Identificación de marcadores moleculares y de regiones genómicas que controlan caracteres cuantitativos en sorgo para grano Sorghum bicolor (L.) Moench

[Tesis] ( Doctor en Ciencias Agrícolas) U.A.N.L.

Fundamentos para la producción de semilla de genotipos de sorgo para el Noreste de México.

Tesis (Doctorado en Ciencias Agrícolas) UANL, 2012.

Comparación de criterios de selección de híbridos experimentales de sorgo para grano (sorghum bicolor l. moench.) para su liberación a la producción comercial.

Tesis (Doctor en Ciencias Agrícolas) UANL, 2010.

Introgresión del carácter tamaño de gluma corta y menor cobertura de grano en poblaciones mejoradas y formación de líneas isogénicas de sorgo para grano (Sorghum bicolor [L.] Moench).

Tesis (Doctor en Ciencias Agrícolas con Orientación en Mejoramiento de Plantas Forrajeras) UANL, 2009.

Avaliação do potencial alelopático de genótipos de sorgo

A utilização de genótipos de culturas com potencial alelopático superior é considerada uma importante alternativa para manejo de plantas daninhas. Estas cultivares também podem ser utilizadas para isolamento de substâncias potencialmente alelopáticas, como base para produção de herbicidas sintéticos. Contudo, há dificuldades para reproduzir-se a campo os resultados de atividade obtidos em ensaios conduzidos em laboratório. Este trabalho objetivou determinar a existência de variabilidade entre genótipos de sorgo quanto à produção de extratos hidrofóbicos de raízes; relacionar o potencial alelopático mensurado em laboratório com a supressão diferencial de plantas daninhas por estes genótipos a campo; e verificar a importância de fatores limitantes do desempenho da substância sorgoleone em nível de campo. Realizaram-se experimentos em casa de vegetação e em laboratório para testar o potencial alelopático de extratos hidrofóbicos e hidrofílicos de plantas de sorgo e quantificar a produção e o comportamento ambiental de sorgoleone. No campo, foram quantificados os efeitos de diversos genótipos dessa cultura. Há variabilidade entre genótipos de sorgo quanto à produção de extratos hidrofóbicos. O aleloquímico sorgoleone é o principal componente de extratos hidrofóbicos de raízes de sorgo. Não se constatou relação de dependência entre produção de sorgoleone por genótipos de sorgo em laboratório e capacidade de supressão de plantas daninhas a campo, por estes genótipos. O genótipo de sorgo BR 601 apresenta potencial alelopático superior em laboratório, e pertence ao grupo de genótipos com maior efeito alelopático a campo. A limitada ação de sorgoleone a campo deve-se à elevada sorção aos colóides do solo e à reduzida concentração no ambiente externo às raízes.

Avaliação da produtividade de biomassa de capim elefante e sorgo sacarino no Estado do Ceará para uso energético

Com a crescente elevação nas possibilidades de utilização da biomassa nos mais diversos setores da indústria, o presente estudo visa identificar uma alternativa para aumentar a produção utilizando, para tanto, o capim elefante (Pennisetum purpureum) e sorgo sacarino (Sorghum bicolor L.). Os experimentos foram realizados na Fazenda Vitória (4°21'36"S 38°5'17"W) em Beberibe – CE, em uma área total de 1.944 m2. A semeadura foi realizada em 36 parcelas de 54 m2, em delineamento inteiramente casualizado, sendo 9 tratamentos (genótipos) e 4 repetições. Foram utilizados seis diferentes genótipos de sorgo sacarino, s_1, s_2, s_3, s_4, s_5 e s_6. Fazem parte do estudo, ainda, um híbrido de capim elefante e milheto (Pennisetum glaucum), comercialmente conhecido como paraíso, e dois tratamentos de capim elefante, Cameroon e Napier. Para o sorgo sacarino, foram realizadas três colheitas, a primeira avaliada semanalmente e as demais com avaliação única. Para o capim elefante foram realizadas duas colheitas, a primeira com intervalo de 186 dias e a segunda com intervalo de 92 dias. Esse intervalo possibilitou a comparação da produtividade de biomassa de cada tratamento de forma trimestral e semestral. Os resultados observados mostraram que os tratamentos de maior destaque de produtividade de biomassa (base seca) foram com capim elefante, independente do período. Com base nessas informações, concluiu-se que, analisando apenas a produtividade de biomassa, o mais indicado dos tratamentos estudados é o capim elefante Napier ou Cameroon. No entanto, constatou-se que o sorgo sacarino apresentou grande potencial de produtividade com um aditivo, seu mosto pode ser utilizado no processo de fermentação para obtenção do etanol.

