Wheat is the main winter crop in Rio Grande do Sul State. Temperature and photoperiod are the major environmental factors that control development in wheat. Wheat plants exposed to cold, non freezing temperatures induce them to enter the reproductive phase. Temperature and photoperiod response functions are used to simulate the wheat development. Developmental models are important part of water soil balance, growth and yield crop models. Thus, the objectives of this thesis were: (i) to evaluate vernalization sensitivity of some Brazilian wheat genotypes and to fit a vernalization response function for these genotypes; (ii) to determine the best temperature, photoperiod and vernalization functions to simulate wheat development with the Wang and Engel (WE) model for some Brazilian wheat genotypes; and (iii) to improve the prediction of available soil water in the soil by modifying two mechanistic models. To achieve the first objective, a factorial experiment with eight levels of vernalization (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 vernalization days) and six wheat genotypes were used. Also a field experiment was carried out in Santa Maria, RS, Brazil, to provide independent data on the date of developmental stages of six Brazilian wheat genotypes for evaluating the original and the modified WE model. Soil water content was determined with the gravimetric method to evaluate water balance models during three sowing dates. For those genotypes that presented some response to vernalization, response functions are presented, which can be used in models for simulating the development of Brazilian wheat cultivars with distinct vernalization requirements. The WE model simulates better the development of the Brazilian wheat genotypes using cardinal temperatures higher than original WE model and using daily maximum and minimum temperatures in the calculation of the temperature response function. The modified Campbell; Diaz water balance model is more realistic and has a greater potential for performing well in regions others than it was developed. The modified Amir; Sinclair water balance model simulates better the available soil water than the original model. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | O trigo é a principal cultura de inverno do Estado do Rio Grande do Sul. A temperatura e o fotoperíodo são os dois elementos meteorológicos que mais influenciam o desenvolvimento de plantas de trigo. Quando se expõem plantas de trigo a temperaturas baixas não congelantes, estas podem ser induzidas a entrarem no estágio reprodutivo, diminuindo o seu ciclo de desenvolvimento. Para simular o desenvolvimento do trigo são utilizadas funções de resposta a temperatura e fotoperíodo. O modelo de desenvolvimento é parte importante em modelos de simulação de balanço de água no solo, crescimento e rendimento das culturas. Assim, os objetivos desta tese foram: (i) determinar a sensibilidade à vernalização de alguns genótipos de trigo do sul do Brasil e, ajustar uma função de reposta a vernalização para aqueles que apresentaram sensibilidade; (ii) determinar a melhor função de temperatura, fotoperíodo e vernalização para simular o desenvolvimento de alguns genótipos brasileiros de trigo com o modelo de Wang e Engel (WE); e (iii) obter uma melhor predição do balanço de água no solo, modificando dois modelos mecanísticos de balanço de água no solo. Para atingir o primeiro objetivo, foi conduzido um experimento fatorial com oito níveis de vernalização (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias de vernalização) e seis genótipos de trigo. Também foi realizado um experimento com várias datas de semeadura em Santa Maria, RS, Brasil, para obtenção de dados independentes dos estágios de desenvolvimento de seis genótipos Brasileiros de trigo para avaliar o modelo WE modificado. Foi determinado o conteúdo de água no solo pelo método gravimétrico em três datas de semeadura, com a finalidade de avaliar o desempenho dos dois modelos de balanço de água no solo. Para os genótipos que apresentaram resposta à vernalização são apresentadas funções de resposta, que podem ser usadas em modelos de simulação do desenvolvimento de genótipos brasileiros de trigo. O modelo WE simula melhor o desenvolvimento do trigo quando são usadas as temperaturas cardinais maiores do que as do modelo original e usando as temperaturas mínimas e máximas diária para o cálculo da função de resposta a temperatura. O modelo de balanço de água no solo de Campbell; Diaz modificado é mais realístico e com maior possibilidade de desempenho satisfatório em regiões de clima distinto daquelas em que foi desenvolvido. O modelo de balanço de água no solo de Amir; Sinclair modificado estima melhor a água disponível no solo que o modelo original.

