Ecologia química no controle biológico de fitófagos e respectivos predadores e parasitoides

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Teor e acúmulo de nutrientes em grãos de feijão comum em semeadura direta, sob déficit hídrico

O feijão comum possui notória importância socioeconômica, constitui uma das mais importantes fontes proteicas da dieta brasileira e juntamente com o arroz, proporciona uma dieta mais vantajosa e equilibrada em termos de aminoácidos. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito das combinações de diferentes reposições hídricas nas fases vegetativa - I e reprodutiva - II, durante o ciclo do feijoeiro IAC Alvorada, e comparar o teor nutricional dos grãos. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições em fatorial 4 x 4, sendo quatro níveis de déficit hídrico 100, 80, 60 e 40% da evapotranspiração da cultura (ETc) e os mesmos níveis foram repetidos em duas fases de desenvolvimento da cultura do feijão (fases I e II). Cada parcela possuía as dimensões de 4 m x 1,8 m, totalizando 7,2 m2 de 0,45 m. Inicialmente irrigou-se pelo sistema aspersão convencional em um período de 60 minutos diariamente, posteriormente o sistema adotado foi por gotejamento, conforme cada tratamento de restrição hídrica. Avaliaram-se os teores nutricionais de macro (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Fe). A interação entre as lâminas nas fases I e II influenciou nos teores de micronutrientes Fe e S em grãos de feijão. Houve aumento dos teores de Fe e diminuição dos teores de Cu, Mn e B com a deficiência hídrica em uma das fases. Os macro e micronutrientes mais extraídos foram N, P, K, Fe, B e Mn. O N e o P são os nutrientes exportados em maior quantidade pelos grãos.

Uso do programa stella no manejo da irrigação do meloeiro

A crescente conscientização da água como bem de alto valor econômico, social, cultural e ecológico exige cada vez mais o uso racional desse recurso baseados em parâmetros técnicos que levem a um aumento da eficiência do manejo de irrigação. Utilizou-se o programa STELLA 10.0.3 para simular o balanço hídrico de um solo cultivado com meloeiro (Cucumis melo L.) no município de Iguatu/Ceará. Os parâmetros meteorológicos corresponderam aos valores diários de temperatura máxima, temperatura mínima, temperatura média e radiação solar no topo da atmosfera. Utilizou-se o método de Hargreaves-Samani para determinar a Evapotranspiração de Referência. A capacidade de campo, ponto de murcha permanente, densidade aparente, profundidade efetiva do sistema radicular e o déficit hídrico tolerável foram os parâmetros físicos do solo para determinar sua capacidade de água disponível e o nível mínimo de água disponível. As irrigações são realizadas sempre que o nível de umidade do solo fica muito próximo ou abaixo do nível mínimo de água disponível. Os resultados mostraram que o modelo desenvolvido utilizando dinâmica de sistemas, analisa todos os parâmetros envolvidos de forma sistêmica e dinâmica fornecendo como resultado valores de lâminas de irrigação a serem aplicadas e os momentos em que sua aplicação é necessária.

Emissão de gases do efeito estufa e estoque de carbono no sistema solo-planta em área com aplicação superficial de calcário e gesso em experimento de longa duração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The nitrogen sufficiency index underlying estimates of nitrogen fertilization requirements of common bean

Chlorophyll determination with a portable chlorophyll meter can indicate the period of highest N demand of plants and whether sidedressing is required or not. In this sense, defining the optimal timing of N application to common bean is fundamental to increase N use efficiency, increase yields and reduce the cost of fertilization. The objectives of this study were to evaluate the efficiency of N sufficiency index (NSI) calculated based on the relative chlorophyll index (RCI) in leaves, measured with a portable chlorophyll meter, as an indicator of time of N sidedressing fertilization and to verify which NSI (90 and 95 %) value is the most appropriate to indicate the moment of N fertilization of common bean cultivar Perola. The experiment was carried out in the rainy and dry growing seasons of the agricultural year 2009/10 on a dystroferric Red Nitosol, in Botucatu, São Paulo State, Brazil. The experiment was arranged in a randomized complete block design with five treatments, consisting of N managements (M1: 200 kg ha-1 N (40 kg at sowing + 80 kg 15 days after emergence (DAE) + 80 kg 30 DAE); M2: 100 kg ha-1 N (20 kg at sowing + 40 kg 15 DAE + 40 kg 30 DAE); M3: 20 kg ha-1 N at sowing + 30 kg ha-1 when chlorophyll meter readings indicated NSI < 95 %; M4: 20 kg ha-1 N at sowing + 30 kg ha-1 N when chlorophyll meter readings indicated NSI < 90 % and, M5: control (without N application)) and four replications. The variables RCI, aboveground dry matter, total leaf N concentration, production components, grain yield, relative yield, and N use efficiency were evaluated. The RCI correlated with leaf N concentrations. By monitoring the RCI with the chlorophyll meter, the period of N sidedressing of common bean could be defined, improving N use efficiency and avoiding unnecessary N supply to common bean. The NSI 90 % of the reference area was more efficient to define the moment of N sidedressing of common bean, to increase N use efficiency.

