O presente experimento foi conduzido no Departamento de Produção Animal da ESALQ/USP, em Piracicaba (SP), entre 15/12/98 e 04/07/99. Os tratamentos foram constituídos pelas combinações entre três cultivares de Cynodon spp. (Tifton-85, Florakirk e Coastcross) e quatro alturas de pasto (5, 10, 15 e 20 cm) mantidas por pastejo de ovinos em regime de lotação contínua e taxa de lotação variável. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados em arranjo de parcelas subdivididas com quatro repetições. As parcelas corresponderam aos cultivares e as subparcelas (unidades experimentais) às alturas de pasto. Foram analisadas as seguintes variáveis: biomassa na área total, densidade populacional de perfilhos, massa por perfilho, massa de folha por perfilho e área foliar por perfilho. A partir dessas medições foram realizados cálculos de índice de área foliar do pasto (IAF), volume por perfilho, relação folha:haste por perfilho e relação área foliar:volume por perfilho (R). O mecanismo de compensação tamanho/densidade populacional de perfilhos operou em pastagens de Cynodon spp.. No entanto, as inclinações das retas foram consistentemente maiores que a proposição teórica de 3/2. Perfilhos individuais de Cynodon spp. apresentaram um padrão de crescimento isométrico e parecem agruparse em clones para assegurar estratégia competitiva e otimização de IAF. Pastos mantidos a 5 cm durante o outono apresentaram densidades populacionais reduzidas, indicando um padrão de tolerância ao pastejo dependente da época do ano. Tifton-85 e Coastcross apresentaram uma capacidade de aumento em biomassa que pode ir além da altura de 20 cm, enquanto que para o cultivar Florakirk essa capacidade situou-se em torno de 20 cm. O estádio reprodutivo das plantas interferiu de forma significativa nos processos de competição intra-específica e dinâmica populacional de perfilhos. / The experiment was conducted at the Department of Animal Production, ESALQ/USP, Piracicaba (SP), from 15/12/98 until 04/07/99. Treatments were combinations of three Cynodon spp. cultivars (Tifton-85, Florakirk and Coastcross) and four sward surface heights (SSH) (5, 10, 15 and 20 cm) maintained by sheep under continuous stocking and variable stocking rate. A complete randomised block design was used, with treatments arranged in split-plot and replicated four times. Grass cultivars were assigned to plots and SSH to sub-plots. Pastures responses evaluated were: total biomass above ground level, tiller population density, tiller weight, leaf mass and leaf area per tiller. From these measurements calculations of sward leaf area index (LAI), tiller volume, tiller leaf:stem ratio and tiller leaf area:volume ratio (R) were derived. A tiller size/population density mechanism operated in Cynodon spp. However, a slope steeper than the theoretical expectation of 3/2 was observed. Individual tillers presented an isometric pattern of growth and seemed to demonstrate a clonal integration among tillers in order to enhance competitive ability and optimise LAI. Swards maintained at 5 cm during autumn presented reduced tiller population densities, indicating a pattern of grazing tolerance dependent of time of the year. Tifton-85 and Coastcross pastures showed a capacity to increase total biomass that could go beyond 20 cm, while Florakirk stabilised around that SSH. Reproductive development of plants interfered with the processes related to intra-specific competition and tiller population dynamics.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar respostas do capim-tifton 85 a doses de nitrogênio (N) associadas a doses e fontes de boro (B). Em casa de vegetação, conduziu-se um experimento fatorial 3 ' 3 ' 3 {três doses de N (0, 100 e 200 mg kg-1), três doses de B (0, 1,3 e 2,6 mg kg-1) e três fontes de B [colemanita fundida ao termofosfato (CF), colemanita em mistura com termofosfato (CM) e ácido bórico (H3BO3)]} em delineamento inteiramente ao acaso. As plantas cresceram em vasos preenchidos com amostra de um Latossolo Vermelho distrófico. Elas foram avaliadas em três ciclos de crescimento. O N foi aplicado no início de cada ciclo e o B apenas antes do plantio. A aplicação de N aumentou a massa seca da parte aérea e o número de perfilhos do capim nos três ciclos. A aplicação de B, isolada ou associada à de N, não teve influência nesses atributos, embora o solo tivesse baixo teor de B disponível. O suprimento de N aumentou também os teores de carboidratos de reserva na raiz da planta nos dois ciclos em que foram avaliados (primeiro e terceiro). O suprimento de B aumentou o teor desses carboidratos na base do caule no primeiro ciclo. Os fornecimentos de N e B aumentaram seus respectivos teores na