Water use of Juniperus virginiana trees encroached into mesic prairies in Oklahoma, USA

Juniperus virginiana (eastern redcedar) is encroaching into mesic prairies of the southern Great Plains, USA, and is altering the hydrologic cycle. We used the thermal dissipation technique to quantify daily water use of J. virginiana into a mesic prairie by measuring 19 trees of different sizes from different density stands located in north-central Oklahoma during 2011. We took the additional step to calibrate our measurements by comparing thermal dissipation technique estimates to volumetric water use for a subset of trees. Except for days with maximum air temperature below -3 degrees C, J. virginiana trees used water year round, reached a peak in late May, and exhibited reduced water use in summer when soil water availability was low. Overall daily average water use was 24 l (+/- 21.81 s.d.) per tree. Trees in low density stands used more water than trees with similar diameters from denser stands. However, there was no difference in water use between trees in different density stands when expressed on a canopy area basis. Approximately 50% of variation in water use that remained after accounting for the factors site, tree, and day was explained using a physiologically-based model that included daily potential evapotranspiration, maximum vapour pressure deficit, maximum temperature, solar radiation, and soil water storage between 0 and 10 cm. Our model suggested that a J. virginiana woodland with a closed canopy is capable of transpiring almost all precipitation reaching the soil in years with normal precipitation, indicating the potential for encroachment to reduce water yield for streamflow and groundwater recharge. Copyright (C) 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

Influência da disponibilidade hídrica e da acidez do solo no teor de prolina livre de guandu

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da disponibilidade hídrica e da acidez do solo, no teor de prolina livre da parte aérea das cultivares de guandu, IAPAR 43-Aratã e IAC Fava Larga. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x3x4 (cultivar x disponibilidade hídrica x acidez), com quatro repetições. em condições de restrição hídrica severa, a cultivar IAC Fava Larga pode ser considerada tolerante, em virtude do maior acúmulo de prolina livre. A presença de alumínio no solo, associada à restrição hídrica severa, apresentou efeito sinergístico sobre os teores de prolina livre.

Germinação de sementes de melão-de-são-caetano sob variação de água, luz e temperatura

The purpose of this study was to evaluate germination of Momordica charantia L. seeds under different conditions of: water availability (0.0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8 and -1.0 MPa), temperature (10, 15, 20, 25, 30 and 35 degrees C) and quality of incident light (filter dark, red, green, yellow, red off, blue, orange and without filter). For each variable evaluated, experiments were carried out in a completely randomized design with four replicates kept under controlled conditions (germination chamber). There were higher percentages of germination under conditions of mild water restriction (-0.2 MPa) and temperatures around 25 degrees C, regardless of the quality of light. Temperatures below 20 degrees C and above 30 degrees C reduced germination, although lower temperatures had strongly effects on germination. Water availability lower than -0.2 MPa strongly reduced germination, which was inhibited in the treatments of -0.8 and 1.0 MPa.

Indicadores fisiológicos da interação entre deficit hídrico e acidez do solo em cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar os indicadores fisiológicos da interação entre deficit hídrico e acidez do solo em plantas jovens de cana-de-açúcar. As plantas foram submetidas a três tratamentos de disponibilidade hídrica, medidos em percentagem de capacidade de campo (CC) - sem estresse (70% CC), estresse moderado (55% CC) e estresse severo (40% CC); e três tratamentos de acidez no solo, medidos em termos de saturação por bases (V) - baixa acidez (V = 55%), média acidez (V = 33%) e alta acidez (V = 23%). O experimento foi realizado em casa de vegetação a 29,7±4,3ºC e 75±10% UR. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 3x3, com quatro repetições. Após 60 dias, foram determinados os teores de solutos compatíveis - trealose, glicina betaína e prolina - na folha diagnóstico e o crescimento inicial da parte aérea. Os solutos compatíveis trealose, glicina betaína e prolina são indicadores do efeito da interação dos estresses hídrico e ácido no solo. O acúmulo dos solutos compatíveis nos tecidos foliares das plantas não é capaz de impedir a redução na produção de matéria seca da cana-de-açúcar, resultante do agravamento nas condições de disponibilidade hídrica e de acidez no solo.

Aspectos germinativos de capim-camalote (Rottboellia cochinchinensis)

O capim-camalote (Rottboellia cochinchinensis), originário da Índia, é encontrado em várias regiões do mundo, sendo uma espécie temida pelos agricultores devido ao seu difícil controle e avanço crescente. Objetivou-se com este trabalho estudar os fatores que afetam a germinação das sementes dessa espécie. Foram avaliados os métodos de superação de dormência: 1 - escarificação mecânica, 2 - escarificação química, 3 - tratamento pré-semeadura, 4 - tratamento químico, 5 - tratamento hormonal e 6 - sementes não tratadas. Foram estudados os efeitos da temperatura (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 e 40 ºC), do fotoperíodo (6, 8, 10, 12, 14 e 16 horas de luz), da qualidade da luz incidente (branca, vermelha, vermelha distante, amarela, verde, azul e ausência de luz), da disponibilidade de água (0,0, -0,2, -0,3, -0,4, -0,5, -0,6, -1,2 e -2,4 MPa) e da viabilidade de suas sementes quando armazenadas sob condições de câmara fria e seca e sob condições naturais. Todos os ensaios foram conduzidos por 30 dias em câmara de germinação, com os tratamentos arranjados em delineamento experimental inteiramente casualizado, em quatro repetições. Verificou-se que as sementes apresentaram elevado índice de germinação, praticamente não apresentaram dormência e não se mostraram fotoblásticas. A disponibilidade de água foi indispensável para a germinação, com temperatura ideal de 25 °C. As sementes recém-coletadas são inviáveis para o estudo da germinação, apresentando redução na germinação quando armazenadas sob condição de câmara fria e seca.

