O Brasil é o segundo maior produtor e exportador de soja (Glycine max L. Merrill) no mundo. A produção é altamente dependente de fatores climáticos, incluindo a temperatura e quantidade de chuva. A soja cultivada no sul do país em 2005 sofreu déficit hídrico causado por temperaturas altas acompanhado por umidade baixa durante o estádio reprodutivo. Pouco se sabe sobre a influência do déficit hídrico na degradação da clorofila e na qualidade dos grãos em geral. Nesse trabalho foram analisadas, numa primeira etapa, as características químicas e bioquímicas de cinco amostras de soja, provenientes de três cultivares que cresceram sob déficit hídrico e que não atendiam aos padrões para comercialização por conter altas quantidades de sementes verdes. Os grãos foram analisados quanto a diversos parâmetros físico-químicos e bioquímicos incluindo a análise dos pigmentos verdes imediatamente após a colheita e após 20 meses de armazenamento. A acidez foi medida adicionalmente após 30 meses de armazenamento. A atividade de água e umidade foram 0,6-0,7 e 8,7 %-11,9 %, respectivamente, e não mudaram durante a estocagem, mas houve um aumento em acidez o que indica atividade de lipases. A atividade da lipoxigenase 1 foi significativamente prejudicada. Imediatamente após a colheita os pigmentos verdes correspondiam a feofitina a, feofitina b e pequenas quantidades de clorofila a e b, e traços de outros derivados da clorofila, em ordem decrescente. Após 20 meses de estocagem quase todos os pigmentos haviam desaparecido. O déficit hídrico provavelmente aumentou a permeabilidade das membranas, o que levou a um aumento do pH e promoveu a transformação das clorofilas para feofitinas. Na segunda etapa do trabalho foi estudado o estágio avançado da degradação natural da clorofila na qual desaparece a coloração esverdeada dos grãos. Esta etapa corresponde à formação de catabólitos incolores (NCC), mas existem controvérsias se essas substâncias são os produtos finais da degradação. Assim, foram investigadas a formação e degradação dos NCC durante a maturação da soja e o efeito do tratamento térmico pós-colheita. A soja foi colhida em seis estádios de maturação e a formação dos NCC foi analisada por HPLC após secagem dos grãos a 40 e 60°C. Todas as amostras contiveram frações com um máximo de absorbância a 320 nm, considerado típico para os NCC. Os teores aumentaram até o 114o dia após a semeadura e decresceram significativamente em estádios mais avançados de maturação. Nas amostras secas a 40 e 60°C os teores de NCC foram menores, devido a níveis iniciais de clorofila inferiores. Esses resultados indicam que os NCC em soja provavelmente não sejam os produtos finais da degradação da clorofila. A sua redução em estádios mais avançados de maturação indica a sua metabolização para outras substâncias. / Brazil is the second largest soybean (Glycine max L. Merrill) producer and exporter in the world. The production depends on climatic factors, like temperature and rain volume. Soybeans cultivated in the south of the country in 2005 suffered drought stress imposed by adverse high ambient temperature, accompanied by low humidity during the reproductive stage. Little information is available regarding drought stress on quality of grains. In this study, firstly, chemical and biochemical characteristics of five soybean samples belonging to three cultivars grown under drought stress and did not meet standards for marketing due to high amounts of green seeds, were evaluated. Grains were analyzed for several physicochemical ad biochemical parameters, including analysis of pigment contents, immediately after harvest and after 20 months of storage at room temperature. Acidity was measured additionally after 30 month of storage. Water activity and humidity were 0.6 - 0.7 and 8.7 % - 11.9 %, respectively, and did not change during storage time, but there was an increase in acidity, which alludes to lipase activity. The activity of lipoxygenase 1 was significantly prejudiced. Immediately after harvest, green pigments corresponded mainly to pheophytin a, followed by pheophytin b, small quantities of chlorophyll b and chlorophyll a and traces of other chlorophyll derivatives. After 20 months of storage almost all green pigments had disappeared. Drought stress probably enhanced membrane permeability, which led to a lower pH and promoted transformation of chlorophylls to pheophytins. In the second part of the study, the advanced stage of natural chlorophyll degradation was investigated, in which the green colour of the seeds disappears. This stage corresponds to the formation of non-coloured chlorophyll catabolites (NCC), but there are controversies if those are the final products. Thus, the formation and degradation of NCC during soybean (Glycine max L. Merrill) maturation and two post-harvest drying temperatures was investigated. Soybean was harvested at six maturation stages and the formation of NCC was analyzed by HPLC after drying at 40°C and 60°C. All samples contained fractions with an absorption maximum at 320 nm, which are considered typical for NCC. The amounts of NCC increased until 114 days after plantation, and were significantly lower in advanced maturation stages. In samples dried at 40°C and 60°C, NCC amounts were lower, due to inferior initial chlorophyll levels. These results indicate that the NCC in soybeans might not be the final products of chlorophyll degradation. Their reduction in advanced maturation stages may be due to further metabolization.