Aujourd’hui, l’étude des effets directs de la foudre sur les structures aéronautiques pourrait s’appuyer, au moins en partie, sur des outils de simulation. Néanmoins, le manque de données expérimentales sur la phase d’arc impulsionnelle ne permet pas de justifier le caractère prédictif des outils de simulation.L’objectif de cette thèse est de réaliser une base de données expérimentale en s’appuyant sur la caractérisation des arcs de foudre dans des situations standardisées. Ces données peuvent être utilisées à la fois pour la compréhension des phénomènes observés lors des essais, mais surtout comme référence comparable aux outils de simulation.Dans un premier temps, on s’intéresse à la colonne d'arc libre dans l’air, hors interaction avec les électrodes. Par ailleurs, les profils spatio-temporels de température et de pression sont évalués par spectroscopie d'émission. On montre ainsi que, pour un arc de 100 kA, la température maximale atteint 37400 K sur l'axe de la colonne à 2 μs après l’amorçage, avec une pression de l’ordre de 45 bars.Dans un second temps, on s’intéresse à l'interaction de l'arc foudre avec des matériaux aéronautiques. La dynamique du pied d'arc ainsi que les caractéristiques de l’onde de choc sont analysées sur différents matériaux aéronautiques tels que l’aluminium ou des composites à fibres de carbone. Les contraintes thermomécaniques subies par le matériau sont étudiées par thermographie infrarouge, et par des mesures de déflexion rapide au centre du matériau, conduisant à une évaluation de la pression exercée par l’arc au point d’impact. / Nowadays, the study of the direct effects of lightning on aeronautical structures could be based, at least in part, on simulation tools. Nevertheless, the lack of experimental data on the transient phase of the lightning arc does not allow us to justify the predictive nature of the simulation tools. The objective of this thesis is to produce an experimental database based on the characterization of lightning arcs in standardized situations. These data can be used both for the understanding of the phenomena observed during the tests, but especially as a reference comparable to the simulation tools.First, we are interested in the free arc column in air, without interaction with the electrodes. Furthermore, time- and space-resolved profilesof temperature and pressure are evaluated by emission spectroscopy. For a 100 kA arc, it is shown that the temperature reaches 37400 K in the arc axis at 2 μs after arc ignition, with a corresponding pressure of 45 bar.Second, we are interested in the interaction of the lightning arc with aeronautical materials. The dynamics of the arc roots and the characteristics of the shock wave are analyzed for different aeronautical materials such as aluminum or carbon fiber composites. The thermo-mechanical constraints applied on the material are studied by infrared thermography and by rapid deflection measurements at the center of panel, leading to an evaluation of the pressure exercised by the arc at the attachment point.

Os riscos de diminuição dos teores de matéria orgânica e nitrogênio no solo são elevados em povoamentos monoespecíficos de eucaliptos. Uma das alternativas para contornar ou reverter este problema é o plantio misto de eucalipto com leguminosas arbóreas fixadoras de N2. O presente estudo teve como objetivo avaliar as interações entre espécies no crescimento da parte aérea e do sistema radicular, na nutrição mineral das plantas e na fixação de nitrogênio em plantios consorciados de e leguminosas arbóreas. O estudo foi conduzido na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga, Itatinga, SP. O tipo de solo ocorrente na área foi caracterizado como Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico psamítico. O clima foi caracterizado como mesotérmico úmido (Cwa), segundo a classificação de Köeppen. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com 3 repetições. As parcelas experimentais tinham 100 plantas, de E. grandis estabelecidas no espaçamento de 3,0m x 3,0m. Nas linhas de plantio, no meio do espaço entre as plantas de E. grandis, foram plantadas intercaladamente (50% da população do E. grandis leguminosas arbóreas nativas de matas brasileiras (Peltophorum dubium, Inga sp, Mimosa scabrella, Acacia polyphylla, Mimosa caesalpiniaefolia) e uma leguminosa exótica (Acacia mangium). O experimento foi medido até os 24 meses pós-plantio. A M. scabrella e a A. Mangium foram às leguminosas que tiveram maior crescimento. O E. grandis, consorciado com a M. scabrella cresceu menos porém, foi o consórcio mais produtivo. Quanto a densidade de raízes finas (drf), para o E. grandis, esta só variou na camada de 0-30cm de profundidade enquanto que para a M. scabrella e a M. caesalpiniaefolia as variações de drf ocorreram logo abaixo dessa camada. Isso indica que estas leguminosas procuraram explorar camadas onde a competição com o E. grandis era menor. A A. mangium e a M. caesalpiniaefolia apresentaram as menores