Relação entre a biodiversidade de plantas e os serviços do ecossistema na caatinga

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito da densidade de sementeira nos componentes de rendimento do tremoço branco (Lupinus albus L.)

O tremoço branco (Lupinus albus L.) é utilizado na alimentação animal e humana. Com este trabalho pretendeu-se avaliar o efeito de duas densidades de sementeira (20 e 40 sementes/m2, respectivamente) na produtividade e nos componentes do rendimento de um ecótipo de tremoço branco. O campo experimental foi instalado na Quinta do Galinheiro (ESAS) Santarém, de acordo com um delineamento experimental em parcelas totalmente aleatórias, com 4 repetições. Foram efetuadas observações bissemanais do desenvolvimento e crescimento através da amostragem aleatória de 8 plantas em cada um dos tratamentos (número de folhas, ramificações e vagens por planta; número médio de grãos por vagem e por planta; peso seco de cada componente e o total da planta; peso de 1000 grãos e teor de proteína do grão). Observaram-se perdas importantes de plantas entre a sementeira e a emergência. O maior crescimento e produtividade individual das plantas na menor densidade, relativamente à maior, justificaram os valores muito aproximados verificados entre os dois tratamentos quando são consideradas as variáveis por unidade de área. Os teores de proteína e calibre do grão foram também idênticos nos dois tratamentos. Confirma-se assim a elevada capacidade da planta em se adaptar a diferentes densidades.

Efeito de doses e modo de fraccionamento de potássio na batata de indústria “VR0808”

O potássio é um dos macronutrientes que as plantas absorvem em maior quantidade, influenciando na batateira a produtividade e a qualidade dos tubérculos. A introdução de novas variedades de batata para indústria implica a avaliação prévia da sua adaptação às condições de solo, clima e tecnologia cultural. Neste contexto, instalou-se um ensaio em Salvaterra-de-Magos, em pleno campo de cultivo, com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes doses e modo de fraccionamento (à plantação e em cobertura, após a emergência) de potássio (K2O) na batata de indústria “VR0808”. Foram avaliados 5 tratamentos: (K0-0kg/ha, K1-100kg/ha, K2-200kg/ha, K3-100+50+50kg/ha e K4-200+50+50kg/ha). O dispositivo experimental foi o de parcelas totalmente aleatórias, com 4 repetições. Foi possível concluir que, em relação ao rendimento, com excepção do K4-200+50+50kg/ha, não existiram diferenças significativas entre os tratamentos com 0, 100, 200 e 100+50+50kg/ha de K2O. A mobilização do K2O de formas fixas e/ou de origem orgânica poderá explicar este resultado. Observou-se um decréscimo dos teores de Ca ao nível da folha e do teor de matéria seca dos tubérculos com o incremento do potássio.

Estudo da composição e das propriedades bioactivas de plantas produtoras de bagas

O consumo de frutas e vegetais tem sido associado à prevenção de várias doenças crónicas, nomeadamente doenças cardiovasculares, diabetes, cancro e outras que envolvam processos inflamatórios. As bagas destacam-se pelo seu elevado conteúdo em polifenóis, cujas propriedades antioxidantes contribuem para a manutenção da saúde humana. O presente trabalho teve como alvo de estudo as diferentes partes morfológicas (bagas e folhas) de espécies produtoras de bagas, nomeadamente Elaeagnus umbellata, a Rubus grandofolius, a Sambucus lancolata, a Vaccinium padifolium e a Vaccinium cylindraceum, tendo em vista a sua valorização como produtos alimentares e/ou nutracêuticos. A caracterização físico-química destas espécies permitiu determinar que o teor total de sólidos solúveis (TSS) das bagas varia de 4,4 a 16,5 °Brix. As bagas demonstraram ser a parte morfológica com teor de humidade mais elevado. A análise do perfil fenólico por HPLC-DAD-ESI/MSn, no modo negativo, dos extractos metanólicos mostrou que as folhas apresentam maior conteúdo de compostos fenólicos, comparativamente às bagas. Os ácidos hidroxicinâmicos (derivados dos ácidos cafeicos, cumárico e ferúlico), os ácidos cafeoilquínicos, bem como os flavonóis-O-glicosilados (derivados da quercetina e canferol) predominam nestas espécies. A análise pelo modo positivo permitiu a identificação de antocianinas glicosiladas (delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina e malvidina) nas bagas e folhas jovens da espécie Vaccinium padifolium. Os ensaios in vitro de simulação da digestão gastrointestinal permitiram compreender a sua influência na actividade antioxidante dos extractos. Após a digestão, as folhas continuam a apresentar maior capacidade antioxidante do que as bagas. Adicionalmente, concluiu-se que as enzimas presentes neste processo têm menor influência do que o pH e a força iónica dos sucos digestivos. O estudo do efeito inibitório in vitro dos extractos sobre a actividade de enzimas responsáveis pelo metabolismo dos hidratos de carbono permitiu determinar que os viii Joana Pinto (2016) extractos foram mais eficientes na inibição da actividade da α-glucosidase do que na inibição da actividade da α-amilase.