parte aérea do capim no três ciclos, exceto no caso do teor de B no terceiro ciclo. Todas as fontes de B aumentaram o teor de B disponível no solo, mas a CM e o H3BO3 aumentaram mais do que a CF. O efeito mais evidente da aplicação conjunta de N e B ocorreu no acúmulo de B na parte aérea da planta, aumentando mais com a combinação das duas aplicações. O teor inicial de B no solo (0,15 mg dm-3) foi suficiente para atender as necessidades do capim-tifton 85 nos três ciclos de crescimento. / Abstract: The objective of this work was to evaluate responses of Tifton 85 bermudagrass to nitrogen (N) rates associated with boron (B) rates and sources. In greenhouse, it was carried out a factorial experiment 3 ' 3 ' 3 {three N rates (0, 100 and 200 mg kg-1), three B rates (0, 1.3 and 2.6 mg kg-1) and three B sources [colemanite fused to termophosphate (CF), colemanite in mixture with termophosphate (CM) and boric acid (H3BO3)]} in complete randomized design. The plants grew in pots filled with sample of a Typic Haplustox. They were evaluated during three growth cycles. The N was applied at the beginning of each cycle and the B just before the planting. The N application increased both top dry mass and tiller number of the grass in the three cycles. The B application, isolated or associated with N application, did not have influence on these attributes, though the soil had low available B content. The N supply increased reserve carbohydrates contents in plant root in the two cycles in which they were evaluated (first and third). The B supply increased the content of these carbohydrates in the stem base in the first cycle. The N and B furnishings increased their respective contents in top grass in the three cycles, except in the case of the B content in the third cycle. All the sources increased the available B content in soil, but CM and H3BO3 increased more than CF. The most evident effect of the N and B applications together occurred in the B accumulation in top plant, increasing more with the combination of the two applications. The initial B content in soil (0.15 mg dm-3) was enough to attend necessities of Tifton 85 bermudagrass in the three growth cycles. / Orientador: Edson Luiz Mendes Coutinho / Coorientador: Edemo João Fernandes / Banca: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Cassio Hamilton Abreu Junior / Banca: Takashi Muraoka / Banca: Renato de Mello Prado / Doutor

Plantas cultivadas em ambientes com média e alta disponibilidade de cádmio apresentam menor produção de folhas e perfilhos devido à maior quantidade de cádmio absorvido, resultando em menor produção de biomassa. O fornecimento de enxofre às plantas pode minimizar os efeitos negativos causados pelo cádmio, uma vez que esse nutriente participa de compostos que atuam no sistema antioxidante, conferindo maior tolerância aos metais pesados. Objetivou-se avaliar as modificações ocorridas: i) nos aspectos morfológicos, morfogênicos e produtivos; ii) no estado nutricional e iii) na resposta do sistema antioxidante do capim-tanzânia (Panicum maximum) cultivado com combinações de doses de enxofre (0,1; 1,0; 1,9; 2,8 e 3,7 mmol L-1) e de cádmio (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mmol L-1) em solução nutritiva. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, utilizando o esquema fatorial 5² fracionado, em blocos ao acaso, com seis repetições. O primeiro corte do capimtanzânia foi realizado 40 dias após o transplantio das mudas para os vasos e o segundo corte 18 dias após o primeiro. Para a taxa de mortalidade de perfilhos, valor SPAD, concentração de cádmio e a atividade da APX (segundo corte) do capim-tanzânia foi significativa a interação doses de enxofre x doses de cádmio, de forma que o suprimento de enxofre atenuou a taxa de mortalidade, diminuiu a quantidade de cádmio absorvida, aumentou o valor SPAD e a atividade da APX. O teor de água, número de perfilhos, taxa de aparecimento de perfilhos, número de folhas, área foliar, taxa de aparecimento foliar, razão de área foliar, produção de massa seca da parte aérea e das raízes, valor SPAD, concentração de potássio, teor de GSH e a atividade da CAT foram menores com o fornecimento de cádmio na solução nutritiva. De forma contrária, as concentrações de nitrogênio, fósforo, zinco e cádmio, o fator de transporte do cádmio, os teores de GSSG e glutationa, e a atividade da APX aumentaram. O fornecimento de enxofre aumentou a concentração de enxofre na parte aérea do capimtanzânia. Os efeitos causados pelo cádmio são mais acentuados durante a rebrotação, principalmente, em condições de alta disponibilidade do metal pesado. As enzimas CAT e GR apresentaram mais isoformas na parte aérea do que nas