drf (< 0,3 cm cm-3). A M. scabrella apresentou maior drf, a qual chegou a 0,84 cm cm-3 aos 24 meses. Apenas o consórcio E. grandis mais M. scabrella apresentou maior acúmulo de N na soma de todos os seus compartimentos em relação ao povoamento solteiro de E. grandis. Proporcionalmente, as quantidades de N acumuladas na biomassa da M. scabrella, da M. caesalpiniafolia e da A. mangium foram maiores do que no E. grandis. A M. scabrella foi bem mais eficiente do que as demais leguminosas para incorporar N na biomassa aérea. O E. grandi acumulou mais N nas folhas do que no lenho, ao contrário do que foi observado para a M. scabrella e a M. caesalpiniafolia. Pela análise isotópica foi constatado que a M. scabrella possui maior eficiência para fixar N2 atmosférico do que as outras espécies de leguminosas. Dentre as leguminosas nativas, esta espécie foi a que demonstrou maior potencial para uso em plantios consorciados. / The risks of reduced organic matter content and soil nitrogen are elevated in pure stands of eucalypt. One of the alternatives to avoid or solve this problem is the use of mixed plantation of eucalypt with leguminous N2-fixing trees. The objective of the present study was to evaluate the above and belowground growth interactions between species, the mineral nutrition of the plants and nitrogen fixation in mixed stands of E. grandis and native leguminous N2-fixing trees. The study was carried out at the Experimental Station of Forest Sciences of Itatinga, Itatinga, São Paulo, Brazil. The soil was characterized as loam Red-Yellow Latosol. The climate is characterized as humid mesothemic according to the classification of Köeppen. The experimental design was in 3 blocks with each block having 7 parcels. The experimental parcels had 100 plants of E. grandis established with the space of 3,0m x 3,0m. Within the lines of the E. grandis seedlings (50% of the population of the E. grandis) was intercropped with native leguminous N2-fixing trees (Peltophorum dubium, Inga sp, Mimosa scabrella, Acacia polyphylla, Mimosa caesalpiniaefolia) and one exotic leguminous plant (Acacia mangium). The experiment was evaluated for 24 months after planting. The M. scabrella and A. mangium are the legume trees that had highest growth. Although E. grandis and M. scabrella had the lowest growth, it was the most productive combination. The fine root density of E. grandis only varied in the layer of 0-30cm deep whereas for the M. scabrella and the M. caesalpiniaefolia the root density variations occurred below this layer. This indicates that these legume trees explore layers where competition with E. grandis is least. A. mangium and M. caesalpiniaefolia produced the lowest root density (< 0,3 cm cm-3). The M. scrabella produced the highest root density of 0,84 cm cm-3 within 24 months. E. grandis and M. scabrella was the only combination that had the highest accumulation of N in relation to all evaluated compartments of the pure stand of E. grandis . Proportionally, the amounts of accumulated N in the biomass of M. scabrella, M. caesalpiniafolia and A. mangium was higher than E. grandis. M. scabrella was the most efficient legume tree in incorporation of N in the above and belowground biomass. E. grandis accumulated more N in the leaves than in the stems contrary to what was observed in M. scabrella and M. caesalpiniafolia. . Using the isotopic analysis it was observed that M. scabrella had greater efficiency in fixing atmospheric N2 than the other species of leguminous trees. Amongst the native leguminous trees, M. scabrella was the one that demonstrated a greater potential for use in mixed stands.

L'interférence ARN est un ensemble de mécanismes de régulation essentiel pour denombreux processus au cours du développement. Ces mécanismes sont caractérisés par lʼinhibition séquence-spécifique de lʼexpression de gènes via lʼaction de petites molécules dʼARN. Parmi les différentes voies de l'interférence ARN, la voie des trans-acting siRNAs dérivés du précurseurTAS3,qui combine des caractéristiques des voies des miRNAs et siRNAs, est spécifique des plantes et en contrôle divers aspects essentiels du développement. Dans cette voie, AGO7, un membre de la famille des protéines ARGONAUTE, interagit spécifiquement avec miR390 pour cibler et cliver le transcrit TAS3 amorçant ainsi la production de tasiARFs par lʼaction de SGS3, RDR6 et DCL4. Cette voie est conservée chez toutes les plantes terrestres. Par leur activité de répression sur des membres des facteurs de réponse à l'auxine ARF2, ARF3 et ARF4, les tasiARFS contrôlent la transition de phase et la régionalisation des feuilles. Notre laboratoire et dʼautres ont montré que TAS3 était également exprimé dans la racine dʼArabidopsis, posant la question du rôle joué par la voie TAS3dans le développement des racines. Nous avons établi que la voie TAS3, par lʼaction des tasiARFs, joue un rôle essentiel dans le contrôle de la croissance des racines latérales. Nous avons démontré que la voie