Estudo da expressão gênica entre cultivares de cana-de-açúcar contrastantes para a tolerância à seca

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Purificação e caracterização bioquímica de poligalacturonases produzidas pelo fungo Penicillium viridicatum RFC3 em fermentação em estado sólido e submersa

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

Purificação e caracterização da poligalacturonase termoestável produzida pela linhagem fúngica Thermomucor indicae-seudaticae N31 em fermentação em estado sólido e submersa

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

Xilanases, ß-xilosidases de Penicillium janczewskii: purificação, caracterização e aplicação no branqueamento da polpa celulósica e para ração animal

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

Produtividade de cana-de-açúcar sob adubação com torta de filtro enriquecida com fosfato solúvel

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

Desempenho econômico de um sistema de produção de biomassa da cana energia

O uso da biomassa como fonte de energia elétrica corresponde a uma alternativa de grande importância para o planejamento estratégico do crescimento econômico de diversos países. A vasta extensão territorial e o clima favorável ao desenvolvimento da agricultura no Brasil trazem como vantagem o poder de planejar sua matriz energética utilizando variadas fontes primárias renováveis. A cana-de-açúcar destaca-se pela rusticidade e grande produtividade. O bagaço como um subproduto resultante do processamento da cana é utilizado como fonte para a cogeração de energia e pode contribuir significativamente para a descentralização das fontes de energia nacional. Com o desenvolvimento da tecnologia de etanol de segunda geração, a busca pela maior produção de biomassa ganha relevância. Os programas de melhoramento identificaram que se caso com redução de 25 a 35% da sacarose na cana, a planta teria um potencial de aumento de mais de 100% da biomassa. Os híbridos derivados de programas de melhoramento da espécie Saccharum spp., direcionados exclusivamente para a produção de biomassa, foram denominados de cana energia. Tendo em vista o potencial de produtividade da cultura e consequentemente de geração de energia, torna-se necessário conhecer se esse potencial se traduz em resultado econômico. Com esse enfoque, o objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade econômica da produção de biomassa da cana energia. Para tanto foi desenvolvido um modelo em planilha eletrônica e o modelo foi empregado na simulação de cenários e alternativas. A planilha integra modelos de balanço hídrico, produtividade da cultura e distribuição de chuvas, e suas relações com aspectos econômicos e produtivos. O preço de venda da biomassa, a produtividade da cultura e a distância de transporte se mostraram como os itens que mais influem sobre os indicadores de viabilidade econômica. Diferentemente da eficiência gerencial, a eficiência de campo corresponde a um fator de grande importância a ser considerado para reduzir o custo de produção. A análise da área de colheita como uma variável crítica indicou que existem módulos ideais para a utilização de máquinas agrícolas, reduzindo o seu custo operacional devido ao uso melhor atribuído das máquinas na propriedade. A análise da textura do solo como variável crítica mostrou que o cultivo da planta em diferentes tipos de solos reflete em diferentes custos operacionais, produtividade potencial e no montante de investimento. O ano de reforma corresponde a um fator crítico para a viabilização da atividade. Para o cenário base, o indicador de atratividade financeira apresenta um Valor Presente Líquido de 6,4 milhões de reais e uma Taxa Interna de Retorno de 15,2%, com um horizonte de 20 anos de produção. As análises de sensibilidade mostram que as variáveis que mais impactam nos indicadores de viabilidade econômica financeira são o preço de venda da biomassa e a produtividade média da lavoura.

Caracterização de genes de reparo de DNA em cana-de-açúcar

Sugarcane is an important culture for Brazil that holds almost half of all worldwide productivity. Plants face many challenges, because of biotic and abiotic stresses presents in the production field, which could prevent plants from reaching their genetic potential. As consequence, those stresses can generate Reactive Oxygen Species – ROS – that can cause damages on DNA. Another consequence of stress is the early-flowering process, which contributes for a reduction on yield. In this context, the aim of this work is to characterize ScMUTM1 and ScMUTM2, two DNA glycosylases belonging to base excision repair pathway; and identify genes potentially related to stress and DNA repair in two sugarcane cultivars with contrasting flowering phenotypes. The characterization of the DNA glycosylases included the construction of vector to over express the recombinant proteins ScMUTM1 and ScMUTM2; they will be used in a near future to purification of these proteins and use in enzymatic assays. It was also made a phylogenetic reconstruction of this gene in plants and analysis of its promoter. With the phylogenetic analysis, it is possible to observe the presence of these genes grouped inside a branch with monocots and another one with dicots. This suggests that the duplication of this gene probably occurred after the separation of these two groups. The analysis of the promotor of MUTM shows of the presence of stress-related regulatory motifs at ScMUTM2 promoter, when compared with ScMUTM1. This may suggests that ScMUTM1 might be suffering sub functionalization process. After the analysis of microarrays data, it is observed an up-regulation from some stress-related genes in one of the conditions analyzed, related to early flowering process.

