Mato Grosso do Sul (MS) é um estado brasileiro cuja economia é fortemente dependente da atividade agrícola, sendo diretamente afetado pelas flutuações das safras. Soja e milho são as principais culturas exploradas, chegando a representar 96% dos cultivos temporários. Perdas agrícolas decorrentes de adversidades climáticas são relativamente frequentes nesses cultivos, sobretudo por déficit hídrico. Nesse sentido, estratégias que minimizam perdas, como o Zoneamento Agrícola de Risco Climático (ZARC), são essenciais para garantir o sucesso dos produtores. Todavia, o ZARC não está isento de falhas, requerendo ajustes e melhorias, face às grandes alterações que ocorreram no processo produtivo nas últimas décadas, dentre as quais a ampliação e a atualização da base de dados meteorológicos empregada na determinação dos riscos e o uso de coeficientes de cultura (Kc) atualizados, especialmente no caso da soja com hábito de crescimento indeterminado. Desse modo, os objetivos deste estudo foram: a) comparar o desempenho de duas diferentes estruturas lisimétricas para a obtenção da evapotranspiração das culturas (ETc) da soja e do milho; b) determinar localmente os valores de Kc, com base na lisimetria (ETc) e na evapotranspiração de referência de Penman-Monteith (ETo), considerando cultivares de soja com hábitos de crescimento determinado e indeterminado; c) gerar mapas atualizados de risco climático para a cultura da soja em MS, considerando-se novos Kc e a ampliação da base de dados, para distintas épocas de semeadura; e d) avaliar épocas de semeadura da soja em MS e seus efeitos no risco climático. Os resultados mostraram que as estruturas lisimétricas podem ser empregadas na determinação da ETc, sem diferenças significativas (p < 0,01), apesar das peculiaridades de cada uma. Assim, foi constatado que as determinações de Kc (milho e soja) não sofreram influência do tipo de lisímetro utilizado. Em todos os experimentos realizados, as plantas do interior dos lisímetros apresentaram o mesmo padrão de crescimento, desenvolvimento e produtividade do entorno. Na fase inicial da cultura do milho outonoinverno (0-15 DAE), o Kc médio obtido foi 0,54, com incremento linear até atingir o máximo de 1,37 no pendoamento (50 DAE), decaindo gradualmente durante a fase reprodutiva, ficando próximo a 0,80 na maturação fisiológica (110 DAE) e 0,40 na colheita. Para a cultura da soja, os valores de Kc diferiram significativamente (p < 0,05) entre as cultivares com diferentes hábitos de crescimento, havendo também diferenças entre os Kc propostos nesse estudo em relação àqueles utilizados pelo ZARC e FAO, especialmente na fase reprodutiva, mais longa para as cultivares de hábito indeterminado. Finalmente, o emprego de novos Kc e uso de dados climáticos atualizados (até 2013) e ampliados (190 estações) resultou em mudanças substanciais no ZARC da soja em MS, alterando a proporção de áreas com alto risco nas épocas avaliadas e levando à uma perspectiva diferenciada da antecipação da semeadura da soja. Com base nesses resultados concluiu-se que é necessária uma profunda revisão do ZARC utilizado no Brasil, sendo recomendada a atualização e expansão da base de dados climáticos empregados, assim como a revisão dos parâmetros culturais exigidos pelo modelo Sarra. / Mato Grosso do Sul (MS) is a Brazilian state whose economy is highly dependent on agriculture, being, therefore, directly affected by fluctuations on production. Soybean and maize are the main crops, representing 96% of temporary crops cultivated along the year. Agricultural losses caused by adverse climatic conditions are relatively frequent in these crops, especially by water deficit. Considering that, strategies for minimizing losses, as the Agricultural Climate Risk Zoning (ZARC), are essential to ensure growers success. However, the ZARC requires adjustments and improvements, due the great changes that have occurred in the production system in the past decades. Among the most important changes are the expansion and updating of the climatic database used for determining the risks and the use of new crop coefficients (Kc) concerning to modern cultivars, especially for soybean with indeterminate growth habit. Therefore, this study has as objectives: a) to compare the performance of two different lysimetric structures to obtain soybean and maize evapotranspiration (ETc); b) to determine Kc values for maize and for determinate and indeterminate soybean cultivars, based on ETc from lysimeters and Penman-Monteith reference evapotranspiration (ETo); c) to generate updated maps of climatic risk for the soybean crop in MS, considering new Kc values and the updated and extended climatic databases, for different sowing dates; and d) to evaluate different sowing dates in MS and their impacts on soybean climatic risk. The results showed that lysimetric structures can be employed to determining ETc without significant differences (p < 0.01), despite the peculiarities of each one. Kc values for maize and soybean were not affected by lysimeter type. In all experiments, the plants inside the lysimeters had the same growth patterns than those in the surrounding area. For autumn-winter maize crop, the average Kc from 0 to 15 days after emergence (DAE) was 0.54, with a linear increase up to the maximum of 1.37 at tasseling (50 DAE), gradually decreasing during the reproductive phase, getting close to 0.80 at physiological maturity (110 AED) and 0.40 at harvest. For soybean, Kc values differed significantly (p < 0.05) between cultivars with distinct growth habits, and also among those proposed here and used by ZARC and FAO, mainly during the reproductive phase, which was longer for indeterminate cultivars. Finally, the use of new soybean Kc values and updated climatic data (190 stations with data until 2013) resulted in substantial changes on the soybean ZARC in MS, mainly in the proportion of areas with high risk, leading to new perspectives about soybean sowing anticipation. The main conclusion of this study is that ZARC used in Brazil requires to be deeply reviewed, for both the climatic database used and crop parameters required by Sarra model.