raízes do capim-tanzânia, sugerindo que esse tecido é mais eficaz no combate aos danos oxidativos causados pelas altas concentrações de cádmio. O suprimento de enxofre ao capim-tanzânia cultivado em ambientes com alta disponibilidade de cádmio é indicado para aumentar a tolerância da gramínea ao metal pesado. / Plants grown at medium and high cadmium availability has produced low number of leaves and tillers due to the great amount of cadmium absorbed, resulting in lower biomass production. Sulfur supply to plants may mitigate negative effects caused by cadmium, since compounds containing sulfur participate of the antioxidative plant system, resulting in greater tolerance to heavy metals. This study evaluated changes in: i) morphological, morphogenesis and productive aspects, ii) nutritional status, and iii) response of the antioxidative system of Tanzania guineagrass (Panicum maximum) grown under combined sulfur rates (0.1; 1.0, 1.9, 2.8 and 3.7 mmol L-1) and cadmium rates (0.0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 mmol L-1) in nutrient solution. The experiment was conducted in greenhouse, by using a fractionated factorial 5², in randomized block design, with six replications. The first harvest of Tanzania guineagrass was performed at 40 days after seedlings transplanting to the pots, and the second at 18 days after the first harvest. Mortality rate of tillers, SPAD value, cadmium concentration and APX activity (second harvest) of Tanzania guineagrass had statistically significant sulfur rates x cadmium rates interaction, since that sulfur supply mitigate the mortality rate, decreased the amount of cadmium absorbed and increased SPAD value and the APX activity. The water content, number of tillers, tiller emergence rate, number of leaf, leaf area, leaf emergence rate, ratio of leaf area, dry mass of shoots and roots, SPAD value, potassium concentration, GSH content and CAT activity decreased with the cadmium supply in the nutrient solution. Contrary to that, nitrogen, phosphorus, zinc and cadmium concentrations were increased as well as the transporting factor of cadmium, GSSG and glutathione contents and APX activity. Sulfur supply increased sulfur concentration in shoots of Tanzania guineagrass and the effects of cadmium were more pronounced during the plant regrowth period, especially under high availability of the heavy metal. Isoforms of CAT and GR showed higher abundance in shoots compared to roots, suggesting higher effectiveness of such tissue in avoiding oxidative damage caused by high concentrations of cadmium. Thus, sulfur supply to the Tanzania guineagrass grown in environment with high cadmium availability is indicated to increase tolerance to this heavy metal.

Plantas cultivadas em ambientes com média e alta disponibilidade de cádmio apresentam menor produção de folhas e perfilhos devido à maior quantidade de cádmio absorvido, resultando em menor produção de biomassa. O fornecimento de enxofre às plantas pode minimizar os efeitos negativos causados pelo cádmio, uma vez que esse nutriente participa de compostos que atuam no sistema antioxidante, conferindo maior tolerância aos metais pesados. Objetivou-se avaliar as modificações ocorridas: i) nos aspectos morfológicos, morfogênicos e produtivos; ii) no estado nutricional e iii) na resposta do sistema antioxidante do capim-tanzânia (Panicum maximum) cultivado com combinações de doses de enxofre (0,1; 1,0; 1,9; 2,8 e 3,7 mmol L-1) e de cádmio (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mmol L-1) em solução nutritiva. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, utilizando o esquema fatorial 5² fracionado, em blocos ao acaso, com seis repetições. O primeiro corte do capimtanzânia foi realizado 40 dias após o transplantio das mudas para os vasos e o segundo corte 18 dias após o primeiro. Para a taxa de mortalidade de perfilhos, valor SPAD, concentração de cádmio e a atividade da APX (segundo corte) do capim-tanzânia foi significativa a interação doses de enxofre x doses de cádmio, de forma que o suprimento de enxofre atenuou a taxa de mortalidade, diminuiu a quantidade de cádmio absorvida, aumentou o valor SPAD e a atividade da APX. O teor de água, número de perfilhos, taxa de aparecimento de perfilhos, número de folhas, área foliar, taxa de aparecimento foliar, razão de área foliar, produção de massa seca da parte aérea e das raízes, valor SPAD, concentração de potássio, teor de GSH e a atividade da CAT foram menores com o fornecimento de cádmio na solução nutritiva. De forma contrária, as concentrações de nitrogênio, fósforo, zinco e cádmio, o fator de transporte do cádmio, os teores de GSSG e glutationa, e a atividade da APX