Potencial fisiológico de sementes de soja enriquecidas com molibdênio no armazenamento e sua influência na atividade de enzimas do metabolismo do nitrogênio

Molybdenum is one of the essential micronutrients for soybeans, acting directly on nitrogen metabolism as enzyme cofactor of nitrogenase. Usually, this nutrient is supplied to the plants through seed treatment or foliar application. The aim of this study was to evaluate the molybdenum effects by foliar in the physiological potential of soybean seeds and verify its interference in the enzyme activities involved in nitrogen metabolism. Soybean seeds of BMX Turbo cultivar were used, produced in Erechim, RS, harvest 2013, from plants treated with the following Mo concentrations: 0; 25; 50 and 75 g ha-1, supplied through two commercial products (Biomol and Molybdate) and stored during 0 and 6 months in uncontrolled conditions. The first experiment was conducted in Seedtes Seed Analysis Laboratory in Pato Branco, PR. The used design was completely randomized in a factorial analysis 4 x 2 x 2 with four replications each. The physiological potential of the seeds was evaluated by the germination test, seedling growth, accelerated aging and emergence on the soil. The second experiment was conducted in a greenhouse, where the seeds derived from treatments with different concentrations of Mo: 0; 25; 50 and 75 g ha-1 supplied through two commercial products (Biomol and Molybdate) were grown in vases. The used design was completely randomized in a factorial analysis 4 x 2 with four replications. Evaluations were performed when the plants reached the R1 phenological stage concerning the nodulation, dry matter of root and shoot of the plants and the determination of the activity of the enzymes glutamine synthetase and glutamate synthetase and the content of total soluble proteins. The data were submitted to variance analysis and when significant they were assessed by Tukey’s test for comparison of products and seed storage and with regression study to the concentrations at 5% probability. Analyses were performed using SISVAR statistical software. The soybean seed storage under uncontrolled conditions affected the seed vigour produced with Mo, regardless of the commercial product used during production. The application of Mo through foliar positively influences the production of soya beans which presented increasing responses in the germination and vigour with the application of Mo above 25 g ha-1 . The enrichment of Mo through foliar did not affect the nodulation of plants of the next generation, however, the use of Mo above 25 g ha-1 provided an increase in the activity of enzymes involved in nitrogen metabolism as well as on the total protein content.

Sistemas de produção de milho sob adubação nitrogenada e plantas de cobertura do solo

