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Orientador: Edson Lazarini / Resumo: O Cerrado brasileiro tem destacada importância na produção de grãos, onde ocorre o predominante cultivo de soja e milho. Entretanto, uma baixa diversidade de espécies cultivadas tem levado a questionamentos a respeito dos efeitos destes cultivos na fertilidade do solo e sua interação com o desempenho das culturas. Neste sentido, desenvolveu-se a presente pesquisa com o objetivo de verificar, em dois sistemas de preparo do solo (convencional e plantio direto) a viabilidade da rotação de culturas no verão (milho e soja) e utilização de plantas de cobertura na primavera, em região característica de clima e solo de Cerrado. Por se tratar de um experimento de longa duração, iniciado em 1999, foram analisados os dados obtidos das culturas de milho e soja nos anos agrícolas 2011/12, 2012/13 e 2013/14. O delineamento experimental utilizado foi o em parcela subdividida em faixa. Foram selecionadas duas áreas para alocação dos sistemas de preparo do solo (convencional e sistema plantio direto). Dentro de cada área implantou-se faixas com monocultivo de soja ou milho e faixas com soja rotacionada com milho e vice-versa. Em cada sistema de preparo e de cultivo, houve a instalação de parcelas subdivididas com as plantas de cobertura, semeadas na primavera (crotalária spectabilis, painço, crotalária juncea e milheto), além de uma área mantida em pousio, com vegetação espontânea. As avaliações constaram de características agronômicas das culturas de soja e milho e quantificação dos atributo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Este trabalho objetivou colaborar com estudos entorno do cultivo de milho através da caracterização físico-química da quitosana e da avaliação de seus efeitos na germinação e crescimento inicial, no ciclo celular e na anatomia radicular em dois híbridos de milho. A caracterização foi realizada por métodos como espectroscopia de absorção na região do infravermelho, porcentagem de desacetilação, determinação de cinzas totais, difração de raio-x, microscopia eletrônica de varredura e análise de viscosidade. Para avaliação de seus efeitos, foram utilizados híbridos de milho transgênico e não transgênico, expostos a 7 tratamentos de quitosana dissolvida em ácido acético 0,1%. Placas de Petri forradas com 2 folhas de papel filtro e umedecidas com 3,6 mL dos respectivos tratamentos, foram mantidas em câmara de germinação tipo B.O.D., com temperatura de 25°C e fotoperíodo de 12 horas. O delineamento experimental foi composto de 7 tratamentos (controle, 50, 150, 300, 600, 1200 e 2400 ppm), com 4 repetições, contendo 15 sementes por placa. Seus efeitos na germinação foram avaliados através do percentual de germinação (G%) com 48 horas de exposição aos tratamentos e do índice de velocidade de germinação durante 7 dias, de 12 em 12 horas. Para avaliar seus efeitos no crescimento inicial, foram mensurados comprimento radicular e o teor relativo de água. Para mensurar seus efeitos no ciclo celular, avaliou-se o índice mitótico e a presença de anormalidades cromossômicas com pontas de raízes coletadas após 96 horas de exposição aos respectivos tratamentos. Os efeitos da quitosana na anatomia radicular foram avaliados após 7 dias de tratamento, através coleta de ápices radiculares, confecção de lâminas microscópicas e de medições de estruturas radiculares primárias. A análise estatística dos resultados foi realizada através da análise de variância (ANAVA) e do teste de comparação de médias Skott-Knott, a 0,05% de significância (P≤0.05), no programa Sisvar versão 4.3. A estrutura da quitosana utilizada neste estudo confere com as demais já caracterizadas na literatura e o biopolímero possui viscosidade aumentada de acordo com o aumento da concentração. A porcentagem de desacetilação encontrada foi de grau médio/baixo, justificando o teor de cinzas constatado como superior ao encontrado na literatura, mas dentro dos padrões comerciais. Em ambos híbridos pode-se observar aumento na G% quando em contato com altas concentrações