aumentaram. O fornecimento de enxofre aumentou a concentração de enxofre na parte aérea do capimtanzânia. Os efeitos causados pelo cádmio são mais acentuados durante a rebrotação, principalmente, em condições de alta disponibilidade do metal pesado. As enzimas CAT e GR apresentaram mais isoformas na parte aérea do que nas raízes do capim-tanzânia, sugerindo que esse tecido é mais eficaz no combate aos danos oxidativos causados pelas altas concentrações de cádmio. O suprimento de enxofre ao capim-tanzânia cultivado em ambientes com alta disponibilidade de cádmio é indicado para aumentar a tolerância da gramínea ao metal pesado. / Plants grown at medium and high cadmium availability has produced low number of leaves and tillers due to the great amount of cadmium absorbed, resulting in lower biomass production. Sulfur supply to plants may mitigate negative effects caused by cadmium, since compounds containing sulfur participate of the antioxidative plant system, resulting in greater tolerance to heavy metals. This study evaluated changes in: i) morphological, morphogenesis and productive aspects, ii) nutritional status, and iii) response of the antioxidative system of Tanzania guineagrass (Panicum maximum) grown under combined sulfur rates (0.1; 1.0, 1.9, 2.8 and 3.7 mmol L-1) and cadmium rates (0.0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 mmol L-1) in nutrient solution. The experiment was conducted in greenhouse, by using a fractionated factorial 5², in randomized block design, with six replications. The first harvest of Tanzania guineagrass was performed at 40 days after seedlings transplanting to the pots, and the second at 18 days after the first harvest. Mortality rate of tillers, SPAD value, cadmium concentration and APX activity (second harvest) of Tanzania guineagrass had statistically significant sulfur rates x cadmium rates interaction, since that sulfur supply mitigate the mortality rate, decreased the amount of cadmium absorbed and increased SPAD value and the APX activity. The water content, number of tillers, tiller emergence rate, number of leaf, leaf area, leaf emergence rate, ratio of leaf area, dry mass of shoots and roots, SPAD value, potassium concentration, GSH content and CAT activity decreased with the cadmium supply in the nutrient solution. Contrary to that, nitrogen, phosphorus, zinc and cadmium concentrations were increased as well as the transporting factor of cadmium, GSSG and glutathione contents and APX activity. Sulfur supply increased sulfur concentration in shoots of Tanzania guineagrass and the effects of cadmium were more pronounced during the plant regrowth period, especially under high availability of the heavy metal. Isoforms of CAT and GR showed higher abundance in shoots compared to roots, suggesting higher effectiveness of such tissue in avoiding oxidative damage caused by high concentrations of cadmium. Thus, sulfur supply to the Tanzania guineagrass grown in environment with high cadmium availability is indicated to increase tolerance to this heavy metal.

LOPES, Marcos Neves. Trocas gasosas e morfofisiologia em capim-massai sob pastejo e adubado com nitrogênio. 2012. 118 f . : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Zootecnia, Fortaleza-CE, 2012 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-08-05T13:24:36Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_mnelopes.pdf: 1790717 bytes, checksum: e9b44956a50e16fb297f5ebb123ee326 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-08-05T13:24:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_mnelopes.pdf: 1790717 bytes, checksum: e9b44956a50e16fb297f5ebb123ee326 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T13:24:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_mnelopes.pdf: 1790717 bytes, checksum: e9b44956a50e16fb297f5ebb123ee326 (MD5) Previous issue date: 2012 / Objetivou-se avaliar as trocas gasosas, o fluxo de biomassa, a estrutura e os componentes da biomassa no pré e pós-pastejo e a dinâmica de perfilhamento em capim-massai submetido a crescentes doses de nitrogênio (controle - sem nitrogênio; 400; 800 e 1200 kg•ha-1•ano-1) e sob lotação rotativa com ovinos, num delineamento inteiramente casualizado com medidas repetidas no tempo. A dose de nitrogênio para cada tratamento foi dividida em duas parcelas, sendo a primeira metade aplicada logo após a saída dos animais do piquete e a segunda metade aplicada na metade do período de descanso, de acordo com cada dose avaliada. O período de descanso adotado foi de aproximadamente 1,5 novas folhas por perfilho, conforme determinação em pré-ensaio quando do início da instalação do experimento, propiciando um intervalo de 22; 18; 16 e 13 dias para