Teses e Dissertações
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Item Proposta de manejo fitossanitário de Coffea canephora na agricultura familiar do Mato Grosso(Universidade Federal de Viçosa, 2024-03-13) Santos, Eva Macedo dos; Pereira, Eliseu José GuedesO café é uma das bebidas mais consumidas no mundo e ele possui importância econômica, social e ambiental. As principais espécies cultivadas são o café arábica (Coffea arabica) e o café canéfora (Coffea canephora). O Brasil é o maior produtor e exportador de café. Os principais estados produtores são Minas Gerais, Bahia, Espírito Santo e Rondônia. A produção do café canéfora tem sido incentivada aos produtores da agricultura familiar no estado do Mato Grosso. Contudo, falta a eles informações confiáveis e acessíveis, sobretudo sobre o manejo fitossanitário. Assim, esse trabalho teve o objetivo de propor programa de manejo fitossanitário para cultivos de C. canephora em agricultura familiar. Para tanto, foi realizada pesquisa em fontes bibliográficas confiáveis para elaborar proposta de programa de manejo fitossanitário adaptado aos produtores familiares de café canéfora de Mato Grosso. Nesses cultivos a broca do café Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae) é a principal praga. Já a ferrugem do cafeeiro causada pelo fungo Hemileia vastratrix (Uredinales: Pucciniaceae) é a principal doença. A ferrugem incide severamente nos cultivares menos resistentes e cultivados em condições climáticas favoráveis. A broca é especializada em viver no fruto e alimentar da semente do café. Esse besouro possui grande capacidade de reproduzir e colonizar eficazmente os frutos do café e reduzir drasticamente o valor do produto e qualidade da bebida. Na implantação dos cafezais, deve se procurar escolher cultivares adequados e resistentes à ferrugem, obter mudas saudáveis, utilizar espaçamento adequado e realizar adubação adequada das plantas. Na fase produtiva dos cafezais, deve-se realizar controle cultural da broca do café, efetuar colheita cuidadosa com repasse e catação dos frutos remanescentes nas plantas e no solo. Em conclusão, para o controle eficiente e sustentável das pragas e doenças pelos produtores familiares de café canéfora é adequado adotar o programa de manejo fitossanitário aqui proposto. Para tanto, se deve adotar um programa educacional de assistência técnica pelo governo estadual em colaboração com cooperativas e cafeicultores. Palavras-chave: Cafeicultura. Broca do café. Ferrugem do cafeeiro. Café canéfora. Métodos de controle.Item Clorantraniliprole em bicho-mineiro do cafeeiro ( Leucoptera coffeella): biologia e comportamento(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-18) Souza, Diego dos Santos; Guedes, Raul Narciso Carvalho; Castellani, Maria AparecidaAs tendências comportamentais dos insetos podem impactar diretamente a eficiência da tática de controle químico, pois podem reduzir a exposição dos indivíduos ao inseticida. No caso de moléculas mais recentes como o clorantraniliprole, a resistência já vem sendo reportada no bicho-mineiro do cafeeiro (Leucoptera coffeella, Guérin- Mèneville & Perrottet, 1842), principal praga da cultura do café na região Neotropical. Compreender como o inseticida afeta o comportamento e a biologia da espécie é crucial para o manejo adequado da molécula e estender a sua eficiência no campo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do clorantraniliprole em aspectos comportamentais e da biologia em populações de L. coffeella. Adultos foram utilizados em bioensaios de preferência para oviposição, com e sem chance de escolha, utilizando mudas de cafeeiro tratadas ou não com clorantraniliprole. Os adultos foram, também, submetidos a bioensaios de sobrevivência e quantificação da taxa respiratória após a exposição ao inseticida [0,078 mg i.a. mL-1, equivalendo a 90 g.p.c. ha-1 (31,5 g i.a. ha-1) com volume de calda de 400 L ha-1]. O desenvolvimento e a mortalidade foram acompanhados após exposição