The no-tillage system is the predominant model in the agricultural scenario of southern Brazil. Thus, the use of cover crops is significant due to the addition of biomass to protect the soil surface, and contribute to the cycling and/or fixing of nutrients, and in particular nitrogen (N) with liberation for the subsequent culture. Among the cool season species, it was found predominant use of oat to obtain straw to system. Though large quantities input of residue is not the preferred species to precede the corn, cereal with relevant importance in the Paraná Southwest region. It was aimed to evaluate the productivity capacity of corn in no-tillage, in the absence or presence of nitrogen fertilization, on waste of winter cover crops on soil and climatic conditions of the Paraná Southwest region. The installation of no-tillage was held in 2010 in the experimental area belonging to UTFPR, Campus Dois Vizinhos, on a Red Latosol. For the present study, we used data relating to three agricultural years (2012/2013, 2013/2014 and 2014/2015). The experimental design was randomized block design with split plots with three replications. The main plots consisted of systems composed by cover crops (black oat, ryegrass, rye, turnip, vetch, white lupine, aot+vetch consortium and oat+vetch+turnip), preceding corn. In the subplots were used two doses of nitrogen fertilization (0 and 180 kg ha N) coverage in maize.The biggest coverage rates occurred in the consortium with 95% at 62 days after sowing. The residual effect of 180 kg ha cool season plants following year. The residual effect of 180 kg ha systems, reduced in 21% the C/N ratio of poaceae. The common vetch accumulated 32 kg N per ton of MS added. The oat and rye keeps more than 50% waste to the land cover, after 120 days, while the ryegrass and vetch provide low soil protection. Consortium oat+vetch+turnip, vetch and white lupine, released the largest amounts of N, between 52 and 59 kg ha brassica and consortia positively influencing the diameter and length of cobs, number of kernels per row and, total number of grains per ear of corn, in the absence of mineral N. The weight of a thousand grains was increased by 12.4% by the addition of 180 kg ha increase in productivity of grain by the addition of 180 kg ha N, was 2.1 Mg ha 5.6 Mg ha 6.4 Mg ha components when cultivated on vetch. Systems containing fabaceae, brassica and consortium oat+vetch+turnip, predating the corn, in the absence of mineral N, provided similar grain yelds inrelation to the systems with the addition of 180 kg ha Keywords: Cover crops. No-tillage. Grain yield. Zea mays - 1 -1 N, increased 4.8% coverage rate in the of N in corn/cover crops -1 -1 . Fabaceae, -1 N mineral. The average N, in relation to dose 0 kg ha corn kernels on fabaceae, brassica and consortium oat+vetch+turnip, and poaceae the grains in succession. The consortium added amount between 4.0 the DM in the years of study. There was no effect of mineral N rate for corn yield components when cultivated on vetch. Systems containing fabaceae, brassica and consortium oat+vetch+turnip, predating the corn, in the absence of mineral N, provided similar grain yelds inrelation to the systems with the addition of 180 kg ha-1 N.

Aplicação foliar de molibdênio em adubos verdes e o desempenho do feijoeiro em sucessão

The knowledge of molybdenum application in legumes on the availability of N, by BNF, increased enzymatic activity and the residual effect caused on crops growth and yield can contribute to the greater scientific understanding involved in green manure processes. The aim of this study was to evaluate the Mo application and the N from Crotalaria juncea and Canavalia ensiformis green manures on common bean performance. Were conducted field experiments for the crops succession system (green manures - common bean) and laboratory essays for the enzymatic activities. Green manure production was installed in a factorial arrangement 2 x 4, with two green manure legumes species, sunnhemp (Crotalaria juncea) and jack beans (Canavalia ensiformis), and four Mo doses (0, 40, 80, 120 g ha-1) in the form of sodium molybdate (Na2MoO4), foliar applied, in a randomized block design with four replicates. For succession crop (common bean) additional treatment was added, beans grown without any fertilization, following the same experimental design from the previous crop. The dry matter decomposition and the N mineralization of green manure were monitored through collection of residues over time, by using the litter bags method. In laboratory were carried out tests of nitrate reductase activity in green manures and common beans at 90 and 66 days after sowing, respectively. The sunnhemp responded linearly positively to the application of Mo as the dry matter and N accumulation. While the jack beans presented a negative quadratic response for dry matter and there was no adjustment of regression models to N. The jack beans showed a higher decomposition rate and N mineralization compared to sunnhemp. The half lives for decomposing 50% of dry matter on the soil was 123 and 104 days to sunnhemp and jack beans, respectively, and 50% of N present in the residues was mineralized at 93 and 85 days. In common bean, differed from the control for number of pods the dose of 40 g ha-1 of Mo in both species of green manures and the dose 80 g ha-1 of Mo in jack beans. For number of grains only in sunnhemp on the dose of 40 g ha-1 of Mo differ from the control. The nitrate reductase activity was influenced by developmental stage of green manure species. In common bean, the activity of nitrate reductase was up to three times higher than the dose 0 g ha-1 of Mo compared to treatment with application of Mo in both species. There was no effect of Mo doses or species of green manure on common bean yield.

Efeito da densidade de sementeira nos componentes de rendimento do tremoço branco (Lupinus albus L.)