as doses de nitrogênio de 0,0 – controle; 400; 800 e 1200 kg•ha-1•ano-1, respectivamente. A técnica de “mob-grazing” foi usada para a realização dos pastejos, empregando-se grupos de animais para desfolhações rápidas (duração de 7 a 11 horas). À medida que os animais pastejavam, a altura do pasto foi monitorada com auxílio de uma régua, até que o dossel atingisse a altura residual preconizada de aproximadamente 15 cm, correspondendo ao IAF residual de saída dos animais do piquete de aproximadamente 1,5. As variáveis: condutância estomática, taxa de fotossíntese foliar, concentração interna de CO2, relação fotossíntese/transpiração, índice relativo de clorofila e índice de suficiência de nitrogênio responderam de forma linear crescente ao incremento nas doses de nitrogênio. Verificou-se aumento de 92,3% na taxa de fotossíntese para a dose de nitrogênio de 1200 kg•ha-1•ano-1 em relação à ausência de nitrogênio. A temperatura da folha e a relação fotossíntese/condutância foram reduzidas com o aumento nas doses de nitrogênio. A adubação nitrogenada proporcionou resposta quadrática com ponto de máxima sobre a taxa de transpiração foliar e produção de biomassa de forragem total. A taxa de alongamento foliar respondeu crescentemente às doses de nitrogênio (N) e o ciclo de pastejo 4 revelou valor inferior em relação aos três primeiros. A taxa de alongamento das hastes respondeu de forma linear crescente com as doses de N, porém não foi influenciada pelos ciclos de pastejo. As taxas de senescência foliar anterior e posterior não foram influenciadas pela adubação nitrogenada, nem tampouco foram alteradas com os ciclos sucessivos de pastejo. A taxa de aparecimento foliar e o filocrono foram influenciados somente pela adubação nitrogenada, revelando resposta linear crescente e decrescente, respectivamente, com as doses de N. Constatou-se resposta quadrática com ponto de máximo para o comprimento médio das folhas com a elevação nas doses de N e o ciclo de pastejo 4 apresentou menor valor para a referida variável. Para cada quilograma de N•ha-1•ano-1, observou-se incrementos de 0,161 e 0,1604 kg•ha-1•dia-1 na taxa de produção de forragem e de acúmulo de forragem, respectivamente. Constatou-se resposta quadrática para as variáveis: biomassa de forragem verde, de lâmina foliar verde, de colmo verde, densidade total de forragem, altura do dossel e relação material vivo/material morto, alcançando valores máximos (5172,9; 4146,3; 1033,9 kg•ha-1•ciclo-1; 179,1 kg•ha-1•cm-1; 36,8 cm; 4,0; respectivamente) nas doses de N de 896; 933,9; 797; 879,2; 751,4 e 1161 kg•ha-1•ano-1, respectivamente. Para tais variáveis, verificou-se oscilação entre os ciclos de pastejo estudados. Elevação nas doses de nitrogênio proporcionou resposta crescente sobre as variáveis: densidade populacional de perfilhos residual, biomassa de forragem total residual, de forragem verde residual, de forragem morta residual, densidade total de forragem residual e densidade de forragem verde residual. Verficou-se resposta quadrática para a biomassa de colmo verde residual e densidade de colmo verde residual, alcançando valores máximos (1.014,4 kg•ha-1•ciclo-1 e 67,9 kg•ha-1•cm-1, respectivamente) nas doses de nitrogênio de 881 e 872,1 kg •ha-1•ano-1, respectivamente. Observou-se resposta quadrática para a relação lâmina foliar/colmo residual e índice de qualidade da biomassa residual, alcançando valores mínimos (0,75; 23%, respectivamente) nas doses de nitrogênio de 707,6 e 679,3 kg•ha-1•ano-1, respectivamente. Os ciclos de pastejo exerceram alterações sobre a maioria das variáveis analisadas no pós-pastejo, exceto para a biomassa de forragem verde residual, relação material vivo/material morto residual e densidade de forragem verde residual. As taxas de aparecimento, sobrevivência e mortalidade de perfilhos, biomassa do perfilho e relação perfilhos vegetativos/perfilhos mortos responderam crescentemente às doses de nitrogênio, com as duas primeiras taxas e a biomassa do perfilho variando entre os períodos de avaliação. Constatou-se resposta quadrática para a taxa de florescimento de perfilhos, densidade populacional de perfilhos vegetativos e densidade populacional de perfilhos reprodutivos, alcançando valores máximos (0,051 perf•100 perf-1•dia-1; 4818 e 35 perf•m-2, respectivamente) nas doses de nitrogênio de 613,5; 993,5 e 623,9 kg•ha-1•ano-1, respectivamente. Para a taxa de florescimento e densidade populacional de perfilhos reprodutivos, verificou-se oscilação entre os períodos de avaliação. A adubação nitrogenada proporciona respostas positivas sobre as trocas gasosas e morfofisiologia do capim-massai, podendo-se utilizar uma dose de nitrogênio de até 934 kg•ha-1•ano-1. Os ciclos