O N é um nutriente empregado em grandes quantidades nos sistemas de produção agrícola e o mais limitante para a produção de gramíneas. A ureia é o fertilizante nitrogenado (N-fertilizante) mais usado no mundo e o principal foco da indústria mundial de fertilizantes tecnologicamente aperfeiçoados, sendo altamente suscetível à perdas por volatilização de amônia (NH3), quando aplicada sobre superfície do solo. Com intuito de minimizar o impacto ambiental e aumentar a eficiência de N, o uso de inibidores de urease é uma das tecnologias mais promissoras e menos onerosas. Adicionalmente, inibidores de urease inorgânicos constituídos por elementos essenciais às plantas, como ácido bórico (H3BO3) e sulfato de cobre (CuSO4), podem suplementar nutricionalmente os sistemas agrícolas de produção. Neste contexto, foram desenvolvidos dois experimentos, em condições controladas de laboratório e casa de vegetação, com os seguintes objetivos: i) quantificar as perdas por volatilização de NH3 a partir da aplicação superficial da ureia tratada com doses variadas de H3BO3 e CuSO4, em câmara fechada; ii) avaliar a eficiência de uso de N e B em dois estádios vegetativos do milho a partir da aplicação em superfície da 15N-ureia tratada com H3BO3 e CuSO4, em condições controladas de casa de vegetação. No experimento de laboratório, não houve interação entre as doses de B e Cu ou qualquer efeito do Cu sobre as perdas de NH3 por volatilização. O aumento de H3BO3 no tratamento da U atrasou as perdas diárias de NH3 e reduziu (P<0,001) as perdas cumulativas de volatilização de NH3. As doses de B apresentaram ajuste quadrático e, com base na análise de regressão, a dose estimada de máxima eficiência é atingida com 0,88% B no recobrimento da U. Em condições de casa de vegetação, os inibidores de urease atrasaram e reduziram as perdas de NH3 por volatilização. Ao longo de 15 dias após a fertilização, o tratamento com H3BO3 promoveu reduções na volatilização de NH3 que variaram de 6 a 17% em relação à ureia não tratada, ocorrendo diferenciação entre doses de B. Os tratamentos com maiores doses de B não diferiram do tratamento com N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) em produção de biomassa de milho. A altura de plantas, diâmetro de colmo e índice de área foliar não apresentaram diferenças entre N-fertilizantes. A morfologia do sistema radicular do milho foi afetada pelo uso de inibidores no estádio V8. O aumento de H3BO3 no revestimento da ureia aumentou em média 10% a eficiência de uso do N-fertilizante (EUN-F), em relação à ureia não tratada. Em VT, não houve diferença para EUN-F entre os tratamentos NBPT e maior dose de H3BO3 (0,88% B). O tratamento da ureia com H3BO3 aumentou proporcionalmente o acúmulo de B na planta. A adição de CuSO4 não afetou a volatilização de NH3 e a EUN-F. O recobrimento da ureia com H3BO3 foi uma estratégia eficiente em reduzir as perdas de N, aumentar a EUN-F e fornecer B às plantas. / N is a nutrient used in large quantities in agricultural production systems and it is the most limiting element for production of grasses. Urea is the most widely used nitrogen fertilizer (N fertilizer) in the world and the main focus of the worldwide industry of fertilizers technologically improved, being highly susceptible to losses by volatilization of ammonia (NH3) when applied on soil surface. In order to minimize environmental impact and increase N efficiency, the use of urease inhibitors is one of the most promising and least expensive technologies. In addition, inorganic urease composed for essential elements for plants, such as boric acid (H3BO3) and copper sulfate (CuSO4), can nutritionally supplement agricultural production systems. In this context, two experiments were carried out under controlled conditions (laboratory and greenhouse) with the following objectives: i) laboratory: to quantify NH3 volatilization losses from the surface application of urea treated with different rates of H3BO3 and CuSO4, using closed chamber; (ii) greenhouse: to evaluate the N and B use efficiency from surface application of 15N urea treated with H3BO3 and CuSO4 in two vegetative stages of maize. In the laboratory experiment, there was no interaction between B and Cu rates or any Cu effect on NH3 losses by volatilization. The increase of H3BO3 in the treatment of urea delayed the daily losses of NH3 and reduced (P<0.001) the cumulative volatilization losses of NH3. The rates of B showed a quadratic adjustment and, based on the regression analysis, the estimated rate of maximum efficiency was 0.88% B. Under greenhouse conditions, urease inhibitors delayed and decresed the losses of NH3 by volatilization. Over 15 days after fertilization, treatment with H3BO3 promoted reductions in NH3 volatilization ranging from 6 to 17% compared to untreated urea, and occur differentiation between B rates. The treatments with higher rates of B did not differ from the treatment with N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) in maize biomass production. The plant height, stem diameter and leaf area index did not show differences between N fertilizers. The morphology of the maize root system was affected by the use of urease inhibitors only in stage V8. The increase of H3BO3 in the urea coating increased on average 10% the efficiency of use of N fertilizer (NUE-F) in relation to untreated urea. In VT growth stage, there was no difference for NUE-F between treatments NBPT and higher rate of H3BO3 (0.88% B). Treatment of U with H3BO3 increased proportionally the accumulation of B in the plant. The addition of CuSO4 did not affect volatilization of NH3 and NUE-F. Urea coating with H3BO3 was an efficient strategy to reduce N losses, to increase the NUE-F and to supply B for plants.

