UENF - Teses
URI permanente para esta coleçãohttps://thoth.dti.ufv.br/handle/123456789/12099
Navegar
5 resultados
Resultados da Pesquisa
Item Effect of high temperatures and CO2 concentration on physiological, biochemical and growth traits in Coffea sp.: aspects related to the single leaf and whole canopy(Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 2017-02-21) Rodrigues, Weverton Pereira; Campostrini, EliemarThe tropical coffee crop has been predicted to be threatened by future climate changes and global warming. However, the real biological effects of such changes remained unknown at both leaf and whole-canopy level. Therefore, we designed a set of experiments in Coffea sp. under both controlled and non-controlled (seasonal fluctuations) conditions. The experiments were related to single and combined effects of the increase in the atmospheric CO2 concentration and temperature on photosynthesis at leaf–scale, as well as related to impacts of rising temperatures on gas exchanges at whole-canopy scale. The first experiment aimed at to evaluate changes at stomatal and photochemical levels in Coffea arabica (cv. Catuaí Amarelo 65) and C. canephora (cv. Emcapa 8111 Clone 02) under mild temperature (spring) and high temperature (summer) exposure. Potted plants were maintained in a greenhouse, watered to field capacity and subject to the natural variations of light, temperature and relative humidity (Chapter 1). In the second experiment, cropped genotypes of C. arabica L. (cv. Icatú and IPR108) and C. canephora cv. Conilon Clone 153 (CL153) were grown for ca. 10 months at 25/20 °C (day/night) and 380 or 700 μL CO2 L-1 . After that they were subjected to a gradual temperature increase (0.5 °C day -1 ) up to 42/34 °C. Leaf impacts related to stomatal traits, gas exchanges, C-isotope composition, chlorophyll a fluorescence parameters, thylakoid electron transport rates and enzyme activities were assessed at 25/20, 31/25, 37/30 and 42/34 °C (Chapter 2). The third experiment evaluated whole-canopy gas exchanges on genotypes from the two main coffee producing species (C.arabica cv. Catuaí Amarelo 65 and C. canephora cv. Emcapa 8111 Clone 02) during two different seasons varying in temperature. Six plants with ca. 1-year-old of each species were grown in a greenhouse and kept well-watered. Data were continuously collected for 10 days during spring (September 2014 - moderate temperature) and summer (February 2015 -high temperature) and micrometeorological variables were monitored inside the greenhouse (Chapter 3). Overall, our results showed under controlled conditions, both coffee genotypes were tolerant up to 37/30 oC, whereas declines in photosynthetic rates were observed at 42/34 oC mainly associated with higher heat sensibility of the photosynthetic enzymes, namely ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO) and ribulose 5-phosphate kinase (RuB5PK). However, enhanced [CO2] strongly alleviated the impacts of high temperatures, particularly at 42/34oC, modifying the response of coffee plants to supra-optimal temperatures. Additionally, coffee genotypes grown under elevated [CO2] did not show an acclimation of photosynthesis so that photosynthetic rates and photochemical and biochemical activities were all improved at all temperatures. On the other hand, under a fluctuating environment conditions, supra-optimal temperatures lead to increases in air DPV affecting both leaf and whole-canopy photosynthetic rates in C. arabica plants. Decreases in photosynthetic rates in this specie during summer were linked to declines in both stomatal and canopy conductance, however without an apparent damage to the photochemical pathway. Finally, although C.canephora showed higher heat tolerance than C. arabica, maintaining similar both whole-canopy and leaf CO2 assimilation values in both seasons, its canopy architecture limited whole-canopy gas exchange due to poor light distribution within the canopy.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 Avaliação de incrementos de temperatura no zoneamento agroclimatológico para a cultura do café no estado do Espírito Santo(Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 2012-08-20) Bragança, Rosembergue; Carvalho, Almy Junior Cordeiro deO estado do Espírito Santo é o 2o maior produtor de café e o maior produtor do café Conilon do Brasil, representando 23,4% da produção nacional, com uma safra prevista para 2012 de 12,215 milhões de sacas de café sendo portanto a cultura de maior importância política, econômica e social e para os Capixabas. Segundo o IPCC, 2007, a temperatura do planeta está em ascensão, sendo que as projeções até o final deste século, apontam aumentos de +1,1 à +6,4°C na temperatura média do ar em vários locais do planeta, incluindo o Brasil. Assim o presente estudo organizado em três trabalhos teve por objetivos a elaboração dos Zoneamentos Agroclimatológicos para as culturas do café conilon e arábica atual e com incremento