de pastejo modificam as características morfofisiológicas da referida forrageira em pequena magnitude, quando se adota um manejo rigoroso do pastejo. / To evaluate the gas exchange, the biomass flow, the biomass components before and after grazing and the tillering dynamics in massai grass under increasing nitrogen fertilization levels (control - without nitrogen fertilizer; 400; 800 and 1200 kg•ha-1•year-1) under rotational stocking with sheeps in a completely randomized design with measurements repeated in time, this research was carried out. The level of nitrogen for each treatment was divided into two parcels, the first half applied immediately after the animals leave the paddock and the second half applied in rest period half, according to each level assessed. The rest period was set at approximately 1.5 new leaf blades per tiller, as determined in pre-testing when the starting of the experiment, providing a period of 22, 18, 16 and 13 days for the nitrogen levels of 0.0 - control, 400, 800 and 1200 kg•ha-1•year-1, respectively. The technique of "mob-grazing" was used for the realization of grazing, using groups of animals for rapid defoliation (duration from 7 to 11 hours). With the animals grazing, the sward height was monitored with a ruler until they reach the recommended residual canopy height of approximately 15 cm, corresponding to the residual LAI of approximately 1.5. The variables: stomatal conductance, leaf photosynthesis rate, leaf carbon dioxide concentration, photosynthesis/transpiration ratio, chlorophyll relative index and nitrogen sufficiency index revealed positive linear response to the nitrogen fertilization. The nitrogen level 1200 kg•ha- 1 •year-1 presented increment of 92.3% on leaf photosynthesis rate in relation to the control. The leaf temperature and photosynthesis / conductance ratio were reduced with increasing of N levels. The leaf transpiration and total herbage biomass revealed quadratic response with maximum point with increasing of levels N. The leaf elongation rate was increased with the nitrogen levels and the grazing cycle 4 showed lower value in relation to the others. The culm elongation rate was increased with N levels, however it was not influenced by the grazing cycles. The leaf senescence rates before and after grazing were not influenced by nitrogen and were not altered by the grazing cycles. The leaf appearance rate and phylochron showed increasing and decreasing linear response, respectively, with N levels. The leaf average length revealed quadratic response with maximum point with N levels and grazing cycle 4 showed the lowest value for that variable. For each kg N•ha-1•year-1 was observed increments of 0.161 and 0.1604 kg•ha-1•day-1 for the herbage production and herbage accumulation rates, respectively. There was quadratic response for green forage biomass, green leaf biomass, green culm biomass, forage total density, canopy height and alive/senescent material ratio reaching maximum values (5172.9, 4146.3, 1033.9 kg•ha-1•cycle-1; 179.1 kg•ha-1•cm-1, 36.8 cm, 4.0, respectively) for nitrogen levels of 896; 933.9; 797; 879.2; 751.4 and 1161 kg•ha-1•year-1, respectively. For such variables was observed differences between the grazing cycles studied. The N levels provided increment to the variables: residual tiller population density, residual total herbage biomass, residual green herbage biomass, senescent herbage biomass, residual total herbage density and residual green herbage density. It was observed quadratic response for residual green stem herbage biomass and residual green stem density, reaching maximum values (1,014.4 kg•ha-1•cycle-1 and 67.9 kg•ha-1•cm-1, respectively) for the N levels of 881 and 872.1 kg•ha-1•year-1, respectively. It was observed quadratic response for the leaf/culm residual ratio and residual biomass quality index, reaching minimum values (0.75; 23%, respectively) for the nitrogen fertilization levels of 707.6 and 679.3 kg•ha-1•year-1, respectively. The grazing cycles influenced the most variables analysed after grazing, except for the residual green herbage biomass, the residual alive/senescent relation and the residual green herbage density. The tiller appearance rate, survival rate and mortality rate, tiller biomass and vegetative tillers/senescent tillers relation was increased with the nitrogen fertilization levels, with the first two rates and tiller biomass ranging between the evaluation periods. There was quadratic response for tillers flowering rate, vegetative tillers population density and reproductive tillers population density reaching maximum values (0.051 tillers•100 tillers-1•day-1; 4818 and 35 tillers•m-2, respectively) for nitrogen fertilization levels of 613.5; 993.5 and 623.9 kg•ha-1•year-1, respectively. For the flowering rate and reproductive tillers population density was observed zifferences between the evaluation periods. The nitrogen fertilization promotes positive responses on gas exchange and morphophysiology of massai grass, recomending aplication of this nutrient up to 934 kg•ha-1•year-1. The grazing cycles promote little changes in the morphophysiological traits of massai grass, when a rigorous grazing management is adopted.