A lavagem de herbicidas aplicados nas folhas das plantas é influenciada por características relacionadas com a planta e por fatores ambientais. Dentre os fatores ambientais, umidade do solo e precipitação pluvial podem interferir de forma significativa no desempenho desses produtos; assim, o conhecimento dessa interferência é fundamental para racionalização da aplicação de herbicidas no manejo das plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi quantificar resíduos dos herbicidas glyphosate e sulfosate na água, após aplicação foliar desses herbicidas e de 53 mm h-1 de chuva simulada sobre plantas de Brachiaria brizantha cultivadas em ausência e sob estresse hídrico. Utilizou-se neste estudo o tomateiro (Lycopersicon esculentum) 'Santa Clara' como planta-teste. O comprimento de raiz foi a característica mais sensível e também a mais adequada para evidenciar a resposta das plantas às doses dos herbicidas, e o tomateiro se mostrou mais sensível ao glyphosate do que ao sulfosate. Os valores de I50 para o glyphosate e o sulfosate obtidos nas curvas-padrão foram de 324,1 e 407,8 mg L-1, respectivamente, para o comprimento de raiz. O I50 foi menor quando os herbicidas foram aplicados em plantas sob estresse hídrico.<br>Knowledge of foliar herbicide washout is essential to optimize weed management and to avoid environmental problems. Bioassays to detect small quantities of herbicides in water samples are low-cost techniques extensively used in herbicide research. These methods measure the biological response of a living organism to determine the presence and concentration of a chemical in a substrate. The purpose of this paper was to quantify glyphosate and sulfosate residues in the water, after 53 mm h-1 of rainfall simulation, applied to the Brachiaria brizantha plant, grown without and under water stress. Tomato (Lycopersicon esculentum) was used as test-plant. According to the results, it may be concluded that: the I50 values for the glyphosate and sulfosate obtained in the standard curves were 324.12 and 407.86 mg L-1, respectively, for root length; the I50 was lower when the herbicides had been applied in plants under water stress.

Crop water monitoring is an important aspect for precise control of irrigation. A reliable and movable technique is needed to properly assess water uptake of crops in the field. Water uptake by field grown maize (Zea mays L.), in water-limited conditions was verified with the heat pulse system. The temperature difference between two radially inserted thermocouples, one 9 mm above and the other 4 mm below a heater piercing the maize stem, was measured every 0.3 sec following emission of a heat pulse in conditions of varied atmospheric demand. Comparisons of heat pulse system outputs and a high precision transpiration model estimates were done on hourly and daily basis, when low sap velocities were expected to occur. Hourly and daily basis of the heat pulse outputs and model estimates were in agreement. Sensitiveness of the technique was observed even for very low sap velocities. | O monitoramento das necessidades hídricas é um aspecto importante para o controle preciso da irrigação. Técnicas portáteis e de boa confiabilidade se fazem necessárias para a correta determinação do consumo hídrico das culturas em campo. A absorção de água pela cultura do milho (Zea mays L.), cultivada, em condições de limitação hídrica no solo, foi verificada através da técnica do pulso de calor. Após a emissão de um pulso de calor, procedeu-se a medições, a cada 0,3 seg, do diferencial de temperatura entre dois termopares, inseridos radialmente no caule da planta. O primeiro foi colocado 9 mm acima e o segundo 4 mm abaixo de uma fonte de calor (“heater”). Foram feitas comparações entre as medições pela técnica do pulso de calor e estimativas da transpiração computadas por um modelo de alta precisão, numa base horária e diária. Medições pelo pulso de calor e as estimativas pelo modelo apresentaram concordância, tanto para valores horários como diários. Foi constatado sensibilidade da técnica, mesmo para valores muito baixos de velocidade da seiva.

