.

As empresas agrícolas atuam sob condições de risco, dessa maneira a utilidade de modelos determinísticos para fins de planejamento torna-se relativamente limitada. Isto implica na necessidade de não se desprezar a aleatoriedade de determinados coeficientes e introduzir o risco na análise do projeto. Com este objetivo, desenvolveu-se uma ferramenta na forma de um Modelo Computacional para Determinação do Risco Econômico em Culturas Irrigadas, para o ambiente Windows XP em linguagem Delphi 7.0, que permite simular situações de implantação e manejo da irrigação e suas conseqüências econômicas sob o horizonte de risco. Esse modelo considera, na forma de um projeto, as características agronômicas pertinentes ao solo, a cultura e ao clima, para estudar, de maneira regional, o armazenamento de água no solo, a evapotranspiração, o desenvolvimento da cultura durante as fases fenológicas e o preço de venda do produto. Para atingir o objetivo o modelo realiza simulações dos parâmetros de preço de venda do produto, taxa de manutenção do sistema de irrigação, horas de trabalho necessárias por hectare e por irrigação realizada, preço da água, vida útil do sistema de irrigação e taxa de juros; as quais são classificadas em classes, sendo: cinco classes para vida útil, taxa de manutenção, horas de trabalho necessárias por hectare e por irrigação realizada, preço da água e juros, e 10 classes para o preço de venda do produto. Com esses parâmetros o modelo computacional gera 31.250 valores de benefícios líquidos anuais combinados das classes com suas respectivas probabilidades de ocorrência, permitindo assim um estudo probabilístico dos possíveis resultados da decisão de aquisição do sistema de irrigação. Como resultados essa ferramenta simula e fornece a distribuição de probabilidades dos fatores econômicos e calcula os custos fixos, custos variáveis, custos totais e benefícios líquidos anuais da irrigação. Com os 31.250 valores de benefícios líquidos anuais e suas probabilidades realiza o teste de aderência às funções de densidade de probabilidade normal ou triangular e posteriormente exibe as probabilidades de viabilidade do projeto, a relação benefício/custo, valor esperado de benefício líquido, desvio absoluto, variância, desvio padrão e coeficiente de variação como índices econômicos envolvidos na decisão de irrigar ou não irrigar. Apresenta também uma análise de sensibilidade do benefício líquido anual em função da variação dos fatores econômicos e a participação em porcentagem dos fatores econômicos na formação do custo total da irrigação. Nas análises realizadas sobre a irrigação da cana-de-açúcar para região de Piracicaba, todos os sistemas testados apresentaram relação benefício/custo inferior a um e valores esperados de benefício líquido anual da irrigação negativos, indicando inviabilidade. A utilização do motor diesel apresentou para todos os sistemas, probabilidade nula de ocorrência de benefício líquido anual maior que zero. Dentre os sistemas analisados o pivô central apresentou a maior probabilidade de ocorrência de benefício líquido anual maior que zero (10,70%) utilizando energia elétrica. No caso da irrigação do tomate industrial na região de Piracicaba todos os sistemas testados apresentaram viabilidade, isto é, relação benefício/custo sempre maior que um e valores esperados de benefício líquido anual positivos. Dentre eles a aspersão convencional apresentou a maior relação benefício/custo (média de 4,74), o maior valor esperado de benefício líquido anual (R$ 1.582,60 ha-1 ano-1) e o menor risco com um desvio padrão de R$ 363,99 ha-1 ano-1. / The agricultural companies were submitted to risky conditions, so the utility of deterministic models to planning is relatively limited. That implies in not despise the randomness of some coefficients and to introduce them in the project analysis. As a proposal of this work a Computational model for risk determination in irrigated cultures was elaborated for Windows XP® in Delphi 7.0 language, that allow the simulation of implanting and managing irrigations projects and their economical consequences under the risk conditions. This model considers, in a project form, the agronomical characteristics of the soil, of the culture and of the climate, to study, regionally, the water storage in the soil, the evapotranspiration, the culture development during the phenological phases and the selling price of the product. To reach its objectives the model accomplishes simulations in the selling price of the product, maintaining cost of the irrigation system, hours of needed work by hectare and per