O tremoço branco (Lupinus albus L.) é utilizado na alimentação animal e humana. Com este trabalho pretendeu-se avaliar o efeito de duas densidades de sementeira (20 e 40 sementes/m2, respectivamente) na produtividade e nos componentes do rendimento de um ecótipo de tremoço branco. O campo experimental foi instalado na Quinta do Galinheiro (ESAS) Santarém, de acordo com um delineamento experimental em parcelas totalmente aleatórias, com 4 repetições. Foram efetuadas observações bissemanais do desenvolvimento e crescimento através da amostragem aleatória de 8 plantas em cada um dos tratamentos (número de folhas, ramificações e vagens por planta; número médio de grãos por vagem e por planta; peso seco de cada componente e o total da planta; peso de 1000 grãos e teor de proteína do grão). Observaram-se perdas importantes de plantas entre a sementeira e a emergência. O maior crescimento e produtividade individual das plantas na menor densidade, relativamente à maior, justificaram os valores muito aproximados verificados entre os dois tratamentos quando são consideradas as variáveis por unidade de área. Os teores de proteína e calibre do grão foram também idênticos nos dois tratamentos. Confirma-se assim a elevada capacidade da planta em se adaptar a diferentes densidades.

Efeito de doses e modo de fraccionamento de potássio na batata de indústria “VR0808”

O potássio é um dos macronutrientes que as plantas absorvem em maior quantidade, influenciando na batateira a produtividade e a qualidade dos tubérculos. A introdução de novas variedades de batata para indústria implica a avaliação prévia da sua adaptação às condições de solo, clima e tecnologia cultural. Neste contexto, instalou-se um ensaio em Salvaterra-de-Magos, em pleno campo de cultivo, com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes doses e modo de fraccionamento (à plantação e em cobertura, após a emergência) de potássio (K2O) na batata de indústria “VR0808”. Foram avaliados 5 tratamentos: (K0-0kg/ha, K1-100kg/ha, K2-200kg/ha, K3-100+50+50kg/ha e K4-200+50+50kg/ha). O dispositivo experimental foi o de parcelas totalmente aleatórias, com 4 repetições. Foi possível concluir que, em relação ao rendimento, com excepção do K4-200+50+50kg/ha, não existiram diferenças significativas entre os tratamentos com 0, 100, 200 e 100+50+50kg/ha de K2O. A mobilização do K2O de formas fixas e/ou de origem orgânica poderá explicar este resultado. Observou-se um decréscimo dos teores de Ca ao nível da folha e do teor de matéria seca dos tubérculos com o incremento do potássio.

Efeito da exposição ao herbicida glifosato sobre parâmetros bioquímicos, moleculares e espermáticos do peixe Danio rerio

Agroquímicos são amplamente utilizados na atividade agrícola com o objetivo de aumentar a produção e melhorar a qualidade dos alimentos, no entanto podem vir a gerar danos ao meio ambiente e a organismos não-alvo. Dentre esses pesticidas encontra-se o herbicida glifosato, o qual vem sendo mais utilizado mundialmente. Seu mecanismo de ação se dá através da inibição da enzima 5-enolpiruvilshikimato-3- fosfatosintase, intermediária da síntese de aminoácidos aromáticos essenciais em plantas. Pouco se sabe sobre os efeitos da substância glifosato em animais, pois os estudos realizados visam principalmente os efeitos da formulação comercial, a qual contém surfactantes e outras substâncias inertes. Tendo isso em vista, esse estudo avaliou o efeito do glifosato no teleósteo Danio rerio considerando parâmetros de estresse oxidativo, atividade e expressão da acetilcolinesterase e parâmetros reprodutivos. Foram feitas exposições a 5 mg/L e 10 mg/L de glifosato, mais um grupo controle por 24 e 96 horas, somente com peixes machos. Para análise bioquímica foram retirados cérebro, brânquias e músculo; para análise molecular, cérebro e músculo; e para análise na qualidade espermática dos peixes, os testículos. Quanto às análises bioquímicas houve um aumento na capacidade antioxidante contra radicais peroxil nas brânquias na concentração de 5 mg/L após 24 horas de exposição; uma redução na peroxidação lipídica no cérebro na maior concentração (10 mg/L) após 24h e um aumento da mesma em músculo, também em 10 mg/L, após 96 horas. Não foi observada alteração na geração de espécies reativas de oxigênio decorrente da exposição ao glifosato, assim como na atividade da enzima acetilcolinesterase; já na expressão gênica desta enzima houve uma diminuição no cérebro após 24 horas de exposição e um aumento no cérebro e no músculo após 96 horas. Quanto à qualidade espermática dos peixes, houve uma redução na motilidade e período de motilidade dos espermatozóides nas concentrações de 5 mg/L e 10 mg/L em ambos tempos de exposição; na concentração de 10 mg/L ainda houve uma redução da funcionalidade mitocondrial, integridade de membrana do espermatozóide e integridade de DNA após 24 e 96 horas. Sendo assim, o glifosato se mostrou capaz de alterar o balanço oxidativo dos tecidos do peixe Danio rerio bem como alterar significativamente a expressão gênica da enzima acetilcolinesterase. Além disso, nossos resultados demonstram que o glifosato pode interferir na reprodução deste animal, através da redução de sua qualidade espermática.