A bananeira é cultivada em diferentes áreas semiáridas do mundo com uso da irrigação. Nesses ambientes o manejo da irrigação deve, priorizar a precisão, o que demanda conhecer a produção e a eficiência de uso da agua em condições específicas. A eficiência de uso de água (EUA) pode ser expressa: para a folha, razão entre carbono fixado e água transpirada; para a planta, razão entre massa seca produzida e lâmina de água transpirada; econômica, razão entre produção de massa fresca e água transpirada. A otimização da EUA requer atuação no manejo da cultura, no uso racional da água e de genótipos mais eficientes no uso da água e irrigação com déficit. O conhecimento das zonas com maiores densidades de comprimento radicular e extração de água em sistemas de irrigação com maior eficiência de aplicação, gotejamento e microaspersão, indica o local para monitorar água do solo, aplicar fertilizantes e incrementar a produtividade. A deposição da palhada sobre o solo, diminui a evaporação, minimiza a compactação, melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo e a EUA. O cultivo tem alta demanda e impacta os recursos hídricos em áreas semiáridas. O uso de cultivares mais tolerantes a déficit hídrico do solo, é mais aceitável do ponto de vista ambiental e parece ser factível para híbridos (AAAB), que podem ser submetidos a estratégias de irrigação com déficit controlado e lateralmente alternada, com aumento da EUA. O aumento da temperatura foliar reduz a EUA, mesmo com lâminas de irrigação adequadas. Em cultivos de bananeira em regiões semiáridas, onde as temperaturas elevadas limitam a produção, todas as práticas de planejamento, manejo de irrigação e do cultivo devem ser orientadas para otimizar o fluxo difusivo, a ciclagem de nutrientes no solo, favorecer a refrigeração da planta e aumentar a eficiência de uso da água.

Birdsfoot trefoil (L.corniculatus L.) is affected by root-crown rot diseases and by summer water deficits. The objective of this work was to study the effect of two defoliation frequeny (F: frequent and A: sparse), under three levels of soil water stress (E0, E1 and E2), on the birdsfoot trefoil behavoir and water use. Without water deficit the A management yielded 46% more total forage than F. Plant persistence was affected only by water deficits. The response to A management on forage yield decreased as water stress increased. When water stress was more intense, the positive response of A management on the root growth characteristics was mantained but it could did not affect summer forage production. Therefore, at severe water stress the A management lost more water by evapotranspiration (ET) as a consequence of higher soil root density (2l.41cm/cm3 ). The water uptake rate per unit of root lenght resulted lower for A (23.3mg/cm.day), than F management rate (120.1mg/ cm.day).Despite its lower water loss by ET it had a higher water uptake rate because their low soil root density (0.61cm/cm3). | Lotus corniculatus es afectado por enfermedades de raíz y corona así como el déficit de agua durante el verano. Los objetivos de este trabajo consistieron en estudiar el efecto de dos frecuencias de la defoliación (F: frecuente y A: aliviado), bajo tres niveles de estrés de agua en el suelo (E0, E1 y E2), sobre el comportamiento de la leguminosa y uso del agua. Sin restricción hídrica, el manejo A incrementó el rendimiento de forraje total en un 46% respecto al F. La persistencia de plantas fue afectada únicamente por el déficit de agua. La respuesta del manejo A sobre el rendimiento de forraje disminuyó al aumentar el estrés &nbsp;hídrico. A medida que el déficit se intensificó, se mantuvo la respuesta positiva provocada por el manejo. A sobre las variables del crecimiento de raíces pero éste no tuvo efecto sobre el forraje producido en verano. Así, en condiciones de estrés severo, el manejo aliviado tuvo un mayor gasto de agua por evapotranspiración (ET) como consecuencia de una mayor densidad de raíces en el suelo (23.2 mg/cm.día), que en F (120.1 mg/cm.día), el cuál si bien perdió menos agua por ET, tuvo que aumentar la tasa de absorción de agua debido a la menor densidad de raíces en el suelo (0.61 cm/cm3).