do biopolímero, ao contrário do apresentado no crescimento inicial, onde houve diminuição dos parâmetros avaliados, exceto do comprimento radicular do DKB 390 Pró, que não sofreu alterações. O índice mitótico do DKB 390 diminuiu quando exposto às concentrações de quitosana, ao contrário do transgênico, que não sofreu alterações exposto a baixas concentrações. A baixa frequência de anormalidades cromossômicas evidencia que o biopolímero não é genotóxico nas concentrações estudadas. Os efeitos sobre a anatomia radicular dos híbridos foram diferentes, com melhores resultados para o DKB 390 Pro, como a melhor condutividade hidráulica e maior proteção contra substâncias indesejadas. Conclui-se que a quitosana, em concentrações adequadas pode proporcionar o bom desenvolvimento de milho (principalmente no transgênico), tanto na germinação quanto em alterações na anatomia radicular, permitindo maior resistência e adaptação das plântulas à condições adversas. / This study aimed to collaborate with surrounding studies of maize crop by physicochemical characterization of chitosan and evaluation of its effects on the germination and early growth, cell cycle and root anatomy in two corn hybrids. The characterization was carried out by methods such as absorption spectroscopy in the infrared region, percentage of deacetylation, determination of total ash, diffraction of x-ray, scanning electron microscopy and viscosity analysis. To evaluate its effects, transgenic corn hybrids were used and not transgenic, exposed to 7 chitosan treatments dissolved in acetic acid 0.1%. Petri dishes lined with two sheets of filter paper and moistened with 3.6 ml of the respective treatments were maintained in germination chamber type B.O.D., with temperature of 25 ° C and photoperiod of 12 hours. The experiment consisted of seven treatments (control, 50, 150, 300, 600, 1200 and 2400 ppm), with 4 replications of 15 seeds per plate. Its effects on germination were evaluated by the germination percentage (G%) with 48 hours of exposure to treatment and germination speed index for 7 days 12 to 12 hours. To evaluate the effects on early growth were measured root length and relative water content. To measure their effects on the cell cycle, we evaluated the mitotic index and the presence of chromosomal abnormalities with root tips collected after 96 hours of exposure to the respective treatments. The effects of chitosan in the root anatomy were evaluated 7 days after treatment by collecting root tips, preparation of microscope slides and root structures of primary measurements. The statistical analysis was performed by analysis of variance (ANOVA) and mean comparison test Skott-Knott, 0.05% significance (p≤0.05) in Sisvar version 4.3 program. The structure of chitosan used in this study have been characterized with others in the literature and the biopolymer has increased viscosity according to the concentration. The percentage of deacetylation was found in medium / low grade, justifying the ash content found as superior to that found in the literature, but within the commercial standards. In both hybrids can be observed an increase in G% when in contact with high concentrations of biopolymer, unlike shown in the initial growth, where there was a decrease of the evaluated parameters, except the root length of DKB 390 Pro, which has not changed. The mitotic index DKB 390 when exposed to decreased concentrations of chitosan, unlike the GE, which remains unchanged exposed to low concentrations. The low frequency of chromosomal abnormalities indicates that the biopolymer is not genotoxic in the studied concentrations. The effects on root anatomy of hybrids were different, with better results for the DKB 390 Pro as the best hydraulic conductivity and greater protection against unwanted substances. It is concluded that chitosan in suitable concentrations can provide good developing maize (especially in transgenic) during germination as for changes in root anatomy, allowing for greater resistance and adaptation to the adverse conditions of the seedlings.