TAS3 agit en aval de lʼauxine pour maintenir la correcte zone et abondance des facteurs de réponse à l'auxine, ARF2, ARF3 et ARF4. De plus nous avons élucidé un ensemble complexe de rétroactions de ces ARFs sur lʼexpression de miR390. Bien que les mécanismes de la voie TAS3 ont été identifié par divers screen génétiques, notre connaissance de lʼorganisation subcellulaire de cette voie reste essentiellement méconnue. Pour cette raison, nous avons choisi dʼétudier la localisation subcellulaire de la voie TAS3, en nous focalisant sur AGO7 qui en constitue un composant spécifique. Nous avons montré que AGO7, RDR6 et SGS3 sʼaccumulent dans des focicytoplasmiques spécifiques, les siRNA bodies. Nous avons observé une colocalisation entre cessiRNA bodies et des marqueurs des stress granules ainsi qu'une protéine virale associée aux membranes. Finalement nous avons démontré lʼimportance de la localisation cytoplasmique dʼAGO7pour la biogenèse des tasiARFs. Notre travail a permis de mieux comprendre les mécanismes de lʼaction de la voie TAS3 au cours du développement dʼArabidopsis. / RNA silencing is a regulatory mechanism essential for many processes during development. This mechanism is characterized by the sequence-specific inhibition of gene expression by small RNA molecules. Among the several pathways of RNA silencing, the TAS3 trans-acting small interfering RNA (ta-siRNA) pathway, which combines features of both micro (mi)RNA and siRNA pathways, is unique to plants and controls several key aspects of plant development. In this pathwayAGO7, a member of the ARGONAUTE family of RNAse, interacts specifically with miR390 to target and cut the TAS3 transcript, priming it for production of tasiARFs by SGS3, RDR6 and DCL4 action. This pathway is conserved across all land plants. By their repressing activity on Auxin Response Factors members, ARF2, ARF3 and ARF4, the tasiARFs control phase change and leaf patterning. Our lab and others have shown that TAS3 is also expressed in the root of Arabidopsis, raising the question of the role played by the TAS3 pathway in root development. We have shown that theTAS3 pathway, through the tasiARFs action, plays an essential role in the control of lateral rootgrowth. We have demonstrated that the TAS3 pathway acts downstream of auxin, to maintain the proper zonation and abundance of the Auxin Response Factors ARF2, ARF3 and ARF4. In addition,we unravelled a complex set of feedbacks of these ARFs on miR390 expression. Although the mechanisms of TAS3 processing have been identified through various genetic screens our knowledge of the subcellular organization of this pathway remains essentially unknown. For this reason we have chosen to study the subcellular localization of the TAS3 pathway, and focused on AGO7 which represents a specific element of this pathway. We have shown that AGO7, RDR6 and SGS3 accumulate in cytoplasmic foci, dubbed siRNA bodies. We have observed colocalization between these siRNA bodies and markers of the stress granules and a membrane-associated viral protein. Finally we have demonstrated the functional relevance of the cytoplasmic localization of AGO7 for the biogenesis of tasiARFs. Our work has led to a better understanding of the mechanisms underlying the action the TAS3 pathway during the development of Arabidopsis.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Cleome rosea é uma espécie nativa, de porte herbáceo, ocorrente em restingas brasileiras. Estudos recentes têm revelado o potencial medicinal da espécie para importantes propriedades farmacológicas, como por exemplo, as atividades anti-inflamatória, antigenotóxica, antiviral e antibacteriana. Porém, nos últimos anos, C. rosea não tem sido encontrada em várias regiões de seu ambiente natural, devido, principalmente, às ações antrópicas. Dessa forma, torna-se relevante o desenvolvimento de métodos de conservação que permitam o estudo e exploração das propriedades medicinais da espécie. O cultivo in vitro de raízes representa uma forma eficiente para produção de biomassa, devido ao rápido crescimento, produção estável de metabólitos, além de representar uma potencial fonte de explantes para a propagação em massa de diferentes espécies. O presente trabalho teve como objetivo a produção in vitro de culturas de raízes de C. rosea, associada à criopreservação, como forma de manutenção em longo prazo das culturas, monitorada através da análise de estabilidade genética. As culturas estabelecidas a partir de explantes radiculares de plantas propagadas in vitro de C. rosea demonstraram excelente capacidade de multiplicação de raízes em meio de cultura suplementado com o fitorregulador ANA, com manutenção dessa capacidade ao longo de sucessivas subculturas. Associado a esses resultados, o estabelecimento de protocolos de criopreservação pelo método de vitrificação resultou em elevados valores de frequência de recuperação do material após congelamento em nitrogênio líquido com as soluções de vitrificação PVS2 e