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ Igor_ Valerio.pdf: 990885 bytes, checksum: 6b9bd709ded7ec022e6445c220d43a98 (MD5) Previous issue date: 2008-05-20 / Many selection strategies have contributed for the continuous progress in wheat breeding programs. On the other hand, the main yield component (number of fertile tillers), has still been underexploited. In this sense, in order to investigate this issue, this work was planned to report the state of the art processes involved in tiller production and development. This information was crucial to the design of the next experiments on genotypes contrasting for tiller number and their response in segregating generations, when subjected to artificial crosses. The seeding density influences greatly grain yield, since it is directly related to fertile tiller production potential, and has a direct effect on number of ears per unit area. Likewise, the genotype and environment effects were important for the adjustment of seeding density and maximum yield obtained. It is essential that the best seeding rate be found for a given genotype at a given location. Genotypes with reduced tillering potential, revealed a larger buffering effect. However, only at seeding density higher than 400 seeds m-2. The genotypes with high tillering potential revealed the best grain production performance at low seeding density. However, these genotypes have a long developing cycle, with high tillering senescence rate when subjected to high seeding density. The use of genotypes contrasting for tillering ability enabled one to find in the segregating generations, wide genetic variability for tillering ability and consequently for the yield components. The selection for high or low number of tillers and the bulk selection vary their efficiency with the crop management system to which the segregating population is subjected. The best grain yield performance is achieved in the selection for low number of tillers, with high average grain weight under competition. / Diversas estratégias de seleção têm contribuído para o contínuo progresso da cultura do trigo nos programas de melhoramento. Por outro lado, o principal componente do rendimento (número de afilhos férteis), ainda revela severos questionamentos sobre o seu real aproveitamento em condições de lavoura. Neste sentido, por entender a fundamental importância deste assunto, foi buscado neste trabalho, primeiramente, relatar o estado da arte dos processos envolvidos na produção e desenvolvimento de afilhos, o que permitiu trazer, posteriormente, contribuições importantes para o desenvolvimento dos demais trabalhos em genótipos contrastantes para afilhamento e a resposta destes, em gerações segregantes, quando submetidos a cruzamentos artificiais. A densidade de semeadura revela a maior variação na produtividade da cultura, uma vez que está diretamente relacionada ao potencial do genótipo em produzir afilhos férteis, com efeito direto no número de espigas produzidas por unidade de área. Da mesma forma, o efeito do genótipo e do ambiente foram determinantes na densidade de semeadura obtida com o máximo rendimento de grãos, destacando a necessidade de implementar, para cada condição de cultivo e genótipo utilizado, uma densidade ideal. Genótipos com reduzido potencial de afilhamento revelam o maior efeito compensatório, porém, com aproveitamento somente em densidade superior a 400 sementes m-2. Os genótipos com elevado potencial de afilhamento revelam o melhor comportamento para rendimento de grãos em reduzidas densidades, porém, evidenciam um longo ciclo de desenvolvimento, com senescência elevada de afilhos quando submetidos a elevadas densidades. O uso de genótipos contrastantes para o afilhamento, possibilitou encontrar em gerações segregantes, ampla variabilidade genética para o caráter e consequentemente para os componentes do rendimento. A seleção para elevado ou reduzido número de afilhos e a seleção em bulk são dependentes do sistema de manejo em que a população segregante for submetida. O melhor desempenho em rendimento de grãos é alcançado na seleção para reduzido número de afilhos, com média elevada para massa de grãos em competição.