Bactérias diazotróficas associadas a raízes e colmos de cultivares de sorgo

Os danos ao ambiente, bem como os custos econômicos relacionados à adubação nitrogenada têm estimulado a busca por alternativas que possam diminuir a utilização deste fertilizante sem que haja diminuição na produtividade. Uma das possibilidades é a utilização de bactérias diazotróficas que podem se associar a plantas de sorgo para fixar nitrogênio gasoso (N2) e/ou produzir substâncias promotoras de crescimento de plantas (PCPs). Outra possibilidade é a seleção de genótipos eficientes na associação com bactérias diazotróficas, já que a eficiência na associação depende de características específicas das plantas. Deste modo, o presente estudo objetivou avaliar a ocorrência e a localização de bactérias diazotróficas associadas ao sorgo, selecionar cultivares eficientes na associação com bactérias diazotróficas, bem como identificar os isolados mais eficientes em fixar nitrogênio e produzir PCPs. A atividade experimental foi realizada em duas etapas. Na primeira etapa foram utilizados 14 cultivares de sorgo forrageiro em vasos e, na segunda, seis cultivares de sorgo granífero em campo. A seleção dos cultivares de sorgo foi baseada na eficiência de absorção de nitrogênio, através da quantificação de matéria seca e do teor de nitrogênio total da parte aérea das plantas. Para o isolamento das bactérias diazotróficas foi utilizado meio de enriquecimento semi-sólido. Após, quantificou-se a produção de PCPs e os níveis de N2 fixados pelos isolados, a fim de selecionar os mais eficientes. A matéria seca e o teor de N no tecido dos cultivares avaliados foram influenciados pela adubação nitrogenada. A presença de bactérias diazotróficas foi constatada em todos os cultivares de sorgo avaliados. Através da análise de similaridade, verificou-se que, em ambos experimentos, foram formados quatro grupos de isolados, sendo que três se agruparam com 100% de similaridade com as estirpes padrões Burkholderia tropica Ppe8 (ATCC BAA-831), Herbaspirillum seropedicae Z67 (ATCC 35892) e Azospirillum. brasilense Sp7 (ATCC 29145). A distribuição das bactérias isoladas em ambos experimentos foi influenciada pelo genótipo da planta. Além do genótipo, a localização das bactérias isoladas das plantas de sorgo granífero foi influenciada pela adubação nitrogenada, sendo que as raízes foram o sítio preferencial de colonização das bactérias nestes cultivares. Todos os isolados foram aptos em fixar nitrogênio e produzir ácido indol-acético in vitro.

O uso do sorgo biomassa para cogeração : aspectos técnicos e econômicos

As fontes renováveis de energia oriundas da biomassa apresentam participação destacada na matriz energética nacional, representando importante alternativa para a diversificação energética e para a diminuição no uso de combustíveis fósseis. O setor sucroenergético é autossuficiente em sistemas de cogeração para geração do vapor necessário aos seus processos, mas ainda são poucos os empreendimentos que se beneficiam ou são capazes de exportar energia elétrica, agregando valores significativos para o negócio de açúcar e etanol. O cultivo do sorgo biomassa representa uma nova cadeia produtiva para o setor e pode despontar como um combustível complementar que permite a geração de energia não só no período da safra, mas também na entressafra das usinas. A cultura apresenta sistema de produção definido, produz biomassa rapidamente disponível com elevado potencial produtivo e energético para rotas de combustão direta em caldeiras. Neste trabalho foram abordados aspectos técnicos, econômicos e os principais desafios dessa nova cadeia produtiva desde a escolha do híbrido até a colheita e entrega da matéria prima na usina. Apresenta os custos de produção da lavoura e conclui que os ganhos de produtividade e a redução de custos estão associados às práticas adequadas e ao aperfeiçoamento tecnológico dos processos agroindustriais envolvidos. O estudo valida a utilização do sorgo biomassa como combustível complementar para a geração de energia, sendo que a tomada de decisão deve considerar além da viabilidade agronômica, os retornos econômicos que ela proporciona, a análise do valor energético, e o custo do KWh gerada por esse combustível face ao valor pago pela energia excedente no mercado livre de energia. A tomada de decisão passa também pela possibilidade de aquisição da biomassa de terceiros em terras preparadas e cedidas pelas usinas, considerando-se cenários de produtividade, valores pagos pela tonelada de biomassa entregue e ganhos do produtor. O estudo aponta também para os efeitos nocivos nas caldeiras causados pela presença de álcalis e cloro presentes nas gramíneas e a necessidade de aprofunda-mento nos sistemas de recepção, mistura e armazenamento dessa biomassa após colheita.