Experimentos conduzidos no delineamento látice ou reticulado são bastante comuns no melhoramento genético vegetal em que diversos materiais genéticos são comparados, principalmente nas etapas iniciais do programa, visando explorar com maior intensidade a variabilidade genética disponível. Em situações de restrições espaciais e financeiras estes delineamentos se destacam por permitir a comparação de todas as progênies em teste estando ou não instaladas no mesmo bloco. O objetivo do trabalho foi a avaliação de testes de progênies de milho (Zea mays L.), em diferentes ambientes para o caráter produção de grãos em t.ha-1. Duzentas e cinquenta e seis progênies foram instaladas em 4 estações experimentais do município de Piracicaba em diferentes anos agrícolas. Os dados de produção de grãos obtidos pelos diferentes ambientes foram analisados de forma individual e conjunta, a fim de verificar presença da interação genótipo × ambiente. O delineamento usado foi, portanto, o látice quadrado 16 × 16, com duas repetições em cada local. Duas abordagens experimentais foram confrontadas, considerando a estrutura de blocos incompletos parcialmente balanceados do látice e a outra em que cada repetição do látice foi analisada como se fosse um bloco completo. Uma maneira de se analisar estruturas experimentais como esta é utilizando modelos mistos, por meio da inclusão de fatores de efeito aleatório e, fazendo o uso da máxima verossimilhança restrita (REML) para estimar os componentes de variância associados a tais fatores com um menor viés. Além dos componentes de variância, os EBLUPs (melhores preditores lineares não viesados empíricos) também foram calculados e a partir deles foi verificada a correlação entre os diferentes ambientes, e a porcentagem de progênies selecionadas comparando-se os resultados obtidos pelas duas abordagens do conjunto de dados. Análises estatísticas foram implementadas utilizando o software gratuito R, com o pacote estatístico lme4. / Experiments conducted in the lattice design are quite common in plant breeding in which several genetic materials are compared, especially in the early stages of the program, aiming to explore more intensively the genetic variability available. In situations of space and financial constraints these designs stand out for allowing the comparison of all progenies being tested whether or not installed in the same block. The aim of the study was the evaluation of maize (Zea mays L.) progeny tests in different environments for grain yield in t.ha-1. Two hundred and fifty six progenies were tested in four experimental stations in the city of Piracicaba, in different agricultural years. Grain production data obtained by different environments were analyzed individually and jointly in order to verify the presence of genotype × environment interaction. Therefore, the square lattice design with dimension 16 × 16 was used with two replications in each location. Two experimental approaches were compared, considering the partially balanced incomplete block structure of the lattice and the other in each repetition of the lattice was analyzed as if it were a complete block. One way to analyze experimental structures like this is with the use of mixed models, by adding random effect factors, and by making use of the restricted maximum likelihood (REML) for estimating the variance components associated with such factors with less bias. Besides the variance components, EBLUPs (empirical best linear predictor unbiased) were also calculated and from them was checked the correlation between the different environments, and the percentage of selected progenies comparing the results obtained by the two assembly approaches data. Statistical analyzes were implemented for the open-souce software R, using the statistical package lme4.

O cultivo em semeadura direta (SD) induz acúmulo de matéria orgânica na superfície do solo, fato que pode diminuir a aproveitamento de nitrogênio (N) pelo milho (Zea mays L.) decorrente da imobilização, resultado do alto teor de carbono em comparação a quantidade de nitrogênio disponível. Uma das alternativas pode ser o posicionamento profundo do N, priorizando a aplicação do N próximo ao sistema radicular da planta. É comum estudos desta natureza para o fertilizante ureia. No entanto, são escassos os estudos conduzidos com fontes não amídicas, como o nitrato de amônio, e nas condições edafoclimáticas do Brasil. O objetivo foi verificar uma zona de aplicação de N no solo menos ativa microbiologicamente, a qual possibilite aumento do aproveitamento do nitrogênio do fertilizante pela planta (ANF) de milho em comparação a aplicação em superfície, visando orientar o produtor onde se deve aplicar o N-fertilizante. Três experimentos com milho foram conduzidos em campo (Taquarituba nas safras 2015/16 e 2016/17 com solo argiloso e Leme na safra 2016/17 com solo franco-arenoso) comparando a aplicação de N na superfície com duas aplicações em subsuperfície (0,2 e 0,4 m em Taquarituba e 0,1 e 0,2 m em Leme), estado de São Paulo. Os resultados indicaram que a superfície do solo possui maior respirometria e atividade da desidrogenase do que as demais profundidades onde o N foi aplicado, indicando maior atividade microbiológica da superfície do solo em relação às demais profundidades. A aplicação de N-fertilizante na superfície altera a dinâmica desses atributos ao longo de 32 dias de avaliação, assumindo padrões distintos em cada área e ano de cultivo. As variáveis Total do N Fertilizante Aproveitado (TNFA %) e N no Solo Proveniente do Fertilizante (NSPF kg.ha-1) foi maior quando o N foi aplicado na superfície e próximo das zonas onde ocorreu a fertilização do que nas demais profundidades de aplicação de N. Os valores de N total no solo também foram maiores quando o N foi aplicado na superfície em detrimento das aplicações em subsuperfície. Para as variáveis de aproveitamento de N, verificou-se que os tratamentos não foram significativos para ANF, Nitrogênio na Planta Proveniente do Fertilizante (NPPF kg.ha-1), acúmulo de 15N na biomassa e N nos grãos, bem como a produtividade de grãos. No entanto, o acúmulo de N nos grãos e N total da parte aérea (kg.ha-1) da planta foram elevados quando o N foi aplicado a 0,2 m nos solos de Taquarituba safra 2016/17 em comparação a aplicação a 0,4 m e igual aos valores constatados na superfície; no experimento realizado em Leme safra 2016/17 essas variáveis foram maiores na superfície do solo do que nas demais profundidades de aplicação de N. A aplicação de N em subsuperfície pode ser alternativa para garantir elevado teor de N nos grãos e N total da parte aérea do milho, porém seu efeito nulo no aproveitamento de 15N-fertilizante pela planta e na produtividade de grãos pode inviabilizar o uso deste manejo. Por isso, experimentos de longa