de temperatura de até +5°C ao longo do século, e analisar os efeitos dos impactos negativos das mudanças climáticas sobre as mesmas. O estudo foi desenvolvido no estado do Espírito Santo, localizado na região Sudeste do país e dividido em 12 Microrregiões de Planejamento. Possuí uma área territorial de 46.053,19 km 2, atualmente ocupada com as culturas do café conilon e arábica, assim distribuídas: café conilon: 14,29% de áreas aptas (6.568,33 km2), 0,78% de áreas inaptas (359,67 km2) e de 8,04% de áreas com alguma restrição (3.696,51km2); café arábica: 19,49% de áreas aptas (8.955,82 km2), 33,47% de áreas Inaptas (15.384,73 km2) e 2,54% de áreas com alguma restrição (1.167,18 km2). Com incremento de até +5oC na temperatura média do ar para os próximos 100 anos, o café conilon passa a ter 0,01% de áreas aptas (6,15 km2), 91,72% de áreas inaptas (42.154,78 km2) e 1,80% de áreas com alguma restrição (92,63 km2). Com o incremento de até +5o C na temperatura média do ar para os próximos 100 anos, o café arábica passa a ter praticamente 0,0% de áreas aptas (0,0 km2), 95,63% de áreas inaptas (43.952,68 km2) e 0,20% de áreas com alguma restrição (92,63 km2). Atualmente o estado do Espírito Santo, possui mais áreas aptas para os cultivos do café conilon e café arábica, caso seja confirmado o aumento da temperatura prevista pelo IPCC de até +5°C, as áreas aptas, tanto para o café conilon e arábica, sofrerão uma redução drástica de quase 100%, e se forem mantidas as características genéticas e fisiológicas das variedades atuais do café conilon e do café arábica, estas serão impróprias para o cultivo em solo Capixaba.Item Condutividade hidráulica (raiz e folha) e capacidade fotossintética de mudas de clones de Coffea canephora Pierre ex A. Froehner(Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 2017-04-07) Machado Filho, José Altino; Campostrini, EliemarO sistema radicular, o qual desempenha um papel central na captação de água e nutrientes que são transportados para a parte aérea, foi estudado em mudas de 16 clones de cafeeiro conilon (Coffea canephora Pierre ex. Froehner), sendo 13 constituintes da variedade conilon Vitoria ‘Incaper 8142’ e outros três (14/86, 109a e 120) referenciados quanto ao grau de sensibilidade à restrição hídrica. Para o estudo proposto, dois ensaios foram conduzidos, sendo que no primeiro foram utilizados os dezesseis clones mencionados, enquanto no segundo experimento, foram conduzidos os genótipos mais contrastes (cinco no total), possibilitando a obtenção de um maior conjunto de dados. Foram determinadas a condutância hidráulica (K R ) e as condutividades hidráulicas de raízes, normalizadas por matéria seca (K R,RM ), volume de raiz (K R,RV ) e área foliar (K R,LA ). Os clones 1V, 2V, 3V, 5V, 6V, 8V, 10V e 109a apresentaram maior condutividade hidráulica por massa seca de raiz (K R,RM ), seguidos pelo grupo formado pelos clones 7V, 11V, 12V, 13V e 120, em sequência pelo grupo contendo os clones 4V, 9V e 14/86 com as menores médias. A ordem seguindo do maior para o menor valor de K R,RM foi formada pela sequência dos clones 5V, 120, 13V, 12V e 14/86, resultado condizente com o primeiro ensaio. A importância da relação de massa seca entre raiz e parte aérea (MSR/PA) foi confirmada por meio do estudo de correlação entre massa seca de raiz (MSR), volume radicular (VR) e massa seca parte aérea (MSPA), que apresentou correlação positiva significativa e forte. Porém, as correlações de KR com MSR e VR apresentaram coeficientes baixos, indicando que outros parâmetros devem ser buscados como comprimento de raiz e área superficial de raiz. A relação de K R com AF e com MSF que apresentaram coeficientes significativos, indicando uma correlação moderada entre estes parâmetros, demonstram o equilíbrio fisiológico entre a capacidade do sistema radicular em fornecer água à parte aérea. O diâmetro do caule por si só, não representa a capacidade de conduzir água à parte aérea, sendo necessária melhor caracterização anatômica de seus vasos xilemáticos. Portanto, esta variável não deve ser utilizada como parâmetro de normalização de K R . A condutância hidráulica foi preponderante para a manutenção da hidratação das folhas e da integridade do aparato fotossintético em situação de menor relação MSR/PA, como evidenciado pelo clone 13V. Entre os clones estudados não foram observadas diferenças significativas entre as condutâncias hidráulicas da folha (K L ) nem tão pouco na densidade estomática (DE), demonstrando que estes parâmetros não explicariam quaisquer diferenças que fossem encontradas entre a capacidade de manutenção do status hídrico foliar entre os clones estudados. A relação MSR/PA demonstrou-se uma medida biométrica importante bem como K R na manutenção de um status hídrico adequado à planta, necessitando, ainda, uma melhor avaliação destes dois parâmetros associados ao funcionamento estomático em condições de restrição hídrica.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.