ao clorantraniliprole durante a fase de ovo e o consumo foliar das larvas foi mensurado por meio de imagens de raio X. A presença do inseticida não afetou o comportamento das fêmeas para escolha do local de oviposição em nenhuma das populações nos dois bioensaios realizados. A população de Barreiras (BA) apresentou maior probabilidade de sobrevivência ao inseticida em relação à população de Viçosa (MG), maior consumo foliar total, menores tempos letais medianos e taxas respiratórias (p > 0.001) foram observados para adultos desta mesma população. Os resultados aqui apresentados fornecem subsídios para o aperfeiçoamento do uso do clorantraniliprole no controle de L. coffeella e para compreensão de como as populações da espécie estão se comportando na presença da molécula. Palavras-chave: Diamida antranílica. Comportamento. Taxa respiratória. Tempo letal.Item Resistência de acessos do banco de germoplasma de café da EPAMIG a Hypothenemus hampei(Universidade Federal de Viçosa, 2018-04-30) Manrique Burbano, Marylyn Bellyne; Pereira, Eliseu José Guedes; Pereira, Antonio AlvesO primeiro passo para desenvolvimento de cultivares resistentes a um inseto fitófago consiste em avaliar criteriosamente genótipos da planta hospedeira de interesse agronômico na tentativa de identificar fontes de resistência ao inseto. Assim o objetivo deste trabalho foi determinar a resistência de acessos de Coffea arabica à broca do café Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae). Para isso, este trabalho foi dividido em duas partes, a primeira foi realizada em campo e nela se avaliou a intensidade de ataque da praga a 100 acessos do Banco de Germoplasma de café da EPAMIG, usando como comparador a variedade Catuaí Vermelho IAC 99. Contabilizou-se a porcentagem de frutos atacados e o número de indivíduos imaturos e adultos por fruto, e se determinou a escala de penetração da broca do café. Já a segunda parte do trabalho foi realizada em laboratório e nela foi estimado o número de estádios biológicos e a taxa instantânea de crescimento populacional (ri) da broca nos 10 acessos mais resistentes à praga, selecionados no primeiro experimento, e na variedade controle (Catuaí Vermelho). Foi observado que 27 acessos de C. arabica foram os menos atacados por H. hampei e neles a porcentagem de frutos broqueados variou de 21 a 43%, enquanto que na variedade Catuaí Vermelho IAC 99 o 79 ± 4% dos frutos estavam broqueados. A média de estádios biológicos de H. hampei variou entre os acessos menos infestados e correlacionou-se positivamente com a porcentagem de frutos broqueados na escala D (i.e., broca no interior da semente com sua descendência). No experimento em laboratório o número de ovos e larvas por fêmea e a taxa instantânea de crescimento populacional (ri) de H. hampei foram menores nos acessos MG0004 (Bourbon Vermelho), MG0175 (Caturra x H.T. IAC 2012), MG0205 (Guatenano) e MG0230 (Catuaí Erecta) para a primeira geração da broca, mas não para as gerações subsequentes, nas quais o valor de ri não diferiu entre os genótipos avaliados. Os acessos destacados neste estudo figuram-se como promissores na busca pela obtenção de variedades de café com maior resistência a H. hampei do que as atualmente cultivadas.Item Efeitos letais e subletais de uma mistura inseticida para controle da broca-do-café(Universidade Federal de Viçosa, 2021-05-19) Quintero Cortes, Johana Elizabeth Johana Elizabeth; Pereira, Eliseu José GuedesA broca-do-café Hypothenemus hampei (Ferrari) (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae) é uma das pragas mais importantes nos cultivos de café. O controle químico é o método mais usado no controle de H. hampei. No passado esta praga era controlada pelo organoclorado endossulfan que devido aos seus efeitos nocivos à saúde humana e ao ambiente foi banido. Desta forma, é necessário a seleção de inseticidas que sejam eficientes no controle desta praga e que não apresentem caraterísticas ecotoxicológicas inadequadas. Entre