duração devem ser conduzidos para melhor explicar o efeito benéfico do aprofundamento do fertilizante nitrogenado no solo para a cultura do milho. / No-tillage (NT) cultivation induces the accumulation of organic matter in the soil surface, a fact that can reduce nitrogen (N) recovery by maize (Zea mays L.) as a function of the immobilization, a result of the high carbon content in comparison to amount of N available. One of the alternatives may be the deep placed of the N, prioritizing the application of the N near the plant root system. Studies in this sense are common for urea fertilizer. However, there are few studies conducted with non-amide sources, such as ammonium nitrate, and in the edaphoclimatic conditions of Brazil. The objective was to verify a N application zone in the soil that have less active microbiologically, which allows an increase of the fertilizer N recovery by the corn plant (FNR) in comparison to the soil surface application, in order to orient the farmers where the N-fertilizer was applied. Three corn experiments were conducted in the field (Taquarituba crop 2015/16 and 2016/17 with clay soil and Leme crop 2016/17 with sandy-loam soil) comparing the application of N on the soil surface with two subsurface applications (0.2 and 0.4 m in Taquarituba and 0.1 and 0.2 m in Leme, state of São Paulo, Brazil). The results indicated that the soil surface had higher respirometry and dehydrogenase activity than the other depths where the N was applied, indicating a higher microbiological activity of the soil surface in relation to the other deep placed. The application of N-fertilizer on the soil surface changes the dynamics of these attributes during 32 days of evaluation, assuming different patterns in each area and year of cultivation. The variables Total N of Recovered Fertilizer (TNRF %) and N in Soil From Fertilizer (NSFF kg.ha-1) were higher when N was applied to the soil surface and near the zones where fertilization occurred than at the other N application deep placed. The values of total N in the soil were also higher when N was applied to the surface than to the subsurface applications. For the N recovery variables, it was verified that the treatments were not significant for FNR, N in Plants From Fertilizer (NPPF kg.ha-1), accumulation of 15N in biomass and N in the grains, as well as the grains yield. However, the accumulation of N in the grains and total N of the shoots (kg.ha-1) were high when N was applied at 0.2 m in the soils of Taquarituba crop 2016/17 compared to application at 0.4 m and equal to the values found on the surface; in the experiment conducted in Leme crop 2016/17 these variables were higher in the soil surface than in the other depths of N application. The application of N in the soil subsurface can be alternative to ensure high N content in grains and total N in shoots of maize, but its null effect on the recovery of 15N-fertilizer by the plant and on the grain yield may make the use of this management unfeasible. Therefore, long-term experiments should be conducted to better explain the beneficial effect of the deep placed of N-fertilizer to the soil for maize.

Caracteres quantitativos possuem herança complexa, que envolvem efeitos epistáticos, pleiotrópicos e interação com ambientes. Em razão da importância desses caracteres para o melhoramento genético, diversos estudos sobre sua natureza genética e herança têm sido conduzidos. Nesse contexto, o mapeamento de QTL é uma ferramenta útil, que permite mapear e estimar os efeitos dos locos que controlam os caracteres quantitativos além de obter outras importantes informações, como a ocorrência de QTL pleiotrópicos e interações QTL x ambientes. Os objetivos do presente trabalho foram mapear QTL e obter informações sobre a interação QTL x ambientes, QTL pleiotrópicos e herança de diversos caracteres de importância agronômica em uma população de milho tropical. Foram utilizadas 250 progênies F2:3 retrocruzadas para ambos os genitores conforme proposto no delineamento III, totalizando 500 progênies, as quais foram avaliadas em até seis ambientes. Para o mapeamento de QTL foi empregado o mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes ou caracteres (mCIM), considerando um mapa genético com 177 marcadores microssatélite. Os caracteres analisados foram produção de grãos (PG), prolificidade (PROL), peso de 500 grãos (P500), número de fileiras da espiga (NF) e de grãos por fileira (NGF), altura de planta (AP) e espiga (AE), dias para o florescimento feminino (FF) e masculino (FM), número de ramificações do pendão (RP) e stay green (SG). Os resultados das análises do delineamento III indicaram sobredominância para o caráter PG, dominância completa para NGF e dominância parcial para os demais caracteres. Estimativas elevadas de correlações genéticas foram obtidas entre os caracteres PG, PROL, NGF, FF, FM, AP e AE, sugerindo ocorrência de pleiotropia entre tais caracteres. No mapeamento considerando múltiplos ambientes foram mapeados 260 QTL para os onze caracteres analisados, distribuídos por todos os cromossomos do milho. O grau médio de dominância dos QTL foi de sobredominância para PG e AP, e dominância completa ou parcial para os demais caracteres. Devido ao desequilíbrio de ligação nesta população e ao modelo de mapeamento empregado, as estimativas que indicaram sobredominância foram, provavelmente, superestimadas. Para os caracteres PG, NF, NGF, P500, AE e SG, a maioria dos QTL mapeados interagiu significativamente com ambientes, indicando que experimentos conduzidos em vários locais e anos são necessários para identificar genótipos e QTL estáveis. Esses resultados sugerem que devido à elevada interação QTL x ambientes dos caracteres avaliados, os programas de melhoramento e a utilização de seleção assistida por marcadores (SAM) devem ser direcionados para ambientes específicos. No mapeamento de múltiplos caracteres foram identificados 43 QTL com efeitos significativos para dois ou mais caracteres analisados, distribuídos em todos os cromossomos do milho. A quantidade de QTL pleiotrópicos para combinações entre pares de caracteres não foi consistente com as magnitudes das correlações observadas. Em geral, para cada caráter, os QTL pleiotrópicos apresentaram magnitudes e graus de dominância distintos. Portanto, embora diversos QTL pleiotrópicos tenham sido mapeados, suas magnitudes e efeitos distintos para cada caráter indicaram grande complexidade da natureza genética das correlações, constituindo-se em um desafio para uso das informações desses QTL na SAM visando o melhoramento de múltiplos caracteres. / Quantitative traits have complex inheritance, including effects of epistasis, pleiotropy and interaction with environments. Due to the importance of these traits for plant breeding, many studies on their