Dinâmica do potencial matricial em substratos de pinus e coco sob ação da capilaridade

O tamanho médio de partículas e a porosidade dos substratos condicionam as propriedades matriciais, interferindo na capacidade de retenção e de transmissão da água no meio. O conhecimento desses atributos é fundamental em processos de irrigação por capilaridade, para que o molhamento atinja as camadas superiores dos recipientes com níveis de tensão de água facilmente disponível. O presente trabalho teve como objetivo estudar a ascensão de água por capilaridade para determinar a posição mais apropriada do nível de saturação na ascensão capilar em recipientes com substratos de coco e pinus, de textura grossa e fina. Foram efetuados experimentos avaliando a ascensão de água por capilaridade em colunas segmentadas preenchidas com os substratos. Os valores de umidade em cada segmento foram calculados gravimetricamente e relacionados aos de tensão estimados pela curva de tensão dos substratos. Os substratos com textura fina apresentaram melhor elevação de água por capilaridade, com melhor elevação da umidade em níveis de tensão de água disponível. O substrato de coco fino apresentou água disponível em todo o perfil do recipiente, enquanto o de pinus apresentou as camadas superiores do recipiente com água retida em tensões abaixo do ponto de murcha permanente. O substrato fino de coco apresentou os melhores resultados para aplicação na irrigação por capilaridade, permitindo recomendar o seu uso com o nível de saturação posicionado a cinco centímetros do fundo do recipiente por quinze minutos.

Phosphite as phosphorus source to grain yield of common bean plants grown in soils under low or adequate phosphate availability

The effects of foliar and soil applied phosphite on grain yield in common bean (Phaseolus vulgaris L.) grown in a weathered soil under low and adequate phosphate availability were evaluated. In the first experiment, treatments were composed of a 2 x 7 + 2 factorial scheme, with 2 soil P levels supplied as phosphate (40 e 200 mg P dm-3 soil), 7 soil P levels supplied as phosphite (0-100 mg P dm-3 soil), and 2 additional treatments (without P supply in soil, and all P supplied as phosphite). In the second experiment, treatments were composed of a 2 x 3 x 2 factorial scheme, with 2 soil phosphate levels (40 e 200 mg P dm-3 soil), combined with 3 nutrient sources applied via foliar sprays (potassium phosphite, potassium phosphate, and potassium chloride as a control), and 2 foliar application numbers (single and two application). Additional treatments showed that phosphite is not P source for common bean nutrition. Phosphite supply in soil increased the P content in shoot (at full physiological maturity stage) and grains, but at the same time considerably decreased grain yield, regardless of the soil phosphate availability. Foliar sprays of phosphite decreased grain yield in plants grown under low soil phosphate availability, but no effect was observed in plants grown under adequate soil phosphate availability. In general, foliar sprays of phosphate did not satisfactorily improve grain yield of the common bean plants grown under low soil phosphate availability.

O conceito de equilíbrio hidráulico e termodinâmico da água no solo aplicado ao estudo da curva de retenção e murchamento de plantas