irrigation, water cost, useful life of the system and the welfare taxes, that were classified in classes as: five for useful live, maintain tax, hours of needed work by hectare and per irrigation, water cost and welfare taxes; and ten for selling price. With those parameters the model generated 31,250 values of annual combined liquid profits of the classes with their respective probability of occurrence, allowing a probabilistic study of the possible results in the acquisition of an irrigation system, e.g., the probability of the project viability. This tool, as its results, simulates and displays the economical factor probability and calculates the variable and the non variable costs, total costs and annual profits of irrigation. With the 31,250 values of annual profits and their probabilities, it realizes the adherence test to the density functions of normal or triangular probability and exhibits the project viability probabilities, cost/profit relation, expected value of liquid profit, absolute deviance, variance, standard deviation and coefficient of variation as economical indexes involved in the decision of or not of to irrigate. It also presents a sensibility analysis of the annual profit as a function of the economical variation factors and the participation, in percentage, of those factors in the total cost of the irrigation. In the analysis of sugarcane irrigation in the Piracicaba region, all tested systems showed a cost/profit relation inferior to one and expected annual irrigation profit values negative indicating the inviability. The use of a diesel motor, for any system, showed the null probability of the annual profit to be higher then zero. Among the tested systems the center pivot showed the highest probability of annual liquid profits higher then zero (10.7%) using electrical energy. In the case of tomato culture for industry under irrigation, in the Piracicaba region, all systems were viable, e.g., the relation cost/profit ever higher then one and expected values of annual liquid profits positive. Among them the conventional aspersion showed the higher relation between cost/profit with a mean of 4.74, the highest expected value of annual liquid profit of R$ 1,582.60 ha-1 year-1 and with the lower risk with standard deviation of R$ 363.99 ha-1 year-1.

As empresas agrícolas atuam sob condições de risco, dessa maneira a utilidade de modelos determinísticos para fins de planejamento torna-se relativamente limitada. Isto implica na necessidade de não se desprezar a aleatoriedade de determinados coeficientes e introduzir o risco na análise do projeto. Com este objetivo, desenvolveu-se uma ferramenta na forma de um Modelo Computacional para Determinação do Risco Econômico em Culturas Irrigadas, para o ambiente Windows XP em linguagem Delphi 7.0, que permite simular situações de implantação e manejo da irrigação e suas conseqüências econômicas sob o horizonte de risco. Esse modelo considera, na forma de um projeto, as características agronômicas pertinentes ao solo, a cultura e ao clima, para estudar, de maneira regional, o armazenamento de água no solo, a evapotranspiração, o desenvolvimento da cultura durante as fases fenológicas e o preço de venda do produto. Para atingir o objetivo o modelo realiza simulações dos parâmetros de preço de venda do produto, taxa de manutenção do sistema de irrigação, horas de trabalho necessárias por hectare e por irrigação realizada, preço da água, vida útil do sistema de irrigação e taxa de juros; as quais são classificadas em classes, sendo: cinco classes para vida útil, taxa de manutenção, horas de trabalho necessárias por hectare e por irrigação realizada, preço da água e juros, e 10 classes para o preço de venda do produto. Com esses parâmetros o modelo computacional gera 31.250 valores de benefícios líquidos anuais combinados das classes com suas respectivas probabilidades de ocorrência, permitindo assim um estudo probabilístico dos possíveis resultados da decisão de aquisição do sistema de irrigação. Como resultados essa ferramenta simula e fornece a distribuição de probabilidades dos fatores econômicos e calcula os custos fixos, custos variáveis, custos totais e benefícios líquidos anuais da irrigação. Com os 31.250 valores de benefícios líquidos anuais e suas probabilidades realiza o teste de aderência às funções de densidade de probabilidade normal ou triangular e posteriormente exibe as probabilidades de viabilidade do projeto, a relação benefício/custo, valor esperado de benefício líquido, desvio absoluto, variância, desvio padrão e coeficiente de variação como índices