inheritance have been conducted. In this context, QTL mapping is a useful tool that allows mapping and estimating the effects of loci that control the quantitative traits besides obtaining other important information, such as the occurrence of pleiotropic QTL and QTL x environments interactions. The aims of the present study were to map QTL, obtain information about the QTL x environments interaction and the pleiotropic QTL of several relevant traits in a tropical maize population, using the design III. Two hundred and fifty F2:3 progenies backcrossed to both parents were used as proposed in the design III, totaling 500 progenies, which were evaluated in up to six environments. The components of the genetic variances and average degree of dominance were estimated using the design III. The QTL mapping was performed considering a genetic map with 177 microsatellite markers and the multi-trait composite interval mapping (mCIM). The evaluated traits were: grain yield (GY), prolificacy (PROL), 500 kernel weight (W500), kernel row number (KRN), number of kernel per row (NK), plant height (PH), ear height (EH), days to silk emergence (DS), days to anthesis (DA), number of tassel branches (NTB) and stay green (SG). The results from design III indicated occurrence of overdominance for GY, complete dominance for NK and dominance for the others traits. Higher genetic correlations were observed among GY, PROL, NK, DS, DA, PH and EH, suggesting occurrence of pleiotropy. The QTL mapping for multiple environments mapped 260 QTL for the eleven analyzed traits, distributed in all chromosomes. The average degree of QTL dominance was overdominance for GY and PH, and complete or partial dominance for the other traits. Estimates that indicated overdominance are probably biased due to the linkage disequilibrium in this population and the mapping model employed. For GY, KRN, NK, W500, EH and SG, most mapped QTL interacted significantly with environments, indicating that it is necessary to conduct experiments at many locations and years to identify stable QTL. These results suggests that, due to high number of QTL that showed significant interaction with the environment, assisted marker selection (MAS) must be targeted to specific geographic regions. The QTL mapping for multiple traits identified 43 pleiotropic QTL for two or more analyzed traits, distributed in all chromosomes of maize. The amount of pleiotropic QTL for combinations of pairs of traits was not consistent with the magnitudes of the observed correlations. In general, for each trait, the pleiotropic QTL exhibited different magnitude and estimate of the degree of dominance. Although several pleiotropic QTL have been mapped, their distinct magnitudes and effects on each trait indicated the great complexity of the genetic nature of the correlations, constituting a challenge to use QTL information in the MAS for simultaneous improvement of multiple traits.

A obtenção de genótipos superiores no melhoramento de plantas depende da existência de variabilidade genética. A existência de coleções de germoplasma representativas e a utilização de um tamanho adequado de amostra são fundamentais para a preservação das frequências alélicas e genotípicas, diminuindo a perda de variabilidade genética e postergando o aparecimento dos efeitos da deriva genética. Assim, teve-se como objetivo avaliar os efeitos da deriva genética em caracteres quantitativos em subpopulações de milho. Este estudo foi realizado a partir das populações originais BR-105 e BR-106, das quais 10 subpopulações foram obtidas em cada um dos cinco ciclos sucessivos de amostragem com tamanho efetivo reduzido, totalizando 50 subpopulações para cada população original, as quais foram posteriormente autofecundadas, gerando um nível a mais de endogamia. Os tratamentos foram constituídos de 10 amostras da população original sem autofecundação, 10 amostras com autofecundação, 50 subpopulações obtidas da população original e 50 subpopulações autofecundadas, totalizando 120 tratamentos para cada população, avaliados separadamente. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados no esquema de parcelas subdivididas em faixas hierárquico, em quatro ambientes com duas repetições por ambiente. Os caracteres avaliados foram produção de grãos (PG), prolificidade (PROL), comprimento e diâmetro de espigas (CE e DE), número de fileiras por espiga (NFE), número de grãos por fileira (NGF), altura de planta e espiga (AP e AE), florescimento masculino e feminino (FM e FF) e número de ramificações do pendão (NRP). Foram estimados os efeitos da deriva genética entre as médias das subpopulações nos dois níveis de endogamia e os efeitos da depressão por endogamia nas subpopulações dentro dos ciclos. Posteriormente, realizaram-se análises de regressão linear para as subpopulações nos dois níveis de endogamia, separadamente, e em conjunto. Foi verificada uma grande variação nas médias das subpopulações ao longo dos ciclos, indicando que a deriva genética causou diferenciação entre as mesmas e que estas se diferenciaram das populações originais. Detectaram-se efeitos significativos da deriva genética nas populações não autofecundadas para todos os caracteres avaliados, em maior número para PG, já que este caráter é mais sensível à deriva genética por possuir maior grau de dominância que os demais. Houve diminuição no número de estimativas de deriva significativas para as populações autofecundadas, incluindo mudanças na magnitude e no sinal das mesmas em relação às populações não autofecundadas. Para as estimativas de depressão por endogamia, os caracteres PG, NGF, FM e FF apresentaram maior quantidade de estimativas significativas que os demais. Para a maioria dos caracteres, a regressão linear explicou a maior parte da variação encontrada com o aumento dos coeficientes de endogamia. As populações BR-105 e BR-106, por terem estruturas genéticas distintas, apresentaram performances diferentes quanto aos efeitos da deriva genética. Enfim, como a deriva genética interfere na integridade genética das populações, torna-se importante considerar seus efeitos na coleta e manutenção dos bancos de germoplasma e nas populações utilizadas no melhoramento genético de plantas. / Obtaining superior genotypes in plant breeding depends on the existence of genetic variability. The existence of representative germplasm collections and the use of appropriate sample size are essential for preserving allelic and genotypic frequencies, reducing loss of genetic variability and delaying genetic drift effects. This study aimed to evaluate the effects of genetic drift in quantitative traits in subpopulations of maize. The original populations used were BR-105 and BR-106, of which 10 subpopulations were obtained in each five successive sample cycles with reduced