Estimativas sobre alterações climáticas globais têm aumentando a demanda por estudos sobre propriedades dos solos relativamente secos e limitações impostas à absorção de água pelas plantas em condições de escassez hídrica. Neste estudo, fatores que influenciam a retenção da água no solo e o murchamento de plantas foram avaliados com base no conceito de equilíbrio da água no solo. Objetivou-se com este estudo: (i) avaliar a confiabilidade de medições do conteúdo de água no solo sob altas sucções matriciais em câmaras de pressão, usando como referência a técnica de ponto de orvalho (ii) avaliar as interações entre espécies de plantas e solos com diferentes classes texturais no ponto de murcha permanente (iii) investigar as relações entre equilíbrio hidráulico da água no solo e murchamento de plantas a partir do conceito de corte hidráulico. Para tanto, um experimento para avaliar a influência dos tipos de solos e espécies de plantas, no ponto de murcha permanente foi conduzido em casa de vegetação da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" da Universidade de São Paulo, Piracicaba, São Paulo. Avaliou-se o murchamento de plantas de girassol (Helianthus annuus L.), milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max L.). Os solos utilizados no estudo foram coletados na camada superficial (0-10 cm) em quatro áreas, selecionadas com o objetivo de obter classes texturais contrastantes, localizadas no município de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Sub-amostras foram utilizadas para determinação da distribuição do tamanho de partículas e atributos químicos. Amostras indeformadas foram coletadas para a determinação da curva de retenção da água no solo pela técnica de câmaras de pressão. Adicionalmente, amostras deformadas foram utilizadas para determinação das características de retenção da água no solo pela técnica do ponto de orvalho em altos valores de sucções matriciais. Os dados de retenção de água no solo foram ajustados a modelos empíricos para estimativas da sucção matricial e conteúdo de água relacionada à água em equilíbrio hidráulico (água residual). Foram observadas similaridades nas determinações das características de retenção da água no solo entre as técnicas de câmaras de pressão e ponto de orvalho, sugerindo a boa drenagem das amostras de solo em câmaras de pressão. Interações significativas foram observadas entre os tipos de solos e espécies de plantas no ponto de murcha permanente, indicando que o movimento de água no contínuo solo-planta-atmosfera foi dependente de resistências relacionadas tanto ao solo quanto às plantas. Ou seja, tanto à capacidade do solo em transportar água até raízes, quanto à habilidade das plantas em absorver a água transportada, assim como, aos processos de regulação de água que ocorrem nas plantas. A abordagem baseada no conteúdo de água residual para o intervalo de sucções matriciais de 0 a 15.000 hPa não foi adequada para ilustrar a condição de equilíbrio hidráulico da água no solo, definidos pelo corte hidráulico, e relações com as sucções matriciais em ocorre o murchamento de plantas.

Expression profiling and sequence diversity of novel DREB genes from common bean (Phaseolus vulgaris L.) and their association with drought-related traits

Common bean is a major dietary component in several countries, but its productivity is negatively affected by abiotic stresses. Dissecting candidate genes involved in abiotic stress tolerance is a paramount step toward the improvement of common bean performance under such constraints. Thereby, this thesis presents a systematic analysis of the DEHYDRATION RESPONSIVE ELEMENT-BINDING (DREB) gene subfamily, which encompasses genes that regulate several processes during stress responses, but with limited information for common bean. First, a series of in silico analyses with sequences retrieved from the P. vulgaris genome on Phytozome supported the categorization of 54 putative PvDREB genes distributed within six phylogenetic subgroups (A-1 to A-6), along the 11 chromosomes. Second, we cloned four novel PvDREB genes and determined their inducibility-factors, including the dehydration-, salinity- and cold-inducible genes PvDREB1F and PvDREB5A, and the dehydration- and cold-inducible genes PvDREB2A and PvDREB6B. Afterwards, nucleotide polymorphisms were searched through Sanger sequencing along those genes, revealing a high number of single nucleotide polymorphisms within PvDREB6B by the comparison of Mesoamerican and Andean genotypes. The nomenclature of PvDREB6B is discussed in details. Furthermore, we used the BARCBean6K_3 SNP platform to identify and genotype the closest SNP to each one of the 54 PvDREB genes. We selected PvDREB6B for a broader study encompassing a collection of wild common bean accessions of Mesoamerican origin. The population structure of the wild beans was accessed using sequence polymorphisms of PvDREB6B. The genetic clusters were partially associated with variation in latitude, altitude, precipitation and temperature throughout the areas such beans are distributed. With an emphasis on drought stress, an adapted tube-screening method in greenhouse conditions enabled the phenotyping of several drought-related traits in the wild collection. Interestingly, our data revealed a correlation between root depth, plant height and biomass and the environmental data of the location of the accessions. Correlation was also observed between the population structure determined through PvDREB6B and the environmental data. An association study combining data from the SNP array and DREB polymorphisms enabled the detection of SNP associated with drought-related traits through a compressed mixed linear model (CMLM) analysis. This thesis highlighted important features of DREB genes in common bean, revealing candidates for further strategies aimed at improvement of abiotic stress tolerance, with emphasis on drought tolerance

Potencial do óleo de Aloysia citriodora Palau no controle de fitopatógenos e na indução de resistência ao tombamento de plântulas de feijão, pepino e beterraba