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Exchanges of water in the soil-plant-atmosphere are controlled by physical-hydric soils, which in turn are highly variable in space and very sensitive to the use and soil management, especially in an agroecosystem. Precipitation, runoff, soil water storage and exchange of water vapor between the surface-atmosphere obtained from the eddy covariance and hydro-physical properties of soil were analyzed during the growing season (2009/2010) for no-till systems (NT) and conventional tillage (PC) in the cycle of soybean, in Cruz Alta, northwest of Rio Grande do Sul (RS). Most models that describe the interaction biosphere - atmosphere in agroecosystems has not efficiently represent physical differences for different soil management. In this sense, the study also will examine the response of the dynamic exchanges of water in the Agro-IBIS model when the soil physical properties in a system of management of PD (without revolution planting soil) and PC (with planting soil Revolution) are implemented. For this purpose, are used to soil properties of a long-term experiment in southern Brazil 2009/2010. Moreover, mathematical adjustments in leaf area index (LAI) is suggested to better represent the stage of leaf senescence. The results of the dynamics of soil water and evapotranspiration in the Agro-IBIS model for soybeans, when the implementation of soil properties and setting the IAF are compared with experimental data and with a simulation in which the soil property are described through the global database. The model represents satisfactorily the dynamics of soil water and evapotranspiration for both management systems, especially for wet periods. The results presented for the conventional management system are best correlated with the simulations, when the physical properties of this system are implemented and leaf senescence is corrected. Of the major changes that have been added, such as setting physical properties of soil, definition of the retention curve coefficients, and phenology of the crop, the main one was the consideration of a new factor of decline in leaf area index during senescence which greatly reduced the error in water balance components of the surface of soybean. / As trocas de água no sistema solo-planta-atmosfera são controladas pelas características físico-hídricas dos solos, que por sua vez são altamente variáveis no espaço e muito sensíveis ao uso e manejo do solo, principalmente em um agroecossistema. Precipitação, escoamento, armazenamento de água do solo e trocas de vapor de água entre superfície-atmosfera obtido a partir da covariância turbulenta e propriedades físico-hídricas do solo foram analisados durante a estação de cultivo (2009/2010) para os sistemas de plantio direto (PD) e plantio convencional (PC) no ciclo da cultura da soja, no município de Cruz Alta, região noroeste do Rio Grande do Sul (RS). A maioria dos modelos que descrevem a interação biosfera - atmosfera em agroecossistemas ainda não representam de forma eficiente às diferenças físicas para diferentes manejos do solo. Neste sentido, o estudo, também analisará a resposta da dinâmica das trocas de água no modelo Agro-IBIS quando as propriedades físicas do solo em um sistema de manejo de PD (plantio sem revolução do solo) e PC (plantio com revolução do solo) são implementadas. Para tanto, são usados às propriedades do solo de um experimento de longo prazo no sul do Brasil 2009/2010. Além disso, ajustes matemáticos no índice de área foliar (IAF) são sugeridos para melhor representar o estágio de senescência foliar. Os resultados da dinâmica da água no solo e evapotranspiração no modelo Agro-IBIS para a soja, quando da implementação das propriedades do solo e do ajuste no IAF são comparados com os dados experimentais e com uma simulação em que as propriedade do solo são descritas através do banco de dados globais. O modelo representa satisfatoriamente a dinâmica da água no solo e evapotranspiração para ambos os sistemas de manejo, especialmente para períodos úmidos. Os resultados apresentados para o sistema de manejo convencional estão melhores correlacionados com as simulações, quando as propriedades físicas deste sistema são implementadas e a senescência foliar é corrigida. Das principais mudanças que foram adicionadas, tais como o ajuste de propriedades físicas do solo, definição de coeficientes da curva de retenção, e fenologia da cultura, a principal foi à consideração de um novo fator de declínio do índice de área foliar na fase de senescência que reduziu sobremaneira o erro nas componentes do balanço de água da superfície de soja.