Orientador: Juliano Carlos Calonego / Resumo: O fósforo (P) é um dos nutrientes que mais limitam a produção agrícola em solos tropicais. No solo ele é encontrado sob formas inorgânicas (Pi) e orgânicas (Po), com diferentes labilidades. Formas menos lábeis de Pi e Po poderão contribuir para nutrição das plantas, mas para isso precisam ser solubilizadas e mineralizados, respectivamente. Plantas de cobertura contribuem para solubilização de compostos menos lábeis aumentando teor de P lábil no solo. Contudo, nem sempre a essa solubilização implica em reciclagem e absorção pelas plantas, levantando as principais hipóteses: a) as raízes das plantas de cobertura liberam ácidos orgânicos capazes de complexar P via ponte metálica, reduzindo o movimento do P no solo; b) as plantas de cobertura absorvem o P do solo e, após processo de decomposição, o devolvem, em sua maior parte, na forma de ácido fítico, não disponível para as plantas; c) a adubação nitrogenada pode influenciar na mineralização de compostos orgânicos do solo, aumentando a disponibilidade de P oriundo do Po. Assim, foram conduzidos dois experimentos: o primeiro com o objetivo de avaliar o efeito das plantas de cobertura (Urochloa ruziziensis, Urochloa brizantha e Panicum maximum) e das doses de nitrogênio (N) (70, 140 e 210 kg ha-1 ) na dinâmica de P do solo, bem como a sua relação com o acúmulo de P e a produtividade de plantas de milho em duas safras consecutivas; e o segundo objetivando avaliar a mobilidade do P em solo cultivado previamente com plantas de cober... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

<p>This paper aims to give an understanding on the aspects that influences the choice of cropsand agricultural methods in Babati, Tanzania. Drought is a reoccurring problem in this part ofTanzania, which affects a majority of the towns’ farmers. This fact is likely to affect thechoice of crop as well as the limitations when it comes to the choices in cultivation. But thechoice itself has implications on its surrounding and can be affected by the surrounding. Tounderstand the circumstances, a wider picture will be depicted and an evaluation of thegeography of Babati and on its climate conditions. The results from this study suggest thatlack of crop rotation pose as a problem that should be studied. Furthermore, green manurefrom legumes and plants like Tithonia could be a less expensive alternative but can stillfunction as an effective fertilizer. Concerning the drought issue the study can not concludethat drought resistant crops would have any big improving effects. Nevertheless there is someevidence advocating that it could be apart of the solution in terms of avoiding some of thenegative effects brought on by drought.</p>

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El aluminio es el metal más abundante y tercer elemento en abundancia en la corteza terrestre. Es un importante factor que determina el crecimiento de los cultivos en suelos ácidos (pH<4.5, lo que significa aproximadamente el 40% de los suelos cultivables) debido a su alta solubilización y a su elevada disponibilidad para las plantas bajo estas condiciones. La inhibición del crecimiento radicular es uno de los primeros parámetros afectados por la exposición al aluminio.En nuestro estudio usamos 4 variedades de Phaseolus vulgaris y 2 de Zea mays de distinto origen para evaluar los efectos comparativamente tanto entre monocotiledóneas y dicotiledóneas como entre variedades de diferente procedencia.Se propone una nueva técnica para la definición de la tolerancia al metal en función a los daños en la permeabilidad de la membrana basándonos en los resultados de la tinción vital Los resultados muestran que la acumulación de aluminio en el apoplasto y los daños en la permeabilidad de la membrana son importantes factores que determinan la toxicidad del metal. Se clasifican las variedades en función a su tolerancia al metal, determinándose una relación origen-tolerancia en las variedades de maíz, relación que no se observó en las variedades de judía..Dada la importancia de la exudación de ácidos orgánicos como mecanismo de evitación frente a los efectos tóxicos del aluminio, se analizó el contenido de malato en la vacuola de las plantas, además de otros iones relacionados con este proceso e importantes para el metabolismo de la planta como NO3-, mediante electroforesis capilar y K y P, mediante microscopia de rayos X, y el calcio citoplasmático, usándose un fluorocromo específico para el catión (Fluo-3). Se observó un comportamiento diferencial entre las dos variedades de maíz estudiadas en este experimento en función a la formación de novo de malato, viéndose además un comportamiento del K muy relacionada con un papel de contraión. Los movimientos de NO3-, parecen un movimiento electrosmótico compensatorio y los de P una consecuencia de las alteraciones que provoca el aluminio en la planta. El calcio libre en ambas variedades muestra un comportamiento contrarío, de manera que parece que hay un mejor aprovechamiento del calcio citoplasmático por parte de la variedad más resistente. / Aluminium is the third most abundant metal in the Earth crust. It is an important factor limiting crop growth in acidic soils (pH<4.5, which means about 40% of the cropping lands) due to its high solubility and availability to plants under these conditions, being root growth inhibition one of the first affected parameters by exposure to Al.In our experiment we used four varieties of Phaseolus vulgaris and two of Zea mays from different origin to compare so the effects between monocotyledoneous and dicotyledoneous species as well as the effects between the different provenance.A new technique to define the potential tolerance to aluminium is proposed. This new technique takes into consideration the damage caused in the plasma membrane by aluminium using vital staining techniques. The experimental data showed that aluminium accumulation in the apoplast and permeability damages in the plasma membrane are very important factors in determining aluminium toxicity and let us to classify the cultivars according to its tolerance showing a close relation between the provenance and tolerance in Z. mays, which could not be seen in P. vulgaris.Considering the importance of organic acids efflux as an avoiding mechanism against the toxics effects of the metal, we analyzed vacuolar contents of several ions related to this mechanism e.g. NO3- (by capillary electrophoresis), K and P (by X ray microscopy) and cytoplasmic calcium (by staining with fluo-3).We saw a different behaviour between the two varieties of Z.mays in the induction of malate. Besides, K showed a behaviour compatible with being a counter ion in the organic acid efflux mechanism, while fluctuations in vacuolar P content seem to be a consequence of aluminium damage of cell metabolism.Nitrate movements seem to be an electro-osmotic behaviour to compensate the K transport outside the vacuole.Both varieties showed an opposed behaviour in the free calcium concentration due to a better optimization of calcium by the more tolerant variety.