The crops are affected by pests and diseases that decrease productivity. Among them are the damping off of seedlings that can occur in pre and post-emergence. In bean crops, cucumber and beet these diseases occur, being caused by various pathogens, especialy fitopathogenic fungi. Several measures are used for the controle of such diseases, among them, is the chemical seed treatment fungicides. However, society has become increasingly concerned about the quality and food and environmental contamination, generation a growting search for sensitive products to humans and the environment. The use of essential oils to control plant pathogens is an example of alternative tested by science in the search for less aggressive technologies. This study aimed to evaluate the efficiency of the use of essential oil Aloysia citriodora, in control of pathogens causing damping off in beans, cucumber and beet. This thesis was divided in four chapters, the introductory first, and the other addressing the control of Pythium sp. in beans, Sclerotinia sclerotiorum on cucumber, and Fusarium sp. on beet. The methodology consisted of four experiments in each pathosystem, with all the work done at the Federal Technological University of Parana, Campus Dois Vizinhos. In the first experiment evaluated the fungistatic and fungicidal effect of the essential oil of A. citriodora on PDA in vitro in mycelial growth of pathogens studied. In the second experiment evaluated the in vitro effect of essential oil concentrations of A. citriodora in BD medium on microscope slides, on the germination of sporangia Pythium sp. and conidia Fusarium sp., and in Petri dishes with PDA medium, the sclerotia germination speed index of S. sclerotiorum. In the third experiment, we evaluated in germination test in paper roll (PR), the phytotoxic effect or not the use of essential oil concentrations of A. citriodora in dry bean seed, cucumber and beet. The variables used to assess this experiment were the germination percentage, mediun green mass per plant and average length of seedlings. In the fourth experiment we assessed the effect of treating bean seeds, cucumber and beet with essential oil contents of A. citriodora, seeds in their subsequent substrates contamined with pathogens studied, Pythium sp., S. sclerotiorum and Fusarium sp. In this experiment we used the following variables: percentage of emergence, percentage of post-emergence damping off, green average mass per plant, average length per plant and biochemical analyzes. The biochemistry of plant tissues evaluated were as follows: protein content, enzymatic activities of peroxidases, phenylalanine ammonia-liase (PAL), chitinases and β-1,3-glucanases. The in vitro results show that the essential oil has fungistatic and fungicidal effect on mycelial growth, on sporangia germination, conidia and sclerotia of the pathogens studied in this work, wich may be related to its major components, citral and limonene. The oil also exhibits low phytotoxicity to seeds of the species studied, only in beans decreases germination in most studied dosage (0,25%), cucumber also in the higher dosage (0,25%) reduce the length of seedlings, and beet there were no negative effects to the seedlings. In the test in substrate contaminated with the pathogens, the use of essential oil: increased germination and decreased post emergence damping off of beans seedlings; at a concentration of 0,0625% decreases post emergence damping off in cucumber. In biochemical analyzes found an increase in the enzymatic activity of peroxidases and β-1,3-glucanases on beans, and glucanases on cucumber, and increased enzyme activity of peroxidases on beet, showing action in resistance induction at damping off.

Pseudomonas fluorescentes provenientes da rizosfera de solanáceas no controle de Ralstonia solanacearum em tomateiro

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2015.

Parametros de solo em funcao da umidade na capacidade de campo em areas irrigaveis do tropico Semi-Arido brasileiro.

Simula-se, atraves de um modelo matematico sequencial os principais parametros do solo: estimativas de umidade no ponto de murcha permanente (PMP) a 1,5 MPa, e curvas de retencao de agua por meio da correspondencia da umidade do solo no ponto de capacidade de campo (CC). Usando-se tecnicas de superficies de resposta, obtiveram-se as classificacoes texturais em funcao da disponibilidade total de agua no solo (DTA), em m3/ha por cm, que facilitou a aplicacao pratica dos resultados. O modelo, com base na analise de 4.288 amostras, permite estimar as variaveis relacionadas com um grau de significancia superior a 0,01. A validacao do campo mostrou ser aplicavel aos agricultores de areas irrigaveis que ainda nao tem acesso as informacoes obtidas em laboratorio.

Aspectos de manejo de solos frágeis em perímetros irrigados da região Nordeste: ênfase em Neossolo Quartzarênico.