Caracterização de genes de reparo de DNA em cana-de-açúcar

Sugarcane is an important culture for Brazil that holds almost half of all worldwide productivity. Plants face many challenges, because of biotic and abiotic stresses presents in the production field, which could prevent plants from reaching their genetic potential. As consequence, those stresses can generate Reactive Oxygen Species – ROS – that can cause damages on DNA. Another consequence of stress is the early-flowering process, which contributes for a reduction on yield. In this context, the aim of this work is to characterize ScMUTM1 and ScMUTM2, two DNA glycosylases belonging to base excision repair pathway; and identify genes potentially related to stress and DNA repair in two sugarcane cultivars with contrasting flowering phenotypes. The characterization of the DNA glycosylases included the construction of vector to over express the recombinant proteins ScMUTM1 and ScMUTM2; they will be used in a near future to purification of these proteins and use in enzymatic assays. It was also made a phylogenetic reconstruction of this gene in plants and analysis of its promoter. With the phylogenetic analysis, it is possible to observe the presence of these genes grouped inside a branch with monocots and another one with dicots. This suggests that the duplication of this gene probably occurred after the separation of these two groups. The analysis of the promotor of MUTM shows of the presence of stress-related regulatory motifs at ScMUTM2 promoter, when compared with ScMUTM1. This may suggests that ScMUTM1 might be suffering sub functionalization process. After the analysis of microarrays data, it is observed an up-regulation from some stress-related genes in one of the conditions analyzed, related to early flowering process.

Análise de unidades de pré-purificação de ar por adsorção

Os principais constituintes do ar, nitrogênio, oxigênio e argônio, estão cada vez mais presentes nas indústrias, onde são empregados nos processos químicos, para o transporte de alimentos e processamento de resíduos. As duas principais tecnologias para a separação dos componentes do ar são a adsorção e a destilação criogênica. Entretanto, para ambos os processos é necessário que os contaminantes do ar, como o gás carbônico, o vapor dágua e hidrocarbonetos, sejam removidos para evitar problemas operacionais e de segurança. Desta forma, o presente trabalho trata do estudo do processo de pré-purificação de ar utilizando adsorção. Neste sistema a corrente de ar flui alternadamente entre dois leitos adsorvedores para produzir ar purificado continuamente. Mais especificamente, o foco da dissertação corresponde à investigação do comportamento de unidades de pré-purificação tipo PSA (pressure swing adsorption), onde a etapa de dessorção é realizada pela redução da pressão. A análise da unidade de pré-purificação parte da modelagem dos leitos de adsorção através de um sistema de equações diferenciais parciais de balanço de massa na corrente gasosa e no leito. Neste modelo, a relação de equilíbrio relativa à adsorção é descrita pela isoterma de Dubinin-Astakhov estendida para misturas multicomponentes. Para a simulação do modelo, as derivadas espaciais são discretizadas via diferenças finitas e o sistema de equações diferenciais ordinárias resultante é resolvido por um solver apropriado (método das linhas). Para a simulação da unidade em operação, este modelo é acoplado a um algoritmo de convergência relativo às quatro etapas do ciclo de operação: adsorção, despressurização, purga e dessorção. O algoritmo em questão deve garantir que as condições finais da última etapa são equivalentes às condições iniciais da primeira etapa (estado estacionário cíclico). Desta forma, a simulação foi implementada na forma de um código computacional baseado no ambiente de programação Scilab (Scilab 5.3.0, 2010), que é um programa de distribuição gratuita. Os algoritmos de simulação de cada etapa individual e do ciclo completo são finalmente utilizados para analisar o comportamento da unidade de pré-purificação, verificando como o seu desempenho é afetado por alterações nas variáveis de projeto ou operacionais. Por exemplo, foi investigado o sistema de carregamento do leito que mostrou que a configuração ideal do leito é de 50% de alumina seguido de 50% de zeólita. Variáveis do processo foram também analisadas, a pressão de adsorção, a vazão de alimentação e o tempo do ciclo de adsorção, mostrando que o aumento da vazão de alimentação leva a perda da especificação que pode ser retomada reduzindo-se o tempo do ciclo de adsorção. Mostrou-se também que uma pressão de adsorção maior leva a uma maior remoção de contaminantes.