PVS3. Os estudos de monitoramento da estabilidade genética, pela técnica de marcadores moleculares RAPD, revelaram a presença de polimorfismos significativos em uma das três culturas iniciadas a partir de raízes de C. rosea criopreservadas. Esses resultados demonstram as possibilidades de produção de raízes de C. rosea e conservação em longo prazo através da criopreservação, iniciando estudos inéditos para a espécie. / Cleome rosea is an herbaceous species found in the restinga vegetation of Brazil. Recent studies have reported its medicinal potential for important pharmacological properties, such as anti-inflammatory, antigenotoxic, antiviral and antibacterial activities. However, in recent years, no C. rosea plants have been found in their natural habitat, mainly due to human impact. Thus, it becomes applicable to the development of conservation methods that facilitate the study and exploration of the medicinal properties of C. rosea. The in vitro roots culture represents an efficient way to produce biomass, due to rapid growth, stable production of metabolites and represent a potential source of explants for mass propagation of different species. This study aimed to produce in vitro root cultures of C. rosea, associated with cryopreservation, as form of long-term maintenance of cultures, monitored by analysis of genetic stability. Cultures established from root explants of in vitro propagated plants of C. rosea showed excellent ability to multiplication of roots in culture medium supplemented with NAA plant regulator, maintaining this capacity during successive subcultures. Associated with these results, the establishment of protocols for cryopreservation by vitrification method resulted in high values of recovery frequency of the material after freezing in liquid nitrogen with vitrification solutions PVS2 and PVS3. Studies to monitoring the genetic stability by RAPD technique revealed the presence of significant polymorphisms in one of three cultures initiated from cryopreserved roots of C. rosea. These results demonstrate the potential production of roots of Cleome rosea and long-term conservation through cryopreservation, starting unpublished studies for the species.

Orientador: Sérgio Hugo Benez / Banca: Maria Helena Moraes / Banca: Joaquim Odilon Pereira / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar o desenvolvimento do sistema radicular de amaranto (Amaranthus cruentus, variedade BRS Alegria), de milheto (Pennisetum glaucum (L.), variedade BN-2) e de pé de galinha (Eleusine coracana L.) em função de quatro níveis de compactação, caracterizados pelas densidades de 1,21; 1,31; 1,41 e 1,51 Mg.m-3 em duas classes de solo, classificados como Latossolo Vermelho Distrófico e Nitossolo Vermelho Distroférrico. O experimento foi conduzido no campo da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, Campus de Botucatu/SP, durante os meses de Novembro de 2002 à Fevereiro de 2003, em um delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições em arranjo fatorial de 2 x 3 x 4. Os vasos foram montados com quatro anéis de PVC sobrepostos, com diâmetro interno de 19,5 cm, totalizando 40 cm de altura. Estes comportaram um volume de 12,56 litros de solo, sendo que somente um anel foi compactado, correspondendo à profundidade de 10 a 20 cm. Os vasos, assim montados, foram enterrados a 40 cm de profundidade, encerrando-se o experimento na fase da inflorescência de cada cultura. A seguir, determinou-se o comprimento radicular, volume radicular, diâmetro radicular, massa seca radicular, bem como a massa seca e altura das partes aéreas das plantas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância com teste de Tukey a 5 % de probabilidade para comparar as médias. Os resultados mostraram que o pé de galinha apresentou, em relação ao amaranto e ao milheto, o sistema radicular com maior comprimento, volume e massa seca, penetrando nas camadas compactadas dos solos até a densidade 1,41 Mg.m-3, aumentando, desta forma, a aeração dos solos e incorporando a matéria orgânica em profundidade; o milheto proporcionou maior quantidade de massa seca na parte aérea em ambos os solos, mostrando... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper aimed to study the development of root system of amaranth (Amaranthus cruentus, BRS Alegria variety), milhet (Pennisetum glaucum (L.) BN-2 variety) and "pé de galinha" (Eleusine coracana L.) according to four density levels of soil compaction, characterized by 1,21; 1,31; 1,41 and 1,51 Mg.m-3 densities within two soil types, classified as Distrofic Red Latosoil and Distroferic Red Nitosoil. The experiment was carried out at Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP - Botucatu/SP, from November 2002 to February 2003, in a randomized block experimental design with four repetitions and 2 x 3 x 4 factorial desing. The pots were assembled with four rings of overlayed PVC tubes, 19,5 cm of inner diameter, summing up 40 cm high, containing 12,56 liters of soil, with