UENF - Teses
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Item Desenvolvimento de sensor de fluxo de seiva e de coeficiente indicador de estresse hídrico para plantas de cafeeiro arábica(Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 2008-05-09) Silva, Marcelo Gabetto e; Sousa, Elias Fernandes deNessa tese apresentar-se-á dois trabalhos, baseados em estimativas de fluxo de seiva na cultura do cafeeiro, com o objetivo de obter um modelo de sensor de fluxo de seiva xilemática de fácil construção e de simples instalação no campo, o qual poderá ser utilizado como uma ferramenta capaz de indicar o consumo de água pela planta, possibilitando, posteriormente, ser utilizado para automação de todo sistema de irrigação. O primeiro trabalho consistiu em desenvolver um modelo de sensor de fluxo de seiva, direcionado para o manejo de irrigação na cultura do cafeeiro, o qual foi subdividido em 5 etapas, sendo elas: desenvolvimento da teoria, construção do sensor, calibração do sensor, validação em laboratório e avaliação do sensor em campo. As 4 primeiras etapas foram realizadas no Laboratório de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual do Norte Fluminense e a 5ª etapa realizada em um plantio de cafeeiro arábica localizado no município de Viçosa, MG. O segundo trabalho consistiu em avaliar o sensor de fluxo de seiva como indicador de estresse hídrico, conduzido em plantas de cafeeiro arábica transplantadas em vasos de 100L e dispostas sob casa de vegetação, sendo instaladas sensores de fluxo de seiva em cada planta e utilizado um lisímetro como referência. Com o primeiro trabalho, obteve-se um sensor de fácil construção não necessitando de equipamentos e/ou laboratórios sofisticados, pois o mesmo é constituído de uma agulha, um termopar e um fio aquecedor. Os resultados obtidos na calibração indicaram que a resposta relativa do sensor mostrou-se independente da potência aplicada. O modelo matemático proposto tem a vantagem de ter apenas dois coeficientes para serem determinados, tornando o método fácil de calibrar. As equações para estimativa do fluxo de seiva xilemática, nas quais utilizou-se o tubo de PVC com pó-de-serra compactado e o tronco de cafeeiro, foram estatisticamente significativas. A variação do comportamento da densidade de fluxo de seiva xilemática acompanhou, de forma bastante similar, a variação ocorrida na evapotranspiração de referência. A correlação entre as estimativas de fluxo de seiva medida pelos sensores e a evapotranspiração de referência foi significativa para os sensores testados. O sensor proposto, assim como o modelo matemático, podem ser utilizados para a estimativa do fluxo de seiva em cafeeiro e, consequentemente, na estimativa do consumo de água pela planta. Com o segundo trabalho, concluiu-se que os resultados obtidos na relação entre o fluxo de seiva e o lisímetro indicaram que o fluxo de seiva pode ser usado como ferramenta para estimar a transpiração do cafeeiro. Antes do início do tratamento, quando as plantas estavam com a mesma condição hídrica, o coeficiente y/y* variou em torno de 1, indicando que as plantas não estavam sob estresse hídrico. Após o início do tratamento, o coeficiente y/y”* reduziu, variando em torno de 0,5, indicando o estresse hídrico das plantas. Observou-se, após o início do tratamento, que TO e T1 apresentaram o mesmo comportamento, mas os valores de y para T1 foram menores do que TO. Os resultados indicaram que o coeficiente y pode ser utilizado como indicativo de estresse hídrico.Item Aspectos microbiológicos, nutricionais, fisiológicos e bioquímicos em cafeeiro(Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 2008-07-04) Partelli, Fábio Luiz; Vieira, Henrique DuarteO trabalho foi dividido em dois capítulos. Capítulo 1: As plantas de cobertura proporcionam benefícios para a agricultura, entretanto se mal manejadas podem prejudicar o desenvolvimento da cultura. Os objetivos deste trabalho foram: (a) avaliar, em condições de campo, a interferência que as plantas de cobertura cultivadas nas entrelinhas de Coffea canephora cv. Conilon impõem sobre as plantas espontâneas, bem como verificar seu comportamento fitossociológico; (b) avaliar a ciclagem de nutrientes, a fixação biológica de nitrogênio e o efeito que as plantas de cobertura podem causar em lavoura de C. canephora cv. Conilon, sob manejo orgânico; (c) avaliar as características químicas e microbiológicas do solo sob cafeeiros Conilon (C. canephora) em manejo orgânico e convencional. Plantas de cobertura foram semeadas nas entrelinhas de um cafezal de 6,5 anos, conduzido sob manejo orgânico, com espaçamento de 2,0 x 1,5 m. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com quatro repetições, num arranjo fatorial com tratamentos adicionais: testemunha, milheto (Pennisetum glaucum) e as leguminosas feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), mucuna-anã (Mucuna deeringiana) e feijão-guandu (Cajanus cajan), com e sem inoculação com Rizóbio. Foram determinadas a matéria seca das plantas de cobertura, o crescimento e as concentrações de nutrientes no cafeeiro. Determinou-se, ainda, a densidade, a freqüência e abundância relativa, o índice de valor de importância e de similaridade das plantas espontâneas. Efetuaram-se, também, análises químicas de solo e das partes vegetativas das plantas espontâneas e de cobertura, bem como as concentrações foliares do cafeeiro. A fixação biológica de nitrogênio (FBN) foi determinada pela técnica da abundância natural. Foram selecionadas duas áreas cultivadas com café Conilon (manejo orgânico e convencional) e uma área de fragmento de mata Atlântica, utilizada como referência. Realizou-se análise