Movements and spawning of white marlin (Tetrapturus albidus) and blue marlin (Makaira nigricans) off Punta Cana, Dominican Republic

With a focus on white marlin (Tetrapturus albidus), a concurrent electronic tagging and larval sampling effort was conducted in the vicinity of Mona Passage (off southeast Hispaniola), Dominican Republic, during April and May 2003. Objectives were 1) to characterize the horizontal and vertical movement of adults captured from the area by using pop-up satellite archival tags (PSATs); and 2) by means of larval sampling, to investigate whether fish were reproducing. Trolling from a sportfishing vessel yielded eight adult white marlin and one blue marlin (Makaira nigricans); PSAT tags were deployed on all but one of these individuals. The exception was a female white marlin that was unsuitable for tagging because of injury; the reproductive state of its ovaries was examined histologically. Seven of the PSATs reported data summaries for water depth, temperature, and light levels measured every minute for periods ranging from 28 to 40 days. Displacement of marlin from the location of release to the point of tag pop-up ranged from 3l.6 to 267.7 nautical miles (nmi) and a mean displacement was 3.4 nmi per day for white marlin. White and blue marlin mean daily displacements appeared constrained compared to the results of other marlin PSAT tagging studies. White marlin ovarian sections contained postovulatory follicles and final maturation-stage oocytes, which indicated recent and imminent spawning. Neuston tows (n=23) yielded 18 istiophorid larvae: eight were white marlin, four were blue marlin, and six could not be identified to species. We speculate that the constrained movement patterns of adults may be linked to reproductive activity for both marlin species, and, if true, these movement patterns may have several implications for management. Protection of the potentially important white marlin spawning ground near Mona Passage seems warranted, at least until further studies can be conducted on the temporal and spatial extent of reproduction and associated adult movement.

Considerações sobre o impacto ambiental das queimadas da palha de cana-de-açúcar.

Esta publicação sintetiza e apresenta as atividades em andamento na Embrapa-NMA e tece considerações sobre a evolução do conhecimento técnico-científico sobre o impacto ambiental causado pela queima da palha da cana-de-açúcar

Queimadas na colheita da cana-de-açúcar: impactos ambientais, sociais e econômicos.

Atualmente a cultura da cana-de-açúcar no Brasil ocupa mais de oito milhões de hectares e faz do País o maior produtor mundial de cana e seus derivados. Nesse contexto, a região Centro-Sul responde por cerca de 90% da produção total. O Estado de São Paulo, maior produtor, vem buscando viabilizar a sustentabilidade desse agronegócio por meio de um protocolo de intenções, regido por lei, em que a prática da queima da palha da cana deve ser gradativamente reduzida até sua completa eliminação. A completa adoção da colheita mecanizada da cana-de-açúcar possibilitará maior ganho ambiental e resultará em menor emissão de poluentes atmosféricos e gases de efeito estufa, na melhoria da qualidade do solo, entre tantos outros ganhos. Ao deixar de queimar a palha da cana e fazer a colheita mecanicamente, as usinas e os produtores rurais conseguem reduzir os custos de produção e eliminar os encargos trabalhistas. O setor sucroalcooleiro é responsável por gerar grande número de empregos diretos e indiretos, e a proibição da queima da cana-de-açúcar como método de despalha acelera a mecanização da colheita e produz impactos negativos sobre o número de empregados da lavoura canavieira. Embora sejam criados empregos na indústria do açúcar e do álcool, há redução da força de trabalho na área agrícola. A ausência das queimadas traz benefícios à saúde e ao meio ambiente e produz ganhos econômicos para todo o setor. Entretanto, trará sérias consequências empregatícias para a mão de obra rural nos canaviais. Este estudo busca apresentar os impactos ambientais, sociais e econômicos da queima e da sua substituição pela colheita mecânica no agronegócio da cana-de-açúcar.

Caracterização da diversidade de espécies de aves em paisagens agrícolas: estudo de caso nas culturas de cana-de-açúcar, laranja, eucalipto e em pastagens.