Estudo da composição e das propriedades bioactivas de plantas produtoras de bagas

O consumo de frutas e vegetais tem sido associado à prevenção de várias doenças crónicas, nomeadamente doenças cardiovasculares, diabetes, cancro e outras que envolvam processos inflamatórios. As bagas destacam-se pelo seu elevado conteúdo em polifenóis, cujas propriedades antioxidantes contribuem para a manutenção da saúde humana. O presente trabalho teve como alvo de estudo as diferentes partes morfológicas (bagas e folhas) de espécies produtoras de bagas, nomeadamente Elaeagnus umbellata, a Rubus grandofolius, a Sambucus lancolata, a Vaccinium padifolium e a Vaccinium cylindraceum, tendo em vista a sua valorização como produtos alimentares e/ou nutracêuticos. A caracterização físico-química destas espécies permitiu determinar que o teor total de sólidos solúveis (TSS) das bagas varia de 4,4 a 16,5 °Brix. As bagas demonstraram ser a parte morfológica com teor de humidade mais elevado. A análise do perfil fenólico por HPLC-DAD-ESI/MSn, no modo negativo, dos extractos metanólicos mostrou que as folhas apresentam maior conteúdo de compostos fenólicos, comparativamente às bagas. Os ácidos hidroxicinâmicos (derivados dos ácidos cafeicos, cumárico e ferúlico), os ácidos cafeoilquínicos, bem como os flavonóis-O-glicosilados (derivados da quercetina e canferol) predominam nestas espécies. A análise pelo modo positivo permitiu a identificação de antocianinas glicosiladas (delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina e malvidina) nas bagas e folhas jovens da espécie Vaccinium padifolium. Os ensaios in vitro de simulação da digestão gastrointestinal permitiram compreender a sua influência na actividade antioxidante dos extractos. Após a digestão, as folhas continuam a apresentar maior capacidade antioxidante do que as bagas. Adicionalmente, concluiu-se que as enzimas presentes neste processo têm menor influência do que o pH e a força iónica dos sucos digestivos. O estudo do efeito inibitório in vitro dos extractos sobre a actividade de enzimas responsáveis pelo metabolismo dos hidratos de carbono permitiu determinar que os viii Joana Pinto (2016) extractos foram mais eficientes na inibição da actividade da α-glucosidase do que na inibição da actividade da α-amilase.

Perfil cromatográfico de ácidos gordos e açúcares em requeijões funcionalizados com extratos de plantas livres e microencapsulados