química, granulométrica, concentração do carbono e de nitrogênio da biomassa microbiana e respiratória atividade de microrganismos do solo, em janeiro e julho, nas profundidades de 0-10 cm e 10 a 20 cm. Os dados foram submetidos à análise multivariada e análise descritiva das variáveis. Foram identificadas 27 espécies, destacando-se Bidens subalternans e Commelina benghalensis. As plantas de cobertura promoveram modificações na dinâmica de sucessão de plantas espontâneas e não prejudicam o desenvolvimento do cafeeiro. Feijão-de-porco, mucuna-anã e milheto auxiliaram no controle de plantas espontâneas. A FBN contribuiu com cerca de 80% do N acumulado pelas leguminosas, sendo que a contribuição foi equivalente a 27 - 35 kg N ha -1 . Dessa forma, as leguminosas podem suprir parte da necessidade de nitrogênio do cafeeiro Conilon. Não se observou efeito significativo das plantas de cobertura sobre as concentrações de nutrientes e o crescimento do cafeeiro Conilon. A inoculação com rizóbio não influenciou a ciclagem de nutrientes e FBN. O carbono da biomassa microbiana foi o atributo microbiológico do solo que mais contribuiu para agrupar as diferentes formas de cultivo. O solo do fragmento de mata Atlântica, seguido pelo solo de café Conilon sob manejo orgânico, apresentaram os melhores índices de qualidade de solo. Os atributos microbiológicos variaram conforme a época do ano e profundidade do solo, apresentando maiores valores de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana na camada superficial, no mês de janeiro. Do ponto de vista nutricional, os sistemas de manejo estudados (orgânico e convencional) apresentaram respostas similares. Capítulo 2: Temperaturas baixas positivas afetam diversos componentes fisiológicos e bioquímicos das plantas. Contudo, essas possuem mecanismos de aclimatação que conferem tolerância a essas condições limitantes e uma melhor capacidade de recuperação após o fim do estresse. Os objetivos deste trabalho foram: (a) avaliar o impacto de baixas temperaturas positivas no aparato fotossintético, através da análise da composição lipídica das membranas dos cloroplastos e na taxa fotossintética, em dois genótipos de Coffea sp. submetidos a baixas temperaturas positivas; e (b) contribuir na caracterização das respostas fisiológicas e bioquímicas de dois importantes genótipos de C. canephora e um genótipo de C. arabica, submetidos a baixas temperaturas positivas e ao período de recuperação subseqüente, pemitindo elucidar os mecanismos envolvidos em diferentes suscetibilidades a baixas temperaturas. Plantas com cerca de 1 ano de idade foram colocadas em câmaras de crescimento, onde permaneceram em condições controladas, quais sejam: temperatura de 25/20oC (dia/noite), irradiância 700-900 μmol m -2 s -1 , atimosfera com 380 μL CO 2 L -1 , umidade relativa de 70% e fotoperíodo de 12h durante cerca de 10 dias. As plantas foram depois submetidas sucessivamente a um decréscimo gradual de 0,5oC diários da temperatura, desde 25/20oC até 13/8oC, um ciclo de 3 dias a 13/4oC e 14 dias de recuperação. Durante o experimento, foram avaliadas as trocas gasosas, a emissão de fluorescência da clorofila a, a atividade de algumas enzimáticas relacionadas com as vias fotossintéticas e respiratórias, assim como os teores de pigmentos fotossintéticos e de açúcares solúveis. Com a imposição das condições de baixas temperaturas observou-se a queda na taxa de fotossíntese líquida, acompanhada de um aumento da concentração interna de CO 2 . Assim, o decréscimo daquela pode estar associada a problemas não-estomáticos, nomeadamente, relacionados com o funcionamento das membranas. O Conilon clone 02 foi o genótipo mais afetado, apresentando maior perda de folhas e menor recuperação da fotossíntese líquida após o fim das condições de estresse, seguido pelo clone 153, sendo Catucaí o menos afetado nesses parâmetros. O Catucaí apresentou maior grau de insaturação de lipídios (18/13oC) e maior porcentagem de ácido linolênico no fosfatidilglicerol, entre o controle e 13/8oC, sugerindo uma maior fluidez membranar. Os genótipos estudados apresentam sensibilidade a baixas temperaturas, mas com tolerância e capacidade de recuperação diferente, o que, conjugado com a análise a outros parâmetros, pode contribuir para uma correta escolha de cultivares e no melhoramento do gênero Coffea no que diz respeito à tolerância a baixas temperaturas. Em relação aos genótipos estudados, observou- se que ocorre melhor recuperação do Catucaí IPR 102, em comparação ao Conilon clone 02, o que poderá estar associado, além de outros fatores, à maior taxa de atividade da ribulose-5P cinase (no período de recuperação), rubisco e malato desidrogenase (nos ciclos de baixas temperaturas e no início da recuperação), bem como a maiores concentrações de clorofilas e carotenóides totais (no período de recuperação), zeaxantina e luteína (em praticamente todos os pontos avaliados). A manutenção de maior grau de funcionalidade dos tecidos vegetais poderá, assim, estar ligada à manutenção da concentração da sacarose, com a imposição de baixas temperaturas. Por razões similares, o Conilon clone 153 apresentou melhor recuperação em comparação ao clone 02, sugerindo que, mesmo em diferentes genótipos selecionados a partir de uma mesma cultivar (C. canephora cv. Conilon), pode existir variabilidade genética relativamente aos mecanismos de proteção e aclimatação a baixas temperaturas. Em termos gerais, o genótipo Catucaí IPR 102 foi o que apresentou melhor recuperação (relativamente a diversos parâmetros, mas em particular à taxa de fotossíntese líquida) após o fim do período de estresse mais severo, seguindo-se o clone 153.