econômicos envolvidos na decisão de irrigar ou não irrigar. Apresenta também uma análise de sensibilidade do benefício líquido anual em função da variação dos fatores econômicos e a participação em porcentagem dos fatores econômicos na formação do custo total da irrigação. Nas análises realizadas sobre a irrigação da cana-de-açúcar para região de Piracicaba, todos os sistemas testados apresentaram relação benefício/custo inferior a um e valores esperados de benefício líquido anual da irrigação negativos, indicando inviabilidade. A utilização do motor diesel apresentou para todos os sistemas, probabilidade nula de ocorrência de benefício líquido anual maior que zero. Dentre os sistemas analisados o pivô central apresentou a maior probabilidade de ocorrência de benefício líquido anual maior que zero (10,70%) utilizando energia elétrica. No caso da irrigação do tomate industrial na região de Piracicaba todos os sistemas testados apresentaram viabilidade, isto é, relação benefício/custo sempre maior que um e valores esperados de benefício líquido anual positivos. Dentre eles a aspersão convencional apresentou a maior relação benefício/custo (média de 4,74), o maior valor esperado de benefício líquido anual (R$ 1.582,60 ha-1 ano-1) e o menor risco com um desvio padrão de R$ 363,99 ha-1 ano-1. / The agricultural companies were submitted to risky conditions, so the utility of deterministic models to planning is relatively limited. That implies in not despise the randomness of some coefficients and to introduce them in the project analysis. As a proposal of this work a Computational model for risk determination in irrigated cultures was elaborated for Windows XP® in Delphi 7.0 language, that allow the simulation of implanting and managing irrigations projects and their economical consequences under the risk conditions. This model considers, in a project form, the agronomical characteristics of the soil, of the culture and of the climate, to study, regionally, the water storage in the soil, the evapotranspiration, the culture development during the phenological phases and the selling price of the product. To reach its objectives the model accomplishes simulations in the selling price of the product, maintaining cost of the irrigation system, hours of needed work by hectare and per irrigation, water cost, useful life of the system and the welfare taxes, that were classified in classes as: five for useful live, maintain tax, hours of needed work by hectare and per irrigation, water cost and welfare taxes; and ten for selling price. With those parameters the model generated 31,250 values of annual combined liquid profits of the classes with their respective probability of occurrence, allowing a probabilistic study of the possible results in the acquisition of an irrigation system, e.g., the probability of the project viability. This tool, as its results, simulates and displays the economical factor probability and calculates the variable and the non variable costs, total costs and annual profits of irrigation. With the 31,250 values of annual profits and their probabilities, it realizes the adherence test to the density functions of normal or triangular probability and exhibits the project viability probabilities, cost/profit relation, expected value of liquid profit, absolute deviance, variance, standard deviation and coefficient of variation as economical indexes involved in the decision of or not of to irrigate. It also presents a sensibility analysis of the annual profit as a function of the economical variation factors and the participation, in percentage, of those factors in the total cost of the irrigation. In the analysis of sugarcane irrigation in the Piracicaba region, all tested systems showed a cost/profit relation inferior to one and expected annual irrigation profit values negative indicating the inviability. The use of a diesel motor, for any system, showed the null probability of the annual profit to be higher then zero. Among the tested systems the center pivot showed the highest probability of annual liquid profits higher then zero (10.7%) using electrical energy. In the case of tomato culture for industry under irrigation, in the Piracicaba region, all systems were viable, e.g., the relation cost/profit ever higher then one and expected values of annual liquid profits positive. Among them the conventional aspersion showed the higher relation between cost/profit with a mean of 4.74, the highest expected value of annual liquid profit of R$ 1,582.60 ha-1 year-1 and with the lower risk with standard deviation of R$ 363.99 ha-1 year-1.