Drought stress during wheat (Triticum aestivum L.) grain filling can affect the grain yield and its quality; effects that in some regions can be increased by the event La Niña, the cold phase of the climatic phenomenon El Niño Southern Oscillation. The aim was to evaluate if the evolution of relative water content (RWC) and stomatal conductance (gs) can be related to grain yield and its quality. Four spring wheat cultivars grown in the southern cone of South America were subjected to two levels of irrigation applied after anthesis, a well-watered treatment (Control), and another with 50 % of the Control (Stress). RWC and gs were determined weekly during the stress period and agronomic traits at harvest. With a mean grain yield decrease of 14.8 % (P&lt;0.05), two types of response to water deficit were identified for RWC and gs. Two cultivars (Biointa 1001 and LE2333) had slower RWC and gs decreases, which were related to a lower ratio of kernels to aerial biomass (P&lt;0.05), and to a non-significant effect in kernel weight. While, in the other cultivars (LE2249 and LE2331), the water deficit caused a more rapid RWC and gs decrease related to a higher ratio of kernels to aerial biomass, and a significant kernel weight decrease (10.4 and 20.7 %, respectively). The latter cultivars, that had more rapid leaf dehydration under water stress, may also have been source-limited during the grain-filling period. | El estrés hídrico durante el llenado de grano de trigo (Triticum aestivum L.) puede afectar el rendimiento de grano y su calidad; efectos que en algunas regiones pueden incrementarse por el evento La Niña, fase fría del fenómeno climático El Niño-Oscilación Sur. El objetivo fue evaluar si las evoluciones del contenido relativo de agua (CRA) y conductancia estomática (gs) pueden asociarse al rendimiento y calidad del grano. A cuatro cultivares de trigo de primavera cultivados en el cono Sur de Sudamérica se les aplicaron dos niveles de riego pos-antesis, un tratamiento bien regado (Control) y otro con 50 % del Control (Estrés). CRA y gs se determinaron semanalmente durante el periodo de estrés, y a la cosecha, los caracteres agronómicos. Con una disminución promedio de rendimiento de 14,8 % (P&lt;0,05), se identificaron dos tipos de respuesta al déficit hídrico para CRA y gs. Dos cultivares (Biointa 1001 y LE2333) tuvieron disminuciones lentas de CRA y gs, asociadas a una menor relación granos a biomasa aérea (P&lt;0,05) y a un efecto no significativo en peso de grano. Mientras, en los otros cultivares (LE2249 y LE2331), el déficit hídrico causó rápidas disminuciones de CRA y gs asociadas a una alta relación granos a biomasa aérea y a una disminución significativa del peso de grano (10,4 y 20,7 %, respectivamente). Los últimos cultivares, que tuvieron una deshidratación foliar más rápida bajo estrés hídrico, pudieron también haber sido limitados por la fuente de asimilados durante el periodo de llenado de grano. | O déficit hídrico durante o enchimento de grãos de trigo (Triticum aestivum L.) pode afetar a produtividade e a qualidade dos grãos; efeito que em algumas regiões pode ser acentuado pelo evento La Niña, fase fria do fenômeno climático El Niño Oscilação do Sul. O objetivo foi avaliar se a alteração do conteúdo relativo de água (CRA) e da condutância estomática (gs) pode estar associada à produtividade e qualidade de grãos. Quatro cultivares de trigo, cultivadas no Cone Sul da América do Sul, foram submetidas a dois níveis de irrigação aplicados após a antese, um tratamento bem irrigado (Controle) e outro com 50 % do Controle (Estresse). CRA e gs foram determinados semanalmente durante o período de estresse e, na colheita, as características agronômicas. Com a redução média de 14,8 % na produtividade (P&lt;0,05), identificaram-se dois tipos de resposta ao déficit hídrico para CRA e gs. Duas cultivares (Biointa 1001 e LE2333) apresentaram decréscimos mais lentos de CRA e gs, os quais foram associados à menor proporção de grãos por biomassa aérea (P&lt;0,05) e ao efeito não significativo no peso de grãos. Nas demais cultivares (LE2249 e LE2331) o estresse causou decréscimos mais rápidos de CRA e gs, associados à maior proporção de grãos em relação à biomassa aérea e à redução significativa no peso de grãos (10,4 e 20,7 %, respectivamente). As últimas cultivares, que apresentaram desidratação foliar mais rápida sob déficit hídrico, também podem ter sido limitadas pela fonte de assimilados durante o período de enchimento de grãos.