Efeito simultâneo da deficiência hídrica e do alumínio tóxico no solo na cultivar IAC91-5155 de cana-de-açúcar

Sugarcane is a very important economic crop in Brazil. The effects of abiotic stresses cause negative reduction of the productivity in the sugarcane industry. In order to identify indicators of stresses tolerance, two physiological variables were evaluated, nitrate reductase activity and chlorophyll contents in young plants of sugarcane, cv. IAC91-5155. The simultaneous effect of abiotic stresses of high occurrence in Brazilian soils are, water deficiency and aluminum toxicity. The plants were submitted to three treatments of water availability (% field capacity, FC): no stress (70% FC), moderate stress (55% FC), and extreme stress (40% FC); and three acidity treatments in the soil (base saturation, V%): no acidity (V=55%), average acidity (V=33%), and high acidity (V=23%). The experiment was carried out in greenhouse, with 29.7 +/- 4.3 degrees C and 75 +/- 10% RH. The experimental design was in randomized blocks, in 3x3 factorial arrangement, with four replicates. After 60 days, nitrate reductase activity and chlorophyll contents were evaluated in the diagnostic leaf. The results demonstrate that the response of plants to a combination of drought and aluminum toxicity, similar to the conditions in many natural environments, is different from the response of plants to each of these stresses applied individually, as typically tested in the laboratory. The nitrate reductase activity can be used as a biochemical-physiological marker of water deficiency while chlorophyll contents can be used as a biochemical-physiological marker of both of them, water deficiency or aluminum toxicity in soil. Both parameters can not be as a biochemical-physiological marker for acclimation of young plants of sugarcane cv. IAC91-5155, under the combined stresses.

Effects of Silicon and Drought Stress on Tuber Yield and Leaf Biochemical Characteristics in Potato

Silicon has beneficial effects on many crops, mainly under biotic and abiotic stresses. Silicon can affect biochemical, physiological, and photosynthetic processes and, consequently, alleviates drought stress. However, the effects of Si on potato (Solanum tuberosum L.) plants under drought stress are still unknown. The objective of this study was to evaluate the effect of Si supply on some biochemical characteristics and yield of potato tubers, either exposed or not exposed to drought stress. The experiment was conducted in pots containing 50 dm(3) of a Typic Acrortox soil (33% clay, 4% silt, and 63% sand). The treatments consisted of the absence or presence of Si application (0 and 284.4 mg dm(-3)), through soil amelioration with dolomitic lime and Ca and Mg silicate, and in the absence or presence of water deficit (-0.020 MPa and -0.050 MPa soil water potential, respectively), with eight replications. Silicon application and water deficit resulted in the greatest Si concentration in potato leaves. Proline concentrations increased under lower water availability and higher Si availability in the soil, which indicates that Si may be associated with plant osmotic adjustment. Water deficit and Si application decreased total sugars and soluble proteins concentrations in the leaves. Silicon application reduced stalk lodging and increased mean tuber weight and, consequently, tuber yield, especially in the absence of water stress.

Temperatura do solo em função do preparo do solo e do manejo da cobertura de inverno

Com o objetivo de avaliar o efeito do preparo do solo e do manejo da cobertura de inverno (consórcio aveia-preta + nabo forrageiro) sobre a temperatura do solo, realizou-se um experimento em um Nitossolo em Botucatu-SP no outono/inverno de 2000. Utilizou-se um delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial 3 x 3 (três preparos e três manejos). O preparo do solo constou de: preparo convencional, preparo conservacionista com escarificação e plantio direto, e o manejo da cobertura: consórcio dessecado, rolado e triturado. Foram avaliados a temperatura do solo (termopares) a 5 cm de profundidade, de hora em hora, aos 7, 14, 30, 45 e 60 dias após a emergência das plantas do consórcio; o teor de água do solo na profundidade de 10 cm, nas mesmas épocas; e a cobertura do solo (massa seca e índice de cobertura), imediatamente após aplicação dos tratamentos. O sistema plantio direto apresentou temperaturas do solo menores que as do preparo convencional, até o 14º dia após emergência (DAE) das plantas. A partir do 30° DAE das plantas, a temperatura não foi mais influenciada pelos tratamentos, devido à cobertura do consórcio e ocorrência de boa disponibilidade de água no solo. Os manejos da cobertura com rolo-faca, triturador e herbicida não influenciaram a temperatura do solo. A temperatura do solo não interferiu no crescimento e desenvolvimento das culturas de cobertura.