only ring compacted at 10 to 20 cm depth. Tubes were assembled and buried at 40 cm depth. The experiment was finished at influorescence phase of each culture. Measurement of root length, root volume, root diameter, root dry matter were measured as well as dry matter and lenght of aerial part of plants. Obtained data were submitted to variance analysis under Tukey's test with 5 % of probability for mean comparison. Results showed that the "pé de galinha" showed, regarding to amaranth and milhet, root system with longer length, volume and dry matter working in compacted soil layer up to 1,41 Mg.m-3 density increasing soil aeration and incorporating organic matter; milhet showed the highest aumont of dry matter at aerial part in both soils showing to have good characteristic for soil covering, compared to amaranth and "pé de galinha"; amaranth was sensitive to soil compaction in all the studied densities and variables compared to milhet and "pé de galinha"; and the Distrophic Red Latosoil showed best easy terms to plants development, to present a lower resistance to root penetration compared to Distropheric Red Nitosoil. / Mestre

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A presente tese propÃs testar a hipÃtese de que a reduÃÃo no comprimento de raÃzes de feijÃo-caupi, tratadas com NaCl, pode està relacionada com mudanÃas na atividade de enzimas antioxidantes intracelulares e apoplÃsticas. Isto seria relacionado ao aumento e/ou controle da concentraÃÃo de espÃcies reativas oxigÃnio por mecanismos enzimÃticos que controlam o crescimento. O trabalho foi subdividido em 5 capÃtulos independentes e interligados. O primeiro capÃtulo trata de uma revisÃo teÃrica do tema abordado na tese justificando-a e colocando em evidÃncia a relevÃncia cientÃfica do trabalho. Esta revisÃo trata de todos os aspectos abordados na tese, alÃm de temas conexos como a descriÃÃo das vias sinalizaÃÃo ativadas sobre estresse salino e algumas molÃculas sinalizadoras. No capÃtulo 2, avaliou-se o efeito do NaCl no comprimento da raiz, conteÃdo relativo de Ãgua (CRA), teor de massa seca, concentraÃÃo de Na+ e relaÃÃo K+/Na+ alÃm da atividade de dismutase de superÃxido (SOD), peroxidase de ascorbato (APX), peroxidase de fenÃis (POX) e catalase (CAT) nas cultivares PÃrola (sensÃvel) e PitiÃba (resistente) de feijÃo-caupi, contrastantes quanto à resistÃncia ao estresse salino e oxidativo no estÃdio de germinaÃÃo. Este trabalho possibilitou concluir que embora as cultivares apresentem grau de sensibilidade diferenciado ao NaCl e estresse oxidativo, no estÃdio de germinaÃÃo, essas caracterÃsticas nÃo sÃo mantidas no estÃdio fisiolÃgico de plantula. AlÃm disso, os parÃmetros avaliados nÃo foram capazes de determinar diferenÃas contrastantes entre as duas cultivares que pudessem classificÃ-las como resistente e/ou susceptÃvel ao sal. No intuito de compreender melhor os mecanismos antioxidantes das cultivares estudadas e avaliar se a concentraÃÃo de NaCl interfere na reposta das mesmas, no capÃtulo 3 determinou-se comprimento radicular, CRA e concentraÃÃo de Na+, alÃm das atividades de SOD, APX, CAT e POX em raÃzes de plÃntulas tratadas com 0; 25; 50; 75 e 100 mM de NaCl durante dois dias. Este capÃtulo possibilitou concluir que a resposta no crescimento e na atividade de enzimas antioxidantes à dependente da dose e da cultivar. Ademais, verificou-se que um sistema envolvendo a atividade de POX poderia estar associado tanto à manutenÃÃo dos nÃveis de H2O2 quanto à reduÃÃo no comprimento radicular. Para determinar se os mecanismos antioxidantes sÃo dependentes do tempo de exposiÃÃo ao NaCl, no capÃtulo 4, raÃzes de feijÃo-caupi da cultivar PitiÃba foram tratadas com 0; 50 e 100 mM de NaCl durante 0; 24; 48; 72 e 96 horas. Neste capÃtulo, demonstrou-se que a reduÃÃo no comprimento radicular, depende da dose e do tempo de exposiÃÃo ao NaCl e que os efeitos sÃo acompanhados por um acÃmulo de Na+ nos tecidos, embora isto nÃo leve a uma peroxidaÃÃo de lipÃdeos. Este capÃtulo tambÃm levantou dÃvidas com relaÃÃo ao envolvimento das enzimas SOD, APX, CAT e POX durante o crescimento. Para contribuir com a elucidaÃÃo desses mecanismos o capÃtulo 5 envolveu pelo menos 3 experimentos onde as plÃntulas de feijÃo-caupi foram expostas a perÃodos de estresse de curta e longa duraÃÃo. Nestes experimentos foram relacionados o metabolismo das espÃcies reativas de oxigÃnio de apoplasto com a atividade de oxidase de NADPH (NOX), SOD apoplÃstica e POX de parede celular. Uma explicaÃÃo plausÃvel para uma relaÃÃo entre o estresse oxidativo e o estresse salino à que a resposta antioxidante pode simular parcialmente uma resposta hipersensitiva. As enzimas NOX, SOD apoplÃstica e POX de parede apresentaram um aumento de atividade precedido de uma explosÃo oxidativa. Adicionalmente o H2O2 pode funcionar como sinalizador celular de estresse e ser coadjuvante na lignificaÃÃo da parede. / In the present thesis, the hypothesis that the salt-induced impairment of root growth is due