Atualmente existe um grande interesse da indústria alimentar pela utilização de extratos e produtos naturais em substituição de aditivos sintéticos, por conterem ou serem substâncias biologicamente ativas, nomeadamente do ponto de vista antioxidante [1]. Alguns estudos anteriores da nossa equipa de investigação revelaram que a incorporação de extratos de Foeniculum vulgare Mill. (funcho) e Matricaria recutita L. (camomila) em amostras de requeijão, conferia-lhes propriedades antioxidantes, para além de manterem o seu valor nutricional [2;3]. No entanto, verificou-se que este efeito era limitado a 7 dias. Assim, para prolongar a referida bioatividade, os extratos aquosos das plantas mencionadas foram microencapsulados em matriz de alginato e, posteriormente, incorporados em requeijões. Os produtos finais foram analisados cromatograficamente em termos de ácidos gordos (GC-FID) e açúcares livres (HPLC-RI). As amostras de requeijão contendo os extratos microencapsulados e livres foram comparadas com os requeijões controlo (sem qualquer extrato). Os resultados obtidos revelaram que a incorporação dos extratos não provocou alterações nas características nutricionais dos requeijões. Em todas as amostras, os ácidos gordos predominantes foram os ácidos palmítico (C16:0) e oleico (C18:1). A ordem de abundância em ácidos gordos foi a seguinte: ácidos gordos saturados > ácidos gordos monoinsaturados >ácidos gordos polinsaturados. A lactose foi o único açúcar livre identificado e quantificado em todas as amostras. Adicionalmente, as amostras funcionalizados com extratos microencapsulados apresentaram maior preservação da atividade antioxidante após o sétimo dia.

Efeito da luz no crescimento de mudas de Hymenaea parvifolia Huber

Este trabalho teve como objetivo determinar o efeito da intensidade de luz no crescimento de mudas de Hymenaea parvifolia Huber., bem como inferir sobre o seu grau de tolerância à sombra. Para tal, foi instalado um experimento em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (níveis de luz): pleno sol (PS), 50% de sombreamento, 70% de sombreamento e sombreamento natural (SN). Os níveis de 50 e 70% de sombreamento foram obtidos com o uso de telas de polipropileno preto, e o sombreamento natural constituiu a luminosidade natural sob um dossel fechado de floresta. Cada tratamento foi constituído de 10 repetições. Plantas sob sombreamento (50% e 70% de sombreamento) apresentaram maior altura, área foliar e razão de área foliar e poucas diferenças no acúmulo de massa seca quando comparadas com plantas mantidas a pleno sol. Como conseqüência, poucas diferenças foram observadas na taxa de crescimento relativo das mudas desses tratamentos. Todavia, mudas mantidas sob sombreamento natural foram as que exibiram menor taxa de crescimento relativo e taxa assimilatória líquida. em conjunto, os resultados indicaram que Hymenaea parvifolia foi capaz de se ajustar para maximizar a aquisição de luz mesmo em condição muito limitante, como a proporcionada pelo sombreamento natural, e a produção de mudas dessa espécie vegetal pode ser realizada em viveiro desde a pleno sol, como a 50% ou 70% de sombreamento.

Efeito do aumento da concentração de CO2 atmosférico sobre o desenvolvimento de ferrugem em mudas de eucalipto.

Alterações dos componentes atmosféricos, principalmente o aumento nas concentrações do dióxido de carbono, reconhecido como um dos principais gases de efeito estufa, estão levando a um progressivo e acelerado aumento da temperatura média global, a qual poderá alcançar de 2 a 4,5 ºC até o fim do século XXI, segundo dados do IPCC (2007). Desta forma, devido à importância do ambiente para o desenvolvimento de doenças de plantas, é estratégico o estudo dos efeitos do aumento da concentração do dióxido de carbono e das demais alterações climáticas sobre o desenvolvimento das doenças de importantes culturas do país. Este trabalho teve como objetivo verificar os efeitos de diferentes concentrações de CO2 atmosférico sobre o desenvolvimento da ferrugem (Puccinia psidii) em mudas de eucalipto. O experimento foi conduzido em sala climatizada, com as mudas mantidas em caixas plásticas transparentes e fechadas com uma placa de vidro. Após 13 dias da inoculação, verificou-se que o aumento da concentração de CO2 conduziu à redução do número de folhas lesionadas e uma tendência de redução do número de pústulas por planta.

Impacto das mudanças climáticas globais sobre a distribuição espacial de doenças de plantas.

As interações entre as culturas e os fitopatógenos poderão ser alteradas em decorrência das mudanças climáticas. A alteração da distribuição espacial e temporal das culturas e fitopatógenos poderá reduzir, aumentar ou não ter efeito sobre as doenças nos cenários climáticos futuros. O presente trabalho teve como objetivo analisar trabalhos de distribuição espacial e temporal de algumas doenças de plantas nas culturas do milho e da bananeira, nos cenários atual e futuros.