O herbicida 2,4-D é utilizado principalmente para o controle de plantas daninhas em condições de pós-emergência em culturas em que o herbicida é seletivo, bem como no manejo da vegetação em pré-plantio; no entanto, devido a suas características físico-químicas, pode ocasionar danos às culturas vizinhas sensíveis, através dos fenômenos de deriva da molécula durante as pulverizações. Sendo assim, é de fundamental importância o conhecimento técnico dos impactos causados pela deriva do herbicida 2,4-D em culturas sensíveis. No entanto, as informações existentes na literatura para dar suporte às possíveis liberações futuras de culturas resistentes a este herbicida são escassas. Os experimentos foram conduzidos em casa-de-vegetação e laboratório da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - Universidade de São Paulo - ESALQ/USP. Os objetivos da presente pesquisa foram: (i) avaliar a influência do herbicida 2,4-D no desenvolvimento das culturas do algodão e soja em, diferentes estádios fenológicos, (ii) avaliar os possíveis danos causados pela deriva do herbicida 2,4-D no crescimento e desenvolvimento das culturas de algodão e soja, em diferentes estádios fenológicos, e (iii) observar através da microscopia eletrônica de varredura possíveis alterações nas estruturas foliares das plantas de algodão e soja após o contato com o herbicida. Curvas de doseresposta foram obtidas a partir de experimentos conduzidos em casa-de-vegetação. Para isso, foram conduzidos dois ensaios, sendo os tratamentos com o herbicida aplicado quando as plantas atingiram os estágios fenológicos: V2 (segundo nó vegetativo); R1 (início da floração para a cultura de soja), F1 (início da floração da cultura de algodão); e R6 (vagens da soja com enchimento pleno e folhas verdes) e C1 (algodão no final do florescimento efetivo e frutificação plena). No primeiro experimento os tratamentos utilizados foram: 0D (testemunha), 0,25D, 0,5D, 1D, 2D e 4D, sendo D a dose recomendada do 2,4-D, e no segundo experimento as doses utilizadas foram: 0D, 1D, 0,1D, 0,01D, 0,001D, 0,0001D. Utilizando as mesmas plantas da primeira etapa da pesquisa foram feitas amostragens das folhas para a caracterização foliar através de microscopia eletrônica de varredura. O 2,4-D comprometeu significativamente o crescimento e desenvolvimento das plantas de soja em todos os estádios fenológicos, com fitotoxicidade superiores a 65%. Resultados semelhantes foram obtidos na cultura do algodão, onde o menor nível de dano foi de 42,5% relativa à aplicação do herbicida no estádio fenológico R6 na dose de 0,25D. Observando os tratamentos nas subdoses do herbicida, na soja, verificou se que a maior porcentagem de fitotoxicidade foi obtida na dose de 0,1D, em todos os estádios fenológicos, os níveis de dano foram superiores a 50% na última avaliação. Em relação à cultura do algodão resultados semelhantes foram obtidos, com exceção do estádio fenológico R6, quando todos os estádios apresentaram porcentagem de fitotoxicidade superior a 40%. Em relação às características foliares do algodão e soja após aplicações de 2,4-D através da análise das características foliares em microscópio eletrônico de varredura, após a aplicação do herbicida, observou-se que o produto promoveu alterações nas estruturas foliares de algodão e soja em todas as doses estudadas. / The herbicide 2,4-D is used to control weeds in post-emergence conditions in crops which it is selective, as well in pre-planting vegetation management, however, due to its physical-chemical characteristics it may cause damage to susceptible neighbor crops, by the drift of the molecule during the spray. Therefore, it is of fundamental importance the technical knowledge of the impacts caused by the drift of the molecule during the application. The experiments were conducted in greenhouse and in the laboratory of the College of Agriculture \"Luiz de Queiroz\". So the objectives of this study were (i) to evaluate the possible damage caused by 2,4-D in the initial development of cotton and soybean crops (ii) to evaluate the possible damage caused by 2,4-D drift in the initial development of cotton and soybean crops and (iii) to observe by electron microscopy scanning possible changes in leaf structure of plants cotton and soybeans after contact with the herbicide. Dose-response curves were obtained from experiments conducted in the greenhouse. For that, it was conducted two trials, being the treatments with the herbicide sprayed when the plants reached the following phenological stages: V2 (second vegetative node); R1 (beginning of flowering for soybeans) and F1 (beginning of flowering in cotton); and R6 (soybean pods with full filling and green leaves) and C1 (cotton at the end of effective flowering and fruiting full). In the first experiment the doses were related to the effect of doses (0D, 0.25D, 0.5D, 1D, 2D, 4D), where D is the recommended dose of the herbicide 2,4-D, and in the second experiment evaluated the effect of underdoses (0D, 1D, 0.1D, 0.01D, 0.001D and 0.0001D). Using the same plants of the first and second step of the research it was sampled leaves for the foliar characterization by scanning electron microscopy. The 2,4-D affected significantly the growth and development of the soybean plants in all phenological stages, with phytotoxicity superior to 65%. Similar results were obtained in cotton, where the lower level of damage was 42.5% on the application of the herbicide on growth stage R6 with the 0.25D dose. Regarding to the application of doses of the herbicide 2,4-D on soybeans, it was observed that the highest percentage of phytotoxicity to the crop was at the dose of 0.1D; in all growth stages the damage levels were above 50% in the last evaluation. Regarding to the cotton crop, similar results were obtained, except for the R6 growth stage, every stage showed higher percentage of phytotoxicity than 40%. Regarding to the characteristics of the cotton and soybean leaves following 2,4-D application, it was found that the product caused alterations in leaf structure of the plants in all doses.