to changes in the symplastic and apoplastic antioxidant enzyme activity was investigated. Root growth impairment may be related to the enhancement and/or the control of the reactive oxygen species by enzymatic systems involved in growth regulation. This work was divided into five interconnected chapters. The first is a theoretical review of the approached subject and includes the scientific relevance of this study. This review details the oxidative mechanisms involved in root growth regulation under salinity, besides the signaling pathways activated under salt stress and related signaling molecules. In the chapter 2, the PÃrola (sensitive) and PitiÃba (resistant) cultivars showing contrasting responses to salt stress at germination were evaluated during the seedling stage. Four-day-old seedlings were exposed to 100 mM NaCl for two days and it was determined the root length, dry weight, relative water content (RWC), Na+ content, K+/Na+ ratio and the activity of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), phenol peroxidase (POX) and catalase (CAT). The obtained results were insufficient to categorize the tested cultivars as sensitive or resistant to salt stress at the seedling stage. The effect of the external NaCl concentration on the antioxidant responses in the studied cultivars was investigated in the chapter 3. It was assessed the root lenght, RWC, Na+ content and the activity of SOD, APX, CAT, and POX in seedlings treated with 0; 25; 50; 75 and 100 mM NaCl during two days. The root growth impairment was more pronounced in the PitiÃba cultivar under 100 mM NaCl. Additionally, it was verified that a metabolic network involving the POX activity could be associated with the maintenance of H2O2 levels and the root growth restriction. In the chapter 4, a time-course of the antioxidant responses were assessed in the PitiÃba cultivar. Then, the seedlings were exposed to 0, 50 and 100 mM NaCl during 0; 24; 48; 72; and 96 h and the same variables determined in the previous experiment were evaluated again. It was demonstrated that the root length reduction depends on the NaCl concentration and the time of exposure. Although the root Na+ content could suggest Na+ toxicity, no lipid peroxidation was detected. The involvement of SOD, APX, CAT, and POX activity in root growth regulation was minutely investigated in the chapter 5. Thus, the seedlings were exposed to salt stress in short- and long-term experiments. The reactive oxygen species metabolism in the apoplastic fraction was associated with the activity of NADPH oxidase (NOX), apoplastic SOD and cell wall POX. It is possible that oxidative stress and salt stress are interconnected as the antioxidant response could mimic the hypersensitive reaction. NOX, apoplastic SOD and cell wall POX showed enhanced activity preceding an oxidative burst. Additionally, H2O2 could act as an extracellular signal triggered by stress and play a role in cell wall strengthening.

Em razão do potencial produtivo e do possível alto valor nutricional, o capim- Tanzânia é um dos cultivares de destaque da espécie Panicum maximum na pecuária brasileira. É caracterizado como relativamente exigente em fertilidade do solo. Objetivou-se avaliar as respostas do capim-Tanzânia ao fornecimento de combinações de doses de fósforo e magnésio, quanto ao número de folhas e perfilhos, unidades SPAD, área foliar, produção de massa seca da parte aérea e das raízes, superfície e comprimento radiculares, superfície e comprimento radiculares específicos, concentrações de fósforo, magnésio, cálcio, potássio e zinco nas folhas diagnósticas, bem como de fósforo e magnésio nas raízes, proporção entre os cátions magnésio, cálcio e potássio presentes na parte aérea e sintomas visuais de deficiência. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando soluções nutritivas e quartzo moído como substrato, no período de outubro de 2005 a janeiro de 2006, no município de Piracicaba, Estado de São Paulo. O delineamento estatístico constituiu-se de um fatorial 52 fracionado, com cinco doses de fósforo (0,20; 0,60; 1,00; 1,40 e 1,80 mmol L-1) combinadas com cinco de magnésio (0,05; 0,70; 1,35; 2,00 e 2,65 mmol L-1). Aos 29 dias após o transplante das mudas foi realizado o primeiro corte e 29 dias após o primeiro foi realizado o segundo. A parte aérea das plantas foi separada em folhas emergentes, lâminas de folhas recém-expandidas (folhas diagnósticas), lâminas de folhas maduras e colmos mais bainhas. No segundo corte realizou-se também a separação das raízes do quartzo moído. As combinações de doses de fósforo e magnésio somente foram determinantes no segundo crescimento avaliado para a área foliar, massa seca da parte aérea e de raízes, concentração de fósforo nas lâminas de folhas diagnósticas bem como, comprimento, superfície específica, concentração de fósforo e de magnésio nas raízes do capim. As doses de fósforo, isoladamente, influenciaram o número de folhas e perfilhos nos dois cortes avaliados, a leitura