effective size, accounting 50 subpopulations for each original population that were subsequently selfed to generate an additional level of inbreeding. The treatments consisted in 10 samples of the original population, 10 samples of the selfed original population, 50 non selfed subpopulations obtained from the original population and 50 selfed subpopulations, accounting 120 treatments for each population evaluated separately. It was used the randomized block strip-plot design, in four environments with two replications. The traits assessed were grain yield (GY), prolificacy (PROL), ear length and ear diameter (EL and ED), number of rows per ear (NRE), kernel-row number (KRN), plant and ear height (PH and EH), days to anthesis and silking (DA and DS), and number of tassel branches (NTB). It was estimated the effects of genetic drift between subpopulations means at both inbreeding levels, and the effect of the inbreeding depression in subpopulations within cycles. It was also performed linear regression analysis for subpopulations at both levels of inbreeding separately and together. A large variation was observed in the subpopulations means over cycles, indicating that genetic drift caused differentiation between them, and that they differed from the original populations. The effects of genetic drift were significant for all traits in the non selfed subpopulations, especially for GY, which is more sensitive to genetic drift effects by having a greater degree of dominance than the other traits. There was a decrease in the number of significant genetic drift estimates for selfed populations, including changes in magnitude and signs, compared to the non selfed populations. GY, KRN, DA and DS had higher number of significant inbreeding depression estimates than the other traits. Linear regression analysis explained most of the variation found with increasing homozygosity. As BR-105 and BR-106 populations have distinct genetic structures, they showed different performances regarding the effects of genetic drift. Therefore, genetic drift interferes in the genetic integrity of populations and it is important to consider its effect on the collection and maintenance of germplasm banks and populations used in plant breeding.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EVANISE ARAUJO CALD.pdf: 7566314 bytes, checksum: 376003b7f419eb861b263f45501b2c37 (MD5) Previous issue date: 2014-01-29 / Brazil is one of the largest seed producers in the world. Therefore, one must be sought ways to ensure seed quality, free from mechanical damage and/or infection. Computational techniques can assist on detecting these problems, indicating seeds that are or are not following the standards of the existing legislation. The use of digital image processing in agriculture has been established in various areas of knowledge. In agriculture, the digital image processing can help in the area of visual inspection of seeds, a tedious task and with human subjectivity. The digital image processing consists of several steps: image acquisition, preprocessing, segmentation, recognition and interpretation. Among all these steps, the acquisition is the most important, since following stages depend on it to get the desired information. The acquisition has an image capture device, lighting, among other items. An acquisition system that is not developed to a defined purpose can produce inefficient images for the image processing system. For instance, the system can detect a non-existent disease or mechanical damages in the seed, presenting false positives and false negatives, due to the presence of residues in the environment or a wrong image resolution. The objective of this work is to choose the best methodology for capturing images for analysis of seed quality of maize. This was done through two measures of distances between histograms, the intersection and the correlation. To evaluate the performance of the developed methodologies in terms of repeatability and reproducibility, three replications of nine image groups were performed after the systematic rearrangement of equipment in each repetition; and three replicates of nine image groups in which the equipments were not removed from setup; at the end, each repetition had 81 images. As a result, it was verified the need to perform a calibration procedure of the acquisition system at each repetition; and that there is a constancy in the images, for the same repetition, obtaining, for the best case, a distance between histograms of 0.99804 ± 0.00124, with the correlation metric. / O Brasil é um dos maiores produtores de sementes mundiais. Portanto, devem-se buscar meios de garantir sementes de qualidade, livres de danos mecânicos e/ou infecções. Técnicas computacionais podem auxiliar na detecção desses problemas, indicando sementes que estão ou não no padrão da legislação vigente. O uso do processamento digital de imagens na agricultura vem sendo estabelecido em diversas áreas de conhecimento. Na agricultura, o processamento digital de imagens pode auxiliar na área de inspeção visual de sementes, uma tarefa tediosa e com subjetividade humana. O processamento digital de imagens é composto por várias etapas: aquisição de imagem, pré-processamento, segmentação, reconhecimento e interpretação. Dentre todas essas etapas a aquisição é uma das mais importantes, pois, as fases seguintes dependem dela para obter a informação desejada. Na aquisição tem-se o dispositivo de captura das imagens, a iluminação da cena, dentre outros itens. Um sistema de aquisição não direcionado para o fim que se propõe pode produzir imagens ineficazes para o sistema de processamento de imagem. Por exemplo, detectar uma doença ou danos mecânicos inexistentes em uma semente, ou seja, apresentando falsos positivos e falsos negativos, devido à presença de resíduos no ambiente ou à resolução da imagem estar errada. O objetivo deste trabalho é escolher a melhor metodologia para a captura de imagens para fins de análise de qualidade de sementes de milho. Isso foi feito através de duas medidas de distâncias entre histogramas de imagens, a interseção e a correlação. Para avaliar o desempenho das metodologias elaboradas, em termos de repetitividade e reprodutibilidade, foram realizadas três repetições, de nove grupos de imagens, após o rearranjo sistemático dos equipamentos em cada repetição; e três repetições, de nove grupos de imagens, em que os equipamentos não foram retirados do lugar; sendo que em cada repetição eram obtidas 81 imagens. Como resultados, verificaram-se a necessidade de efetuar um procedimento de calibração do sistema de aquisição em cada repetição; e uma constância nas imagens, para a mesma repetição, obtendo, para o melhor caso, uma distância entre histogramas, pela métrica da correlação, de 0,99804 ± 0,00124.