L’étude des interactions entre les plantes au sein de couverts hétérogènes pourrait permettre une meilleure utilisation des associations variétales de blé, car nous manquons de connaissances sur la manière dont les complémentarités, synergies et compétitions entre variétés affectent leurs performances dans ces conditions. Notre étude s'est focalisée sur la compréhension de l'impact de la compétition pour la lumière sur l'architecture aérienne du blé, en couplant une analyse expérimentale et une approche par modélisation. Nous avons dans un premier temps, caractérisé la plasticité de l’architecture aérienne en réponse à la modification de la densité de semis, pour 20 génotypes contrastés de blé tendre. Ainsi, nous avons déterminé que le nombre d’axes par plante était le trait le plus plastique pour tous les génotypes. Nous avons ensuite développé un modèle individu-centré représentant le développement du blé du semis à la floraison. Ce modèle est composé de deux parties : une partie descriptive du développement foliaire basée sur un modèle existant (ADEL-blé) et une partie plus mécaniste où nous avons intégré une régulation du tallage par la ressource lumineuse. Cette régulation du tallage se fait selon deux hypothèses simples : (1) la plante arrête d'émettre des talles dès que le Green Area Index (GAI) de son voisinage atteint une valeur seuil et (2) une talle meurt si la quantité de lumière qu'elle intercepte est inférieure à un seuil critique. La dynamique de tallage simulée par le modèle sur une large gamme de densité de semis est proche de la dynamique de tallage observée expérimentalement. Nous avons également caractérisé expérimentalement la plasticité de l’architecture aérienne de huit génotypes de blé en réponse à la compétition dans différentes associations variétales binaires. Ces analyses ont révélé des réponses assez différentes de celles mesurées en culture pure, soulignant la spécificité de certaines interactions entre plantes de génotypes différents. Ces essais ont confirmé que les associations contribuaient généralement à une augmentation de la production, en particulier dans des itinéraires techniques économes en intrants. Nous avons montré que des associations variétales comprenant des génotypes avec des hauteurs différentes permettaient d’avantager fortement le génotype haut sans trop pénaliser le génotype court. Ce travail a permis de développer un formalisme simplifié des processus régulant le tallage, qui va permettre d'explorer et optimiser les complémentarités/compétitions entre variétés dans des peuplements multi-variétaux. A terme le modèle pourra être couplé à des modèles génétiques pour mieux décrire l'impact de l'interaction plate-plante dans la valeur sélective des individus dans des populations hétérogènes. / The understanding of the interactions between plants within heterogeneous crops could allow for a more efficient use of wheat varietal mixtures, as there is a gap of knowledge on the complementarity, synergy and competition that develop among varieties within these systems. Our study is focused on competition for light, and its impact on the above ground architecture of wheat, coupling experimental analysis and model development. We first characterized the plasticity of the aerial architecture in response to different sowing densities, for 20 contrasting genotypes of winter wheat. The number of axes per plant was shown to be the most plastic trait for all genotypes. We developed an individual-based model representing wheat growth, from the sowing to flowering. The model is composed of two parts: a descriptive part of the foliar development based on the ADEL-wheat model and a mechanistic part which accounts for the regulation of tillering by light. Tillering is regulated by two simple hypotheses: (1) tillering stops when a critical value of local Green Area Index (GAI) is reached, (2) a tiller dies if the amount of intercepted light falls below a critical threshold. A realistic tillering dynamics was simulated by our model over a wide range of sowing densities, with a good fit with experimental data. We also experimentally characterized the plasticity of plant architecture for eight wheat genotypes observed in various two-components varietal mixtures. Contrasted plastic responses were observed when compared to those expressed in pure stands, underlining the specificity of certain plant-plant interactions. These experiments confirmed that the cultivar mixtures generally contribute to an overyielding, particularly in low-input agriculture . Finally, our results revealed that variety mixtures including genotypes with different heights may provide an advantage to the taller genotype with limited tradeoff on the short genotype. This work contributed to the development of a simplified formalism for tillering process, allowing to explore and optimize complementarities / competitions between plants within variety mixtures. Ultimately, the model could be coupled with a genetic model, in order to better describe the impact of plant-to-plant interactions in the selective value of individuals in heterogeneous populations.