os grupos de inseticidas registrados para uso em lavouras de café com essas características estão os piretróides e os neonicotinóides. Na seleção dos inseticidas é importante se estudar tanto os efeitos letais como os subletais. Assim, este trabalho teve por objetivo determinar os efeitos os letais e subletais do piretróide bifentrina e do neonicotinóide acetamipride isolados e em mistura. Nos bioensaios foram usados insetos adultos coletados em lavoura sem aplicação de inseticidas. Para o estudo do efeito letal dos inseticidas foram estimadas curvas concentração e tempo mortalidade para os adultos de H. hampei. Já para estudo dos efeitos subletais foram realizados bioensaios de preferência alimentar e da progênie (oviposição e desenvolvimento larval do inseto). Na dose recomendada a bifentrina causou 100% de mortalidade aos adultos da broca do café 12 horas após a aplicação. Já o acetamipride na dose recomentada não causou mortalidade à praga. A mistura dos dois inseticidas teve efeito similar à bifentrina. Não se observou efeito subletal dos inseticidas sobre H. hampei. Portanto, a bifentrina pode ser recomendada nos programas de manejo integrado de H. hampei em lavouras de café devido a este inseticida ser eficiente e ter ação rápida de controle desta praga. Além disso, a bifentrina apresenta baixo custo e baixa toxicidade ao homem e não é persistente no ambiente. Palavras-chave: Hypothenemus hampei. Bifentrina. Acetamipride. Neonicotinoide. Piretroide. Comportamento. raios-x.Item Artrópodes predadores da broca-do-café associados ao ingá(Universidade Federal de Viçosa, 2018-07-31) Pantoja, Gabriel Martins; Venzon, Madelaine; Rezende, Maíra QueirozPlantas associadas podem incrementar a comunidade de inimigos naturais no ecossistema através da disponibilidade do néctar extrafloral. Neste trabalho estudou-se a influência do ingá na comunidade de artrópodes predadores de Hypothenemus hampei (Coleoptera: Scolytinae) em cultivo de café e a capacidade predatória do tripes Trybomia sp. (Karny) (Thysanoptera: Phlaeotrhipidae em controlar a broca-do-café (Ferrari) (Hypothenemus hampei). O trabalho foi dividido em dois capítulos. No capítulo 1, foram avaliadas a diversidade e abundância de assembleias de formigas e do tripes Phlaeothripidae em cultivos de café com e sem o ingá. No capítulo 2, avaliou-se a capacidade do tripes Trybomia sp. de acessar e predar a broca-do-café no interior dos frutos. Não houve diferença na abundância e na diversidade das assembleias de formigas e tripes entre café em monocultivo e consorciado. No entanto, nas áreas com consórcio, encontramos maior abundância do total de insetos predadores. Tripes predadores do gênero Trybomia não foram eficientes em acessar e predar a broca-do-café. Através de equipamento de raio-x, foi possível identificar um comportamento de defesa da broca que pode ter impedido a entrada desses tripes. O tripes Trybomia sp. não se mostrou um predador eficiente de H. hampei no interior dos frutos. Nós concluímos que a presença do ingá pode aumentar a incidência de artrópodes predadores em cultivos de café. No entanto, são necessários estudos futuros para avaliara abundância e diversidade dos artrópodes em diferentes distâncias do ingá para certificar a adequada associação dessa planta com os cultivos.Item Seasonal variation, spatial distribution and decision–making system to control of the Leucoptera coffeella in coffee arabica fields(Universidade Federal de Viçosa, 2022-03-28) Walerius, Adriana Helena; Pallini, Angelo; Venzon, Madelaine; Picanço, Marcelo CoutinhoCoffee is the world's second-largest commodity and represented a global market of US$ 102.02 billion dollars in 2020. The Neotropical region is the main coffee producer globally, accounting for more than 56% of the world's production of Arabica coffee. In this region, the coffee leaf miner Leucoptera coffeella is one of key coffee pests. This pest can decrease productivity by around 50 to 87% at high densities. Several