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Comparisons using cDNA (cloned DNA from expressed genes) from different species greatly increases our understanding and ability to identify the changes in the genetic content of related species through the process of evolution.This research utilized cDNA isolated from developmentally staged female flowers of Tripsacum, a relative of modem maize (corn) with differing modes of reproductive behaviors. The gene expression clone libraries potentially carry the gene(s) responsible for the regulation of fertility, both apomixis and sexual reproduction, in Tripsacum sp. A set of yeast genes with known functions in the reproductive cell division known as meiosis were also investigated, but failed to hybridized to DNA of the maize mapping population.The Tripsacum cDNAs, E2-42 and M2-62, showed monomorphic band patterns, i.e., no differences between individuals. Possibility the quantity of E242 and M2-62 Tripsacum cDNAs for these locus were highly conserved with respect to the fragment lengths generated by restriction digestion of the test individuals. The Tripsacum cDNA sequence L4-14 revealed polymorphic bands patterns when used as a probe for mapping. The L4-14 polymorphisms were scored as both 1:2:1 and 3:1 segregation ratios and mapped to a subset of ordered loci from the Maize Database genome bank, University of Missouri. Two genetic map regions were identified as linked to the L4-14 locus. These regions included bin 6.05-6.08 of chromosome 6 and bin 8.00-.05 of chromosome 8. Linkage to two different chromosomal regions indicated that the L4-14 sequence may be duplicated within the maize genome. Results and discussion of this investigation and analyses are presented. / Department of Biology

A suite of plants from the maize genus Zea L. (Poaceae) and the specialist herbivore Dalbulus maidis (DeLong and Wolcott, 1923) (Hemiptera: Cicadellidae) were used to test the hypotheses that anti-herbivore defenses are affected by plant life-history evolution and human intervention through domestication and breeding for high yield. The suite of plants included a commercial hybrid maize (Zea mays ssp. mays L.), a landrace maize, two populations of annual Balsas teosinte (Z. mays ssp. parviglumis Iltis & Doebley), and perennial teosinte (Z. diploperennis Iltis, Doebley & Guzman). Leaf toughness and pubescence, oviposition preference, and feeding and oviposition acceptance parameters were compared among the suite of host plants looking for effects of transitions in life history (perennial to annual teosinte), domestication (annual teosinte to landrace maize), and breeding (landrace maize to hybrid maize) on defenses against D. maidis. Observations on leaf toughness suggested that the life history and domestication transitions weakened the plant’s resistance to penetration by the herbivore’s mouthparts and ovipositor, as expected, while observations on pubescence suggested that the breeding transition led to stronger defense in hybrid maize compared to landrace maize, contrary to expectation. Observations on oviposition preference of D. maidis coincided with the expectations that life history and domestication transitions would lead to preference for Balsas teosinte over perennial teosinte, and of landrace maize over Balsas teosinte. A negative correlation suggested that oviposition preference is significantly influenced by leaf toughness. Observations on host plant feeding and iii oviposition acceptance under no-choice conditions suggested that D. maidis equally accepts all host plants considered in this study, thus these observations did not support the hypotheses associated with the life history, domestication, and breeding transitions evident in the herbivore’s host genus. Overall, the results of this study suggested that plant defenses against specialist herbivores are variably affected by plant life history evolution, domestication, and breeding. Additionally, the study’s results suggested that chemical defenses may play a role in Zea antiherbivore defense because the two physical defenses that were evaluated (i.e. leaf toughness and pubescence) only partially explained host preference of D. maidis