Most soils in the world have low phosphate (P) availability, especially in tropical regions where most soils are highly weathered and rich in strong P adsorbents such as iron and aluminium sesquioxides, which limit the plant growth. Thus, large amounts of P fertilizers have been applied annually on crops to meet P requirements, which have declined the world\'s mineral P reserves.On the other hand, large amounts of P can be recycled from organic wastes like poultry litter (PL). However, inadequate disposal of PL on soil surface promotes environmental contamination (e.g., eutrophication). In this context, the use of PL to produce organomineral P fertilizers (OMF) represents a suitable alternative to recycle P from PL and reduce the dependence on mineral P reserves. In this study, we carried out a pot and a field experiment to evaluate the effectiveness of a granular PL-derived OMF in maize (Zea mays L.) and soybean (Glycine max L.).The pot experiment was conducted in a greenhouse arranged in a completely randomized design with 2x4+1 factorial treatments with four replications. We tested OMF against triple superphosphate (TSP) at 0, 25, 50, 75 and 100 mg P kg-1 in two contrasting soils in term of P adsorption capacity (PAC): a clayey Oxisol and a sandy Entisol. In the soil with high PAC (Oxisol), granular OMF was as effective as TSP, but in the Entisol, TSP promoted higher P uptake and higher fertilizer P recovery than OMF. Thus, the agronomic effectiveness of OMF is dependent on the P adsorption capacity of soil. With respect to the field trial, we used a randomized complete block with 2x4+1 factorial treatments and four replications. The soil is classified as Ultisol. The factors corresponded to two P sources (OMF and single superphosphate, SSP) and five P rates: 0, 17.5, 35, 52.5 and 70 kg P ha-1 for maize and, 0, 13, 26, 39 and 52 kg P ha-1 for soybean. There was no difference between OMF and SSP on the shoot dry weight (SDW) and grain yields. Similar trend was observed for plant P uptake.Additionally, OMF had a significant higher relative agronomic effectiveness (RAE) based on the SDW compared to SSP. Furthermore, OMF also had a higher RAE based on the P uptake than SSP in maize and a higher RAE based on the grain yield in soybean. Thus, we conclude that OMF is an effective substitute to conventional P fertilizers and, at the same time contributes to reducingenvironmental contamination associated to inadequate disposal of PL / A maioria dos solos no mundo possui baixa disponibilidade de fósforo (P), especialmente nas regiões tropicais, onde a maioria dos solos são bastante intemperizados e ricos em fortes adsorventes de P como sesquióxidos de ferro e de alumínio, os quais limitam o crescimento das plantas. Assim, grandes quantidades de fertilizantes fosfatados têm sido aplicadas anualmente em cultivos para atender a demanda de P pelas culturas, o que tem reduzido as reservas minerais de fósforo. Por outro lado, grandes quantidades de P podem ser recicladas a partir de resíduos orgânicos como a cama de frango (CF). No entanto, aplicação inadequada de CF no solo resulta em contaminação ambiental (ex. eutrofização). Nesse contexto, o uso de CF na produção de fertilizantes organominerais (FOM) representa uma alternativa adequada para reciclar P de CF e ao mesmo tempo, reduzindo a dependência das reservas minerais de P. Nesse estudo, foram conduzidos dois experimentos, um em vasos e outro em condições de campo com intuito de avaliar a eficiência de um fertilizante organomineral granulado produzido a partir de CF nas culturas do milho (Zeamays L.) e da soja (Glycinemax L.). O primeiro foi conduzido em casa de vegetação utilizando o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x4+1 com quatro repetições. FOM foi comparado com superfosfato triplo (SFT) nas doses de 0, 25, 50, 75 e 100 mg P kg-1em dois solos contrastantes em termos de capacidade de adsorção de P (CAP): um Latossolo argiloso e um Neossolo arenoso. No solo com elevada CAP (Latossolo), o FOM foi mais eficiente que o SFT, porém no Neossolo, SFT promoveu maior absorção de P bem como maior recuperação do P aplicado comparado ao FOM. Dessa forma, a eficiência agronômica do FOM granulado depende da CAP do solo. Em relação experimento de campo, foi utilizado o delineamento de blocos completos casualizados em esquema fatorial 2x4+1 com quatro repetições. O solo da área é classificado como Nitossolo. Os fatores correspondem a duas fontes de P (FOM e superfosfato simples, SFS) e cinco doses de P: 0, 17.5, 35, 52.5 e 70 kg P ha-1para milho e, 0, 13, 26, 39 e 52 kg P ha-1para soja. Não houve diferença entre FOM e SFS na produtividade de grãos, produção de massa seca de parte aérea de plantas (MSPA) e na absorção de P. Adicionalmente, FOM teve uma maior eficiência agronômica relativa (EAR) como base na produção de MSPA comparado ao SFS. Além disso, FOM também obteve maior EAR baseado na absorção de P na cultura do milho e maior EAR com base na produtividade de grãos na cultura da soja. Conclui-se que FOM pode substituir fertilizantes fosfatados convencionais bem como, reduzir a contaminação ambiental decorrente da disposição inadequada de CF

Os grãos de milho são expostos, no campo e no armazenamento, à ação de fatores físicos, químicos e biológicos, que interagem entre si, favorecendo a contaminação fúngica, principalmente pelos gêneros Aspergillus, Fusarium e Penicilllium, considerados os mais importantes do ponto de vista toxigênico. O presente trabalho teve como principal objetivo investigar a eficácia do agente de biocontrole Afla-guard® no controle de fungos e de micotoxinas em grãos de milho, no campo, em diferentes estágios de maturidade da planta cultivada no município de Cássia dos Coqueiros, Estado de São Paulo. Visou, também, como objetivos adicionais, a determinação da atividade de água das amostras de milho, a pesquisa de fungos do ar, do solo e do milho, e a influência dos fatores climatológicos (temperatura e precipitação pluvial), no crescimento fúngico e na produção de micotoxinas. A micobiota do milho foi determinada pela técnica da semeadura direta utilizando meio de Ágar Dicloran Rosa Bengala Cloranfenicol (DRBC) e a determinação de micotoxinas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. A identificação dos fungos foi realizada utilizando metodologia clássica (morfológica) e molecular (sequenciamento do DNA ribossomal). Nas amostras de