SPAD, a área foliar, a massa seca da parte aérea e a concentração de fósforo, no primeiro corte avaliado enquanto, no segundo corte alteraram o comprimento radicular específico e as concentrações de cálcio e zinco. As doses de magnésio influenciaram, isoladamente, o valor SPAD, a massa seca da parte aérea e as concentrações de fósforo, potássio e magnésio nas lâminas de folhas recém-expandidas no primeiro corte do capim, e no segundo corte a influência das doses ocorreu nas concentrações de potássio, magnésio e zinco nas lâminas de folhas recém-expandidas. As máximas respostas do capim-Tanzânia às aplicações de fósforo e magnésio ocorreram em doses superiores a 1,40 mmol L-1 e 2,00 mmol L-1, respectivamente. A participação do magnésio na soma total de cátions das plantas simultânea às máximas respostas situou-se entre 22 e 25%. Foram observados sintomas visuais de deficiências nas mais baixas doses de fósforo e magnésio. / Due to the potential for high yield and nutritional value, Tanzania grass stands out as an excellent option cultivar of the Panicum maximum specie to the Brazilian livestock production. It is known that this grass usually need high soil fertility. The objective was to evaluate the response of Tanzania grass to combinations of phosphorus and magnesium rates, in relation to the number of leaves and tillers, SPAD, leaf area, shoot dry mass production, root surface and length, specific root surface and length, concentration of phosphorus, magnesium, calcium, potassium and zinc in the diagnostic leaves as well as the concentration of phosphorus and magnesium in the roots, proportion among cations magnesium, calcium and potassium in the shoots and visual symptoms related to the supply of these nutrients. The experiment was carried out in a greenhouse, by using nutrient solutions in pots containing ground quartz as substrate, from October 2005 to January 2006, at Piracicaba, State of São Paulo. A fractioned 52 factorial was used, with five rates of phosphorus (0.20; 0.60; 1.00; 1.40 and 1.80 mmol L-1) combined with five rates of magnesium (0.05; 0.70; 1.35; 2.00 and 2.65 mmol L-1). The first harvest was done 29 days after the seedlings transplanting to the pots and the second harvest was also 29 days after the first one. Just after harvesting, the shoots of the plants were separated in emergent leaves, newly expanded leaves lamina (diagnostic leaves), mature leaves lamina and culms plus sheaths. After the second harvest the roots were separated from the ground quartz. The combinations of phosphorus and magnesium were determinant, only at the second harvest, for leaf area, shoot and roots dry mass production, phosphorus concentration in the diagnostic leaves as well as roots length, specific surface and phosphorus and magnesium concentrations. At the first harvest, phosphorus rates changed the number of tillers and leaves on both harvests, the SPAD value, leaf area, shoot dry mass production and the phosphorus concentration and, at the second harvest the specific root length and calcium and zinc concentrations. The magnesium supply influenced the SPAD value, shoot dry mass production and the phosphorus, magnesium and potassium in the diagnostic leaves at the first harvest and, at the second harvest, it resulted in changes in the magnesium, potassium and zinc concentrations in the diagnostic leaves. The maximum yields of Tanzania grass were achieved with the supply above 1.40 mmol L-1 and 2.00 mmol L-1 of phosphorus and magnesium, respectively. The magnesium proportion in the total cations sum in the shoot, corresponding to the highest yields, was around 22 and 25%. Visual symptoms of phosphorus and magnesium deficiencies were observed at the lowest rates of both nutrients supplied to the plants.

No agrossistema da cana-de-açúcar, nas condições brasileiras, a resposta à adubação nitrogenada de cana-planta ainda é uma questão não totalmente esclarecida e a utilização de fertilizantes nitrogenados marcados com 15N pode auxiliar no entendimento dessa lacuna. Nesse sentido, foram desenvolvidos dois experimentos em áreas comerciais das Usinas São Luiz (LATOSSOLO VERMELHO AMARELO eutrófico) e Santa Adélia (LATOSSOLO VERMELHO distrófico típico). O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso e os tratamentos foram 3 doses de N (40, 80 e 120 kg ha-1 de N na forma de uréia) mais uma testemunha. No centro das parcelas com doses de N foram instaladas microparcelas que receberam a uréia-15N. Os experimentos foram instalados em 28/02/2005 e 04/04/2005, respectivamente, na Usina São Luiz (USL) e Usina Santa Adélia (USA). Antes da instalação do experimento USA realizou-se uma estimativa do estoque de nutrientes dos resíduos culturais e constatou-se que cerca de 200 kg ha-1 de N na forma orgânica foram incorporados ao solo na reforma do canavial. Durante o crescimento da cana-planta foram realizadas amostragens de fitomassa da parte aérea. Nessas amostragens determinou-se o acúmulo de matéria seca. No estádio de