Os solos arenosos apresentam fragilidade estrutural e textural. Atualmente, esses solos vêm sendo amplamente cultivados, com destaque para as culturas de mangueira e videira, em perímetros irrigados da região Nordeste. O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns atributos físicos e químicos de um Neossolo Quartzarênico em área cultivada com a cultura da mangueira sob irrigação de longo prazo e uma área de referência (vegetação de caatinga). O estudo foi realizado, em área comercial em Petrolina-PE, Brasil. Foram coletadas amostras de solo em: 1) sob caatinga; 2) sob cultivo de mangueira (Mangifera indica L.), dispostas de forma pareada, em transecto contendo 10 pontos distanciados de 30 m entre si. Amostras compostas foram coletadas nas profundidades (m): 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40; 0,40-0,60; 1,00-1,20; 1,60-1,80, no início do período chuvoso, em novembro de 2011. Em laboratório, determinaram-se a reação do solo pH-H2O, cátions trocáveis (K+, Ca2+, Mg2+, Al3+), fósforo disponível (P-disp.) e o teor de carbono orgânico total. A CTC a pH 7,0 (T) e a saturação por bases (V%) foram calculadas. Para determinação dos atributos físicos foram coletadas amostras indeformadas, em anéis volumétricos (100 cm3), nas camadas de 0,00- 0,10 m e 0,10-0,20 m. Determinaram-se o teor de água volumétrica na capacidade de campo (? cc), no ponto de murcha permanente (? pmp), densidade do solo, densidade de partículas, o volume de macro e de microporos e poros totais. A água disponível foi calculada pela diferença entre (? cc) e (? pmp). Os resultados indicam elevação do pH-H2O, K+, P-disp, Ca2+ e V% em área de fruticultura irrigada, em especial, na camada de 0,00-0,10 m do solo e menores teores de Al3+. A adubação com potássio e fósforo, em sistemas irrigados de produção de manga incrementa a translocação desses nutrientes para camadas profundas do solo. O cultivo de mangueira irrigada após 20 anos promoveu redução do volume de macroporos na camada de 0,0-0,10 m do solo. No entanto, não foi suficiente para indicar um grau acentuado de compactação. Os atributos químicos e físicos se correlacionaram de forma linear e positiva com os teores de carbono orgânico. Isso demonstra a importância de estratégias de manejo que visem o incremento de matéria orgânica do solo, em clima semiárido.

Potencial de hidrolisado de peixe para o controle de fitopatógenos.

Os produtos obtidos da fermentação de pescados marinhos frescos registrados como fertilizantes orgânicos são ricos em nutrientes, possuem em sua composição quitina e quitosana, podendo-se constituir em um produto alternativo adequado para o controle de fitopatógenos. O objetivo deste trabalho foi estudar o potencial de um hidrolisado de peixe em controlar o oídio em abobrinha, F. oxysporum f. sp. lycopersici raça 3 em tomate e Pythium spp. em pepino. Nesse sentido, um fertilizante orgânico obtido da fermentação de resíduos de pescados marinhos frescos foi pulverizado semanalmente nas plantas de abobrinha, com o auxílio de um compressor de pintura 10 1b/pol2 m a 0%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5% e 10% (v/v) para o controle do oídio. Este mesmo fertilizante foi incorporado ao substrato nas concentrações de 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% e 100% (por volume de água necessária para atingir a capacidade de campo), em experimento realizado dentro e fora de casa de vegetação. Outros experimentos realizados avaliaram a eficiência do hidrolisado de peixe no controle do tombamento causado por Pythium spp., em pepino e a murcha-de-fusário causada por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici raça 3, em tomate. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação e o delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com dez repetições por tratamento. Para o pepino, foi utilizada a técnica de estimular a população original do solo com aveia. Assim, o hidrolisado de peixe foi incorporado ao solo dez dias após a mistura com aveia, em concentrações de 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% e 100% do volume de água, para atingir a capacidade de campo do solo e com incubação aberta e fechada. Após dez dias de incubação, 200 ml da mistura foram adicionados ao colo das plantas de pepino no estádio de 2° folhas verdadeiras. A avaliação foi realizada após cinco dias, determinando-se o número de plântulas tombadas. O hidrolisado de peixe, tanto pulverizado na folhas quanto incorporado no substrato, não controlou o oídio da abobrinha. Por outro lado, pode ser observado o efeito do hidrolisado de peixe no desenvolvimento das plantas e no desenvolvimento de Trichoderma no substrato. A partir da concentração de 30%, não houve tombamento de plantas. Por outro lado, o tombamento foi de 100% para os tratamentos com 0 e 5% do fertilizante. Para o experimento do Fusarium, foram utilizados três isolados da raça 3 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (isolados 145, 146 e 149). Após a infestação, o substrato foi incubado por quinze dias com o hidrolisado de peixe e foi incorporado ao substrato nas seguintes concentrações: 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40% e 50% volume de água necessária para atingir a capacidade de campo. Uma muda de tomate cultivar Santa Clara suscetível à raça 3 com 30 dias de idade, foi transferida para cada vaso. A severidade da doença foi avaliada após 40 dias, por meio de escala de notas para escurecimento vascular e sintomas externos. De modo geral, todas as doses do hidrolisado de peixe reduziram, significativamente, a severidade da doença.