milho, constatou-se a predominância de Fusarium verticillioides, em todas as coletas. Entretanto, a presença de Aspergillus flavus foi detectada, nas áreas tratadas com produto, a partir da 4ª coleta. No ar atmosférico, os fungos mais frequentes foram: Cladosporium spp., Trichoderma spp. e Fusarium solani. A. flavus foi isolado, principalmente, na 3ª coleta, do tratamento. No solo, os gêneros Penicillium, Trichoderma e Rhizopus foram os mais isolados em todas as coletas. A. flavus foi isolado a partir da 3ª coleta, somente nas áreas tratadas. Das amostras analisadas, a presença de fumonisinas foi detectada em 33,3 % das amostras tratadas com o agente de biocontrole e em 66,6% das amostras do grupo controle (não tratadas). Em relação às aflatoxinas, a presença da toxina foi detectada em apenas 2 amostras (1 tratamento e 1 controle) na 4ª coleta. Quanto à análise do potencial aflatoxigênico determinado, encontramos em 4 dos 13 isolados de A. flavus, aflatoxinas B1 e B2. Os demais isolados não foram potencialmente produtores, podendo ser, portanto, oriundos do Afla-guard®. Já em relação à temperatura, 26 °C foi a média encontrada e 6,3 mm foi a média detectada em relação à precipitação pluvial. Embora não tenha apresentado resultados estatisticamente significativos, o emprego do agente de biocontrole foi relevante no que diz respeito a diminuição da contaminação por Fusarium verticillioides e fumonisinas. Entretanto, outros estudos são necessários para uma melhor avaliação do produto / Maize grains are exposed, in the field and in storage, the action of physical, chemical and biological agents that interact with each other, encouraging fungal contamination, mainly by Aspergillus, Fusarium and Penicillium, considered the most important from the point of view toxigenic. This study aimed to investigate the effectiveness of Afla-guard® biocontrol agent in control of fungi and mycotoxins in corn grain in the field, at different stages of maturity of the plant cultivated in the city of Cassia dos Coqueiros, state São Paulo. Aimed also as additional objectives, determining the water activity of the maize samples, the research air fungi, soil and maize, and the influence of climatic factors (temperature and rainfall) in fungal growth and mycotoxin production. The mycobiota maize was determined by the technique of direct seeding using means of Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol Agar (DRBC) and the determination of mycotoxins by high-performance liquid chromatography. The identification of fungi was carried out using classical methods (morphological) and molecular (sequencing of ribosomal DNA). In samples of maize, there was a predominance of Fusarium verticillioides in all samplings. However, the presence of Aspergillus flavus was detected in the areas treated with product samplings from the 4th. In atmospheric air, the most common molds were Cladosporium spp, Trichoderma spp.. Fusarium solani and. A. flavus was isolated mainly in 3rd samplings, treatment. On the ground, Penicillium, Trichoderma and Rhizopus were the most isolated in all samples. A. flavus was isolated from the 3rd collects only in the treated areas. Of the samples tested, the presence of fumonisin was detected in 33.3% of the samples treated with the biocontrol agent and 66.6% of the control group samples (untreated). Regarding the aflatoxins, the presence of the toxin was detected in just 2 samples (1 treatment and 1 control) in 4th collect. The analysis of the potential aflatoxigenic, found in 4 of 13 isolates of A. flavus, aflatoxins B1 and B2. The remaining isolates were not potentially producers and can therefore be derived from the Afla-guard®. Regarding the temperature 26 ° C was found to average 6.3 mm and the average was detected in relation to rainfall. Although not shown statistically significant results, the use of biocontrol agent is relevant as regards the reduction of contamination by Fusarium verticillioides and fumonisins. However, other studies are needed to better evaluate the product

A pesquisa visou a avaliar o processamento de imagens digitais pelo Sistema TreeVis (SVA) para identificar o estado nutricional de plantas de milho com níveis induzidos de Ca; Mg e S em plantas de milho (Zea mays L.). Foram utilizados tratamentos constituídos pela omissão completa e individual dos nutrientes Ca, Mg e S e para cada nutriente foram avaliadas doses crescentes (1/3, 2/3 e completa) do elemento e 4 repetições. Esse experimento foi realizado em casa de vegetação sob cultivo hidropônico, conduzido em vasos com solução nutritiva. Foram determinados os parâmetros de crescimento da cultura do milho (altura da planta, número de folhas e diâmetro do colmo) e massa seca das plantas. Foram feitas amostragens de plantas em V4, V6 e V8, visando determinar os teores de macro e micronutrientes das raízes e parte aérea e observados a sintomatologia de deficiência das plantas. Nesses estádios, através de um sistema de visão artificial, também foram obtidas as imagens das folhas. A omissão de Ca, Mg e S na solução nutritiva promoveu sintomas típicos de deficiência de cada nutriente em plantas de milho. O sistema de visão artificial conseguiu identificar os sintomas de deficiência de Ca, Mg e S com 80%, 75,5% e 78% de acertos, respectivamente. / The research aimed to evaluate the processing of digital images by TreeVis System (AVS) to identify the nutritional status of corn plants with induced levels of Ca, Mg and S in corn (Zea mays L.). Treatments used were made by the individual and complete omission of Ca, Mg and S and for each nutrient were evaluated escalating doses (1/3, 2/3 and complete) element and four replications. This experiment was conducted in a greenhouse under hydroponic cultivation in pots with nutrient solution. It was determined the growth of corn (plant height, leaf number and stem diameter) and plant dry. Samples were collected from plants in V4, V6 and V8 engines, to determine the levels of macro and micronutrients from the roots and shoots and observed symptoms of deficiency of plants. In these stages, through an artificial vision system, images were also obtained from the leaves. The omission of Ca, Mg and S in the nutrient solution caused symptoms typical of each nutrient deficiency in maize plants. The artificial vision system could identify the symptoms of deficiency of Ca, Mg and S with 80%, 75.5% and 78% accuracy, respectively.