Plantas de artemísia (Tanacetum parthenium L. Schultz-Bip.), cultivadas em vasos com substrato mantido na capacidade de campo, a 90%, a 70% e a 50% da capacidade de campo foram comparadas quanto à altura, acúmulo de massa fresca na parte aérea, teor relativo de clorofila e teor de prolina. O teor relativo de clorofila foi estimado por meio do clorofilômetro SPAD-502, enquanto o teor de prolina foi determinado por colorimetria. Verificou-se reduções de 16% na altura e de 22,5% no acúmulo de massa fresca nas plantas crescidas a 50% da capacidade de campo, em relação àquelas crescidas a 90% da capacidade de campo. O teor relativo de clorofila nas folhas, em quaisquer dos níveis hídricos, decresceu com o tempo, indicando tendência à senescência. Apesar da redução contínua nos níveis de clorofila, as plantas mantidas a 50% da capacidade de campo tiveram, durante todo o tempo acompanhado, teor relativo de clorofila cerca de 30% mais alto comparado às plantas mantidas a 90% da capacidade de campo. O teor de prolina também foi maior nessas plantas, indicando ocorrência de estresse por deficiência hídrica e ajuste osmótico. O maior teor relativo de clorofila e de prolina nas folhas expandidas das plantas sob deficiência hídrica pode ser utilizado como indicativo de estresse. | Feverfew plants (Tanacetum parthenium L. Schultz-Bip) were cropped in pots containing substratum maintained at 90%, 70% and 50% of field capacity. The plants were evaluated for the height, accumulation of fresh mass in the aerial part, relative chlorophyll and proline content. The relative chlorophyll content was estimated using a portable chlorophyll meter (SPAD-502), while the proline content was estimated by colorimetry. Reductions of 16% in the height and of 22,5% in the accumulation of fresh mass in the aerial part of the plants grown at 50% of field capacity were verified, being compared with the average of the plants grown at 90% of field capacity. The relative chlorophyll content in the expanded leaves, in any of substratum water levels, decreased with the time, indicating tendency to senescence of the leaves. Plants maintained at 50% of field capacity presented about 30% more chlorophyll, compared to plants at 90% of field capacity, during the whole accompanied time. Also, the proline content was higher, indicating osmotic adjustment stress due to water deficiency. The largest chlorophyll and proline accumulation in the expanded leaves of the plants under water deficiency can be used as a stress indicative.

A cultura do tomateiro corresponde a uma atividade expressiva no Brasil, bastante exigente em água e, sob cultivo protegido, a irrigação deve ser usada para o suprimento hídrico total. O manejo adequado da irrigação é importante não apenas por suprir as necessidades hídricas das plantas mas, também, por minimizar problemas com doenças e lixiviação de nutrientes, além de gastos desnecessários com água e energia. Visando definir critérios para o manejo da irrigação, avaliou-se, através deste trabalho, o efeito de diferentes tensões de água no solo sobre o comportamento produtivo do tomateiro de crescimento indeterminado, híbrido Raísa N, em ambiente protegido, na região de Lavras, MG. O experimento foi instalado em casa de vegetação com delineamento em blocos casualizados, tendo quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos de seis níveis de tensões de água no solo como indicativos do momento de irrigar. As tensões preestabelecidas foram 15, 30, 50, 70, 120 e 170 kPa e os resultados permitiram concluir-se que, para a obtenção de maiores produtividades de frutos totais, frutos comerciais e menor incidência de frutos com podridão apical, as irrigações devem ser realizadas quando as tensões de água no solo a 0,10 m de profundidade estiverem em torno de 80 kPa. Também foi possível observar que a eficiência no uso da água apresentou resposta linear crescente com o aumento da tensão de água no solo.<br>The tomato crop corresponds to an expressive activity in Brazil, being a quite demanding crop in water and under greenhouse conditions the irrigation should be used for the total water supply. The appropriate irrigation management is not only an important factor to supply plant's water needs, but also to minimize problems with diseases, nutrient leaching as well as unnecessary expenses with water and energy. The purpose of this work was to evaluate the effect of different soil water tensions on the productive behavior of the tomato hybrid Raísa N, crop with indeterminate growth under greenhouse in the region of Lavras, MG. The experiment was installed in a greenhouse in a randomized block design with four replications. Treatments were constituted of six soil water tensions as indicative of the watering moment. Preset tensions were 15, 30, 50, 70, 120 and 170 kPa. Results allowed to conclude that to obtain higher total and commercial productivity and smaller incidence of black spot, the irrigations should be done when the water tension at 0.10 m soil depth is around 80 kPa. It was also possible to observe that the efficiency of water use presented positive linear correlation with the water tension in the soil.