máximo crescimento foram colhidas amostras de folhas +1 para avaliação do estado nutricional. As colheitas dos experimentos foram efetuadas em 15/06/2006 na USL e 18/07/2006 na USA. O acúmulo de matéria seca pela parte aérea da cana-planta apresentou forma sigmóide de crescimento, característica de crescimento vegetal, independente da dose de N. A fase de máximo crescimento da cana-planta ocorreu de setembro a abril, quando as condições climáticas foram mais favoráveis ao desenvolvimento da cultura. A adubação nitrogenada aumentou os teores dos nutrientes N, K, Mg e S nas folhas-diagnóstico. A recuperação (%) de uréia-15N obtida na colheita da cana-planta foi, na média dos experimentos, de 30, 30 e 21%, respectivamente, para as doses de 40, 80 e 120 kg ha-1 de N. A menor recuperação do N-uréia nas maiores doses, especialmente na de 120 kg ha-1, foi devido às perdas de N do sistema solo-planta. O aproveitamento do N da uréia representou em média 11,7% do nitrogênio total acumulado na planta toda. A adubação nitrogenada aumentou a extração de nutrientes pela planta toda nos dois experimentos e proporcionou maiores acúmulos de nutrientes na parte subterrânea da cultura. Na média dos experimentos e considerando a exigência nutricional da planta toda, para a produção de 1TCH (tonelada de colmos por hectare) foram extraídos: 1,38 kg de N, 0,15 kg de P, 3,24 kg de K, 0,60 kg de Ca, 0,26 kg de Mg, 0,28 kg de S, 53 g de Fe, 15 g de Mn, 2,2 g de Zn, 1,3 g de B e 0,6 g de Cu. A adubação nitrogenada aumentou a TCH no experimento da USL, enquanto que na USA não houve resposta. A adubação nitrogenada interferiu nos atributos tecnológicos dos colmos na USA, porém sem efeito na USL. A adubação nitrogenada aumentou significativamente a produção de açúcar por hectare nos dois experimentos. A maior margem de contribuição agrícola nos dois experimentos foi obtida com a dose de 40 kg ha-1 de N. / In the sugarcane agrosystem under Brazilian conditions, the nitrogen fertilization response in plant cane is still an issue that has not been completely clarified. The use of 15N-labeled nitrogen fertilizers can help understand this unresolved question. In this respect, two experiments were conducted in commercial areas at Sugar Mills São Luiz (Typic Eutrustox) and Santa Adélia (Arenic Kandiustults). The experimental design was organized as random blocks and treatments consisted of 3 N rates (40, 80, and 120 kg ha-1 N in the form of urea) and a control. Microplots that received urea-15N were installed in the center of plots that involved N rates. The experiments were installed on 02/28/2005 and on 04/04/2005, respectively, at Usina São Luiz (USL) and Usina Santa Adélia (USA). Before installing the USA experiment, an estimate was obtained for the stock of nutrients from crop residues. It was observed that 200 kg ha-1 N in organic form were incorporated into the soil when the sugarcane field was renovated. During plant cane growth, phytomass samplings were performed in the above-ground part of the plants. Dry matter accumulation was determined in those samplings. Samples from +1 leaves were harvested at the maximum plant growth stage to evaluate their nutritional status. The experiments were harvested on 06/15/2006 at USL and on 07/18/2006 at USA. Dry matter accumulation in the above-ground part of plant cane had a typical plant-growth sigmoidal shape, regardless of N rate. The maximum plant cane growth stage occurred from September to April, when the weather conditions were more favorable for crop development. Nitrogen fertilization increased the N, K, Mg, and S contents in the diagnostic leaves. Urea-15N recovery values (%) obtained at plant cane harvest were, on the average of all experiments, 30, 30, and 21% for the rates of 40, 80, and 120 kg ha-1 N, respectively. The lower urea-N15 recovery observed at the higher rates, especially at 120 kg ha-1, was due to N losses in the soil-plant system. The utilization of urea-15N represented, on average, 11.7% of total nitrogen accumulated in the whole plant. Nitrogen fertilization increased the nutrient uptake by the whole plant in both experiments and provided greater accumulation of nutrients in the underground part of the crop. In the average of the experiments, and considering the nutritional requirements of the whole plant to produce 1TSS (1 ton of stalks per hectare), uptake amounted to: 1.38 kg N, 0.15 kg P, 3.24 kg K, 0.60 kg Ca, 0.26 kg Mg, 0.28 kg S, 53 g Fe, 15 g Mn, 2.2 g Zn, 1.3 g B, and 0.6 g Cu. Nitrogen fertilization increased the TSS value in the USL experiment, while no response was obtained in the USA experiment. Nitrogen fertilization interfered with stalk technological attributes at USA, but no effect was detected at USL. Nitrogen fertilization significantly increased sugar production per hectare in both experiments. The highest margin of agricultural contribution in both experiments was obtained at the rate of 40 kg ha-1 N.

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