Influência de extratos aquosos de sorgo sobre a germinação e o desenvolvimento de plântulas de soja

Estudos conduzidos em laboratório ou em condições de campo demonstram o potencial alelopático da espécie Sorghum bicolor L., seja inibindo a germinação e o desenvolvimento de plantas daninhas ou até mesmo de plantas cultivadas em sucessão. Com o objetivo de avaliar os efeitos potencialmente alelopáticos de extratos aquosos das folhas, caules e raízes de cinco híbridos de sorgo (SARA, DKB860, DKB 599, XBG00478 e XBG06020), sobre a germinação e o desenvolvimento de plântulas de soja, cv. MG/BR 46 (Conquista), foram conduzidos dois bioensaios no período de março a junho de 2002. Foram estabelecidas como testemunhas: água destilada (com pH 8,0); água destilada com pH ajustado para 4,5; água destilada com pH ajustado para 6,0 e solução de polietilenoglicol (PEG) equivalente ao potencial osmótico de 0,1 MPa. Dentre as características avaliadas, houve efeito significativo apenas no comprimento de radícula das plântulas de soja, sendo que aquelas tratadas com os extratos de sorgo apresentaram menor radícula, diferindo significativamente das plântulas testemunhas. Observou-se que, com os extratos de raízes dos híbridos SARA, DKB860, XBG00478 e XBG06020 ocorreram os menores comprimentos de radículas de soja, diferindo do DKB 599. O extrato de folhas do XBG00478 resultou em menor média, não diferindo dos extratos de DKB860, DKB599 e XBG06020. No entanto, para o extrato de caule, o SARA resultou em menor radícula, diferindo apenas do XBG00478. Verificou-se, também, que, para os extratos de DKB860 e XBG00478, os extratos de folhas proporcionaram menor média, diferindo dos extratos de raiz e caule, enquanto para DKB599, XBG06020 e SARA, não houve diferença significativa entre os extratos de folha e caule.

Aplicação de zinco via sementes e seu efeito na germinação, nutrição e desenvolvimento inicial do sorgo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de zinco em sementes de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) na nutrição, na germinação e no desenvolvimento inicial das plantas, em casa de vegetação. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado dos tratamentos, em esquema fatorial 2x5, duas cultivares de sorgo (BR 304 e BR 310) e cinco doses de Zn (0, 3,57, 7,14, 14,28 e 28,56 g de Zn por kg de sementes), com três repetições. Foram avaliadas as variáveis de germinação (tempo médio, média diária e a velocidade), e 28 dias depois da semeadura, determinou-se a massa da matéria seca e os teores de Zn na parte aérea e nas raízes. A aplicação de Zn nas sementes de sorgo não afetou o acúmulo de matéria seca da parte aérea, entretanto, diminuiu a germinação e o acúmulo de matéria seca das raízes e da planta inteira. O Zn aplicado nas sementes de sorgo acumulou-se principalmente nas raízes. A cultivar BR 304 apresentou maior absorção de Zn e acúmulo de matéria seca, em relação à cultivar BR 310.

Efeito da alimentação de Schizaphis graminum com genótipos de sorgo no desenvolvimento do predador Cycloneda sanguinea

O pulgão Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae) é uma das principais pragas do sorgo. O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da alimentação deste inseto com genótipos de sorgo resistentes e suscetíveis no desenvolvimento do predador Cycloneda sanguinea (Linnaeus) (Coleoptera: Coccinellidae). O pulgão foi criado em folhas dos genótipos de sorgo GR 11111 e TX 430 x GR 111, resistentes, GB 3B, de resistência moderada e BR 007B, suscetível ao hemíptero. As larvas de C. sanguinea foram alimentadas diariamente, ad libitum, com ninfas e adultos de S. graminum. A duração das fases de desenvolvimento e a sobrevivência de C. sanguinea não foram influenciadas pelo genótipo. Apenas a duração do quarto ínstar, da fase larval e do período de larva a adulto foram afetadas. O peso de larvas de segundo ínstar de C. sanguinea não foi afetado pelo genótipo. Nos demais ínstares e fase adulta, esse parâmetro foi diferenciado conforme o genótipo de sorgo utilizado como hospedeiro ao pulgão. Os genótipos resistentes GR 11111 e TX 430 x GR 111 não afetam adversamente o desenvolvimento e a fecundidade de C. sanguinea, durante uma geração. Estes genótipos demonstram compatibilidade com o predador e viabilizam o manejo de S. graminum na cultura do sorgo.