Produção de fitomassa e acúmulo de nutrientes pela aveia-preta em função da aplicação de calcário e gesso em superfície na implantação do sistema plantio direto

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Alterações morfológicas foliares em cultivares de cana-de-açúcar em resposta à deficiência hídrica

The aim of this study was to determine the response of morphological traits of four tolerant and susceptible sugarcane cultivars (SP81-3250, SP83-2847, RB855453 and RB72454) related to two water regimes. At 84 days after emergence the plants were submitted to water availability treatments (no water deficiency and water deficiency), and evaluated in three periods: zero, 28 and 56 days, after implantation of these treatments (DAT). The cultivars SP81-3250 and SP83-2847, when subjected to water stress for prolonged periods in early development, present higher leaf width, less damage to the green leaf number and leaf area, an increase in stomatal density in adaxial and abaxial leaf surface, and higher production of dry matter, and therefore were considered tolerant. The leaf +3 length not allowed to characterize the varieties to drought tolerance.

Influência de lâminas de água e adubação mineral na nutrição e produtividade de arroz de terras altas

Para recomendações de adubação mais racionais, é fundamental o conhecimento das exigências nutricionais da cultura do arroz, nos diversos sistemas de cultivo. Objetivando estudar a influência de lâminas de água na nutrição e exportação de nutrientes pelo arroz de terras altas, cultivar IAC 201, sob dois níveis de adubação, foram instalados experimentos em um Latossolo Vermelho distrófico, em Selvíria (MS), nos anos agrícolas de 1994/95 e 1995/96. O delineamento foi de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se da precipitação natural e de quatro lâminas de água fornecidas por aspersão. A lâmina L2 foi baseada no coeficiente de cultura (Kc) do arroz de terras altas. As lâminas L1 e L3 foram definidas como 0,5 e 1,5 vez os Kcs utilizados em L2, respectivamente, e na lâmina L4 foi adotado Kc = 1,95 durante todo o ciclo da cultura. em 1995/96, foram utilizados os mesmos tratamentos em parcelas subdivididas, sendo as subparcelas constituídas por duas doses de adubação (AD1 - 12 kg ha-1 de N, 90 de P2O5 e 30 de K2O, e AD2 - 24 kg ha-1 de N, 180 de P2O5 e 60 de K2O). A menor disponibilidade de água durante a fase vegetativa e reprodutiva proporcionou redução na produção de matéria seca, nos teores e quantidades de nutrientes acumuladas na parte aérea. O sistema irrigado por aspersão, independentemente da lâmina utilizada, proporcionou maior produtividade de grãos e exportação de nutrientes. em solos com teores adequados de nutrientes para o sistema de sequeiro, não há resposta ao aumento da adubação mineral pelo arroz no sistema irrigado por aspersão, apesar da maior extração de nutrientes.

Importância do fluxo de massa e difusão no suprimento de potássio ao algodoeiro como variável de água e potássio no solo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Manejo de irrigação por aspersão com base no Kc e adubação mineral na cultura de arroz de terras altas

A irrigação por aspersão diminui bastante o risco de perda da lavoura por deficiência hídrica e aumenta a produtividade de grãos, incentivando maior uso de tecnologias como adubação mineral. Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes manejos da água da irrigação por aspersão com base no coeficiente de cultura (Kc) e da adubação mineral sobre a cultura do arroz cv. IAC 201, foram instalados dois experimentos em Latossolo Vermelho Distrófico, em Selvíria (MS). O delineamento foi em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se de precipitação pluvial natural e três manejos de água fornecidos por aspersão. O manejo (M2) foi realizado com base no Kc do arroz de terras altas. Os manejos M1 e M3 foram definidos como 0,5 e 1,5 vezes os Kcs utilizados em M2 respectivamente. em 1995/96, utilizou-se o esquema de parcelas subdivididas, sendo as subparcelas constituídas por dois níveis de adubação: AD1 - 12 kg de N, 90 kg de P2O5 e 30 kg de K2O ha-1, e AD2 - 24 kg de N, 180 kg de P2O5 e 60 kg de K2O ha-1. A deficiência hídrica da emergência da plântula até a diferenciação do primórdio da panícula provocou aumento do ciclo e redução do porte da planta. A deficiência hídrica entre os estádios de diferenciação do primórdio da panícula e os de emborrachamento reduziu o número de espiguetas por panícula. A utilização de 1,5 vezes os valores de Kc recomendados, no manejo da irrigação por aspersão proporcionou maior produtividade de grãos. Os níveis de adubação utilizados não influenciaram a resposta da cultura ao manejo da irrigação por aspersão.

Grain quality of upland rice cultivars in response to cropping systems in the Brazilian tropical savanna

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Improved germination of soybean seed treated with thiamethoxam under drought conditions

The effect of thiamethoxam on germination of soybean (Glycine max L.) seeds cv. Pintado under water deficit was studied. When used as insecticide at the recommended level (100/100 kg seeds) in the treatment of soybean seeds. thiamethoxam accelerated germination. Soybean germination was delayed under lower water availability: however pretreatment of seeds with thiamethoxam reduced the negative effects of water deficit on such process.