Historicamente, a expansão de atividades agropecuárias sobre áreas naturais é considerada uma das principais ameaças à biodiversidade. Desmatamentos, uso do fogo, superpastoreio, monocultura, mecanização intensiva e uso indiscriminado de agrotóxicos diminuem a diversidade da flora e da fauna (RAMBALDI; OLIVEIRA, 2003). Por outro lado, muitas áreas consideradas de grande valor para a conservação da biodiversidade estão inseridas em um mosaico de fragmentos de remanescentes naturais intercalados em uma matriz predominantemente constituída por áreas agrícolas, onde muitas espécies da fauna silvestre encontram recursos necessários para sua sobrevivência enquanto outras não conseguem adaptar-se e acabam sofrendo ameaças até serem regionalmente extintas. A incorporação de conceitos e tecnologias inovadoras na agropecuária, como a agricultura orgânica, a redução e eliminação de agrotóxicos e do uso do fogo, além da manutenção de remanescentes de fragmentos florestais nativos são práticas que poderiam favorecer o incremento da biodiversidade local e, consequentemente, a sustentabilidade ambiental das atividades agrícolas.

Efeito de sistemas de cultivo com cana-de-açúcar sobre a lixiviação dos herbicidas do grupo das triazinas em região de recarga do Aqüífero Guarani.

Algumas práticas agrícolas como o plantio direto pode afetar a lixiviação. Para estudar os efeitos desta prática, foi instalado um experimento de campo na área do Núcleo de Agronomia da Alta Mogiana, Instituto Agronômico de Campinas/Ribeirão Preto, de onde foram coletadas amostras de solos e água para estudos de herbicidas do grupo das triazinas: atrazina, simazina e ametrina. Foi instalado um experimento em área de cana colhida mecanicamente plantada com amendoim em diferentes sistemas de cultivo (plantio direto e plantio convencional) nas quais a cada 10 cm. foram retiradas amostras de solos até atingir 90 cm. Determinaram-se os seguintes parâmetros em laboratório: a) Densidade do solo, b) Porosidade total c) Microporosidade e d) Macroporosidade. Amostras de água coletada a cada três meses em poços da Prefeitura Municipal de Ribeirão Preto foram analisadas por GC-MS (cromatografia gasosa-espectrometria de massa). Não houve efeito dos sistemas de plantio na macro, micro e porosidade total. Houve apenas diferença significativa na densidade, sendo maior na camada superficial nos solos com plantio direto. Em todas as amostras de poços coletadas não foram detectados resíduos de triazinas, no limite de quantificação de 10 mg/L. Foram também reconstituídos os solos em colunas em laboratório e observou-se o movimento de atrazina e simazina no máximo até 20cm de profundidade. Não foi encontrado nenhum herbicida abaixo dos 20 cm. Para melhor entender os resultados, foi utilizado o simulador CMLS-94 "Chemical Movement in Layered Soils" e observou-se também que praticamente não houve diferença entre os resultados obtidos pelas simulações realizadas para plantios direto e convencional com relação à lixiviação das triazinas e que os valores de simulação indicaram que os produtos alcançam profundidades máximas de um metro, bem mais do que o encontrado nas colunas em laboratório.

Movimento vertical do herbicida hexazinone em latossolo vermelho distrófico do córrego Espraiado, Ribeirão Preto, SP, cultivado com cana-de-açúcar - simulações considerando dados local e default.

Este trabalho utilizou técnica de simulação computacional para analisar a movimentação vertical do herbicida hexazinone, considerando dados médios default de literatura e dados calculados para suas meia-vida no solo (t½) e coeficiente de adsorção ao carbono orgânico do solo (Koc) em Latossolo Vermelho Distrófico (LVd) do Córrego do Espraiado, Ribeirão Preto-SP. Informações sobre o solo avaliado, climáticas e os dados da cultura de cana-deaçúcar foram utilizadas no simulador CMLS-94. O cenário base de simulação considerou um período de um ano e quatro meses, apresentando data de corte da cultura no mês de agosto e a aplicação de hexazinone, um mês após o corte, na dose de 0,40 kg ha-1, a qual é encontrada em produto comercial utilizado no local. As seguintes profundidades e quantidades finais foram obtidas ao final do período simulado: a) cenário com dado ?default?: 1,89 m e 0,12 kg ha-1; b) cenário com dado local calculado: 2,78 m e 0,18 kg ha-1. Observou-se uma maior movimentação do produto para o cenário simulado com dados locais, principalmente a partir do 63o dia após a aplicação do produto, embora as concentrações tenham se mantido próximas, em ambos cenários. As profundidades alcançadas não comprometem o lençol em sua zona saturada (40m).