Resistência de genótipos de sorgo a Contarinia sorghicola (Coq.) (Diptera: Cecidomyiidae) e Diatraea saccharalis (Fabr.) (Lepidoptera: Pyralidae) e influência sobre parasitóides

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Aspectos biológicos e dano de Diatraea saccharalis (fabr., 1794) (Lepidoptera: Pyralidae) em sorgo cultivado sob diferentes doses de nitrogênio e potássio

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da adubação da cultura do sorgo Sorghum bicolor (L.) Moench, na biologia da broca da cana-de-açúcar Diatraea saccharalis (Fabr., 1794) (Lepidoptera: Pyralidae). Para isso foi utilizado sorgo da cultivar Rubi-Asgrow, plantado em vasos utilizando-se diferentes doses de fertilizantes e mantidos em casa-de-vegetação. Os tratamentos utilizados (doses de NK) foram: N1 = 0-200 ppm; N2 = 50-200 ppm; N3 = 100-200 ppm; N4 = 200-200 ppm; N5 = 400-200 ppm; K1 = 200-0 ppm; K2 = 200-50 ppm; K3 = 200-100 ppm; K4 = 200-200 ppm; e K5 = 200-400 ppm. de modo geral, pode-se concluir que doses de 50 a 200 ppm de N promoveram o desenvolvimento normal das larvas de D. saccharalis, sendo que as menores porcentagens de dano foram verificadas nas menores doses; para o potássio, quanto maior a dose, menor foi o dano causado pelas lagartas, apesar de favorecer o desenvolvimento da mesma.

Efeito de genótipos de sorgo sobre o predador Chrysoperla externa (Hagen) (Neuroptera: Chrysopidae) alimentado com Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae)

O trabalho objetivou avaliar o efeito indireto da resistência de genótipos de sorgo sobre o predador Chrysoperla externa (Hagen) usando o pulgão Schizaphis graminum (Rondani) como presa. Os genótipos usados no estudo foram: GR 11111 e TX 430 x GR 111 (resistentes), GB 3B (moderadamente resistente) e BR 007B (suscetível). Larvas recém-eclodidas foram confinadas individualmente em recipientes de vidro e alimentadas com S. graminum, criados separadamente em cada um dos quatro genótipos. Após a emergência, os adultos obtidos de cada tratamento foram sexados e agrupados aos casais, colocados em gaiolas contendo dieta à base de levedo de cerveja e mel. Os insetos foram observados diariamente da fase jovem até o período de 60 dias após a emergência do adulto. Genótipos com maior grau de resistência proporcionaram maior consumo de pulgões pelo predador, porém menor peso a este. Quando os pulgões foram criados no genótipo resistente GR 11111, o peso das larvas, sobrevivência da pré-pupa e longevidade da fêmea do predador foram inferiores. As associações positivas observadas entre o predador, C. externa, e o genótipo resistente, TX 430 x GR 111, e entre o predador e o genótipo moderadamente resistente GB 3B, evidenciaram a possibilidade de integração entre os dois métodos de controle: resistência de plantas e controle biológico.

Integração da resistência de plantas e predação por Chrysoperla externa (Hagen) (Neuroptera: Chrysopidae) para o manejo de Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae) em sorgo

A integração entre plantas resistentes e agentes de controle biológico pode ser uma alternativa viável para o manejo do pulgão-verde, Schizaphis graminum (Rondani), na cultura do sorgo. Experimentos foram conduzidos com a finalidade de avaliar o efeito de quatro genótipos de sorgo: GR 11111 e TX 430 x GR 111 (resistentes), GB 3B (moderadamente resistente), e BR 007B (suscetível), sobre o controle biológico do pulgão S. graminum realizado pelo predador Chrysoperla externa (Hagen). Para isso, avaliaram-se diferentes níveis de infestação de S. graminum, na presença e ausência do predador, em casa-de-vegetação e a viabilidade de controle de S. graminum no campo. O efeito do predador foi notado 25 dias após a infestação, proporcionando maior crescimento das plantas e menores danos. Os danos também foram menores nos genótipos resistentes e aumentaram com a elevação dos níveis de infestação, sendo menores na presença do predador C. externa. em condições de campo, a integração dos dois métodos de controle proporcionou 83% de redução de danos, quando se utilizou o genótipo resistente TX 430 x GR 111, que foi considerado o mais promissor dentre os estudados.