factors can influence the L. coffeella population dynamics in the field. Therefore, prior knowledge of the areas and seasons of higher incidence of L. coffeella is essential to field management. The objective of this study was to evaluate the seasonality of the L. coffeella population and the factors that regulate its dynamics in coffee crops located in the Atlantic Forest and the Cerrado biomes. We aim to determine the spatial distribution of Leucoptera coffeella in coffee crops in the Cerrado through geostatistical analyses and propose a decision-making control system based on management zones. L. coffeella densities were higher in the Cerrado area compared to the Atlantic Forest. In the Cerrado, air temperature and potential evapotranspiration were higher, while rainfall was lower. These data are correlated with the high densities of L. coffeella in the fields. The highest population densities were observed between July and October, when the coffee plants were in the fruiting and flowering phases. The minimum, optimum and maximum temperatures for the development of the pest were 16.59, 26.81, and 34.8°C, respectively. Therefore, the climatic elements in each biome influenced the spatio-temporal dynamics of L. coffeella. Geostatistical analysis showed an aggregated distribution of L. coffeella in the Cerrado field. Colonization generally started at the edges of the crop, except in the last year of evaluation. Pest outbreaks appeared at different pivots and different locations within the pivots. Due to isotropy, sampling must be done equidistantly, as the pest is evenly distributed in all directions. The programs that use sampling and level of control (30% of active mined leaves) in decision making were the most efficient and assertive in controlling L. coffeella. Management zones reduce insecticide use by 70% compared to conventional controlover the whole area. The information provided in this study is essential for designing and implementing efficient control strategies, thus reducing production costs and the harmful effects of pesticide use. Keywords: Coffea arabica. Coffe Leaf miner. Population Fluctuation. Climatic Elements. Geostatistics. Integrated Pest Management. Precision Agriculture.Item Caracterização molecular e estudo de autoincompatibilidade gametofítica em cafeeiros Amazônicos(Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-26) Silva, Ana Carolina Andrade; Caixeta, Eveline Teixeira; Rocha, Rodrigo BarrosA caracterização dos materiais genéticos de café desempenha um papel crucial no desenvolvimento de variedades mais resilientes e adaptadas às condições climáticas em mudança, contribuindo para a sustentabilidade e o futuro da produção de café. Dentre as centenas de espécies do gênero Coffea já descritas, a espécie Coffea canephora se destaca por apresentar características válidas na adaptação às condições climáticas (resistência a pragas e doenças, tolerância a seca, ampla distribuição geográfica). É uma espécie diploide, alógama e que possui autoincompatibilidade gametofítica. Ampliar os estudos para melhor conhecimento desta autoincompatibilidade também se torna essencial, uma vez que para se obter cruzamentos promissores, é necessário genitores de grupos de compatibilidade diferente, para que ocorra a fertilização. Sendo assim, os objetivos do presente trabalho foram: (i) avaliar a diversidade genética de cafeeiros provenientes do programa de melhoramento da Embrapa Rondônia juntamente com genótipos de produtores locais, via marcadores moleculares SNP; (ii) usar marcadores moleculares para identificação de cafeeiros contendo diferentes genes de resistência às principais doenças da cultura: ferrugem e CBD e (iii) sequenciar e avaliar diferenças em regiões de interesse do gene S, que podem estar relacionadas ao mecanismo de autoincompatibilidade gametofítica na espécie C. canephora. Os marcadores SNPs utilizados permitiram diferenciar e caracterizar com eficiência os cafeeiros em estudo. O dendrograma pela análise destes marcadores ficou dividido em cinco grupos. O grupo I e o grupo IV alocaram dois cafeeiros cada. O grupo II alocou 33, de sua grande maioria pertencentes a variedade botânica Robusta. O grupo III ficou constituído por 18 cafeeiros, pertencentes a variedade botânica Conilon. Por fim, o quinto e maior grupo alocou 85 cafeeiros, sendo a maioria correspondente a híbridos entre as duas variedades botânicas. Marcadores moleculares ligados a genes de resistência a doenças também possibilitaram a identificação de cafeeiros contendo piramidação de alelos de resistência a Hemileia vastatrix e Colletotrichum. kahawae. Quanto ao estudo de autoincompatibilidade, as sequências de DNA dos genótipos dos diferentes grupos de autoincompatibilidade foram alinhadas e não foi encontrado polimorfismo. Ao realizar o BLAST entre a sequência consenso obtida do sequenciamento realizado com o primer HVa3 e o genoma de referência de C. canephora, observou-se que há duas regiões de alinhamento no cromossomo 2, com grande quantidade de mismatch e Gap. Esta diferença observada pode ser decorrente da ampla diversidade genética presente na espécie. Além disso, o genoma de referência disponível foi obtido de um cafeeiro geneticamente distante dos Robustas Amazônicos e Conilons cultivados no Brasil. O alinhamento entre as duas sequencias amplificadas em regiões distintas no genoma de C. canephora com o primer Hva3 mostrou serem idênticas. Este resultado pode ser um indício dessas serem regiões repetitivas dispersas no genoma da espécie. Portanto, foi possível identificar cafeeiros divergentes geneticamente, contendo a piramidação de alelos de resistência a H. vastatrix e C. kahawae. E, este estudo de autoincompatibilidade abre portas para que novos estudos possam ser realizados a partir deste. Palavraschave: Coffea canephora. Hemileia vastatrix. CBD. SNP. Gene S. Grupos de compatibilidade.Item Produção e sortimento de madeira de Toona ciliata var. australis cultivada no entorno de cafezais(Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-18) Nunes, Maria Tereza Angeletti; Oliveira Neto, Sílvio Nolasco de; Leite, Helio Garcia; Paiva, Haroldo Nogueira deO objetivo desse trabalho foi avaliar as características dendrométricas e ajustar modelos hipsométricos, volumétricos e de afilamento do fuste, bem como realização de análise de sortimento e de multiprodutos da madeira, para avaliação da produção de madeira do Cedro- australiano (Toona ciliata) cultivado no entorno de talhões de cafezais, em Coimbra, Zona da Mata mineira. Foram mensuradas árvores de 6, 8, 9 e 10 anos de idade, cultivadas em fileiras simples, distanciadas em 3 m entre si, nos perímetros dos talhões de cafezais. Foram selecionados 60 indivíduos de cada idade para realização de um inventário. As árvores foram agrupadas em classes diamétricas com 2 cm de amplitude, sendo selecionadas três em cada classe para realização de uma cubagem não destrutiva. Foi realizada análise da distribuição diamétrica e, para análise da relação hipsométrica, foram ajustados dois modelos exponenciais e um modelo potencial. Para estimativas do volume de madeira foram ajustados um modelo volumétrico e quatro modelos de afilamento do fuste. A produção foi estimada por área (hectare) cultivada com cafeeiro, bem como por quilômetro (km) de vias de acesso que circundam os talhões. Para a análise de rendimento otimizado de madeira serrada em multiprodutos foram considerados dois sortimentos: 1 - toras de 2,4 m de comprimento, com diâmetro mínimo de 25 cm; e 2 - toras de 1,0 m de comprimento, com diâmetro de 10 a 25 cm na extremidade mais fina. As maiores classes de diâmetro foram observadas nas árvores com 10 anos de idade e as menores naquelas com 6 anos, sendo que em todas as idades identificou-se tendência de distribuição normal. A relação hipsométrica foi melhor representada por um modelo exponencial, sendo indicada a realização do ajuste individual para cada idade avaliada. A produção de madeira estimada foi de 18,88; 54,23; 65,15 e 72,42m³ ha -1 cultivado com cafeeiro, para as idades 6, 8, 9 e 10 anos, respectivamente. Para as análises de afilamento do fuste o modelo proposto por Garay foi o que apresentou melhor ajuste, sendo que a análise considerando os sortimentos 1 e 2 proporcionou aproveitamento total de 87,15% da madeira e a análise de multiprodutos promoveu a otimização das possíveis medidas de corte a serem adotadas na serraria.Palavras-chave: Sistemas Agroflorestais. Cedro-australiano. Coffea spp. Inventário. Produção de madeira.Item Respostas fisiológicas e morfológicas de cultivares de café arábica à compactação do solo(Universidade Federal de Viçosa, 2021-05-31) Ramos, Elísia Gomes; Oliveira, Teógenes Senna de; Neves, Júlio Cesar LimaA compactação causada pela mecanização afeta a qualidade do solo e consequentemente o desenvolvimento das culturas, alterando a morfologia e fisiologia das mesmas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de cinco graus de compactação do solo na fisiologia e morfologia de diferentes cultivares de café. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com delineamento de blocos casualizados em arranjo fatorial 5 x 5, sendo cinco cultivares de café e cinco graus de compactação, com quatro repetições, totalizando 100 unidades experimentais. As cultivares utilizadas foram Arara, Catuaí Amarelo, Catuaí Vermelho, Mundo Novo e Paraíso, e os graus de compactação foram 68, 74, 80, 86 e 92%. No ensaio experimental foram avaliadas as seguintes variáveis: altura das plantas; diâmetro do ramo ortotrópico; número de folhas e de entre-nós; massa úmida e massa seca das raízes e da parte aérea; área foliar; comprimento, área de superfície e volume das raízes; diâmetro de raízes finas e grossas e trocas gasosas (condutância estomática, transpiração, fotossíntese e concentração interna de CO 2 ). Os resultados obtidos mostraram que os altos graus de compactação, acima de 80%, afetaram negativamente a maioria das variáveis; a cultivar Catuaí Vermelho apresentou pior desempenho independente do grau de compactação, enquanto o Arara e o Paraíso foram os mais resistentes ao solo compactado. A estrutura anatômica das raízes foi modificada com a compactação do solo, não sendo observado diferenças entre as cultivares. Palavras-chave: Coffea arabica L. Compactação. Morfologia. FisiologiaItem Computational intelligence and statistical learning applied to Coffea canephora(Universidade Federal de Viçosa, 2022-05-02) Sousa, Ithalo Coelho de; Nascimento, Moysés; Sant’anna, Isabela de Castro; Cruz, Cosme Damião; Azevedo, Camila Ferreira; Nascimento, Ana Carolina CampanaGenomic prediction in Coffee breeding has shown good potential in predictive ability (PA), genetic gains and reduction of the selection cycle time. Many methodologies are used to predict the genetic merit, but some of them require priori assumptions that may increase the complexity of the model. Artificial neural network (ANN) has advantage to not require priori assumptions about the relationships between inputs and the output allowing great flexibility to handle different types of complex non-additive effects, such as dominance and epistasis. Despite this advantage, the biological interpretability of ANNs is still limited. In the elaboration of this research project, two basic questions were formulated. The first question, is it possible to estimate genetic parameters using ANNs? The second, is it possible to reduce the panel marker size with no penalty in predictive ability? For this, the analyzes were divided into two articles. In the first article, the aim was to estimate the heritability and markers effects for two traits in Coffea canephora using an additive-dominance architecture ANN and to compare it with genomic best linear unbiased prediction (GBLUP). In the second article, the aim was to evaluate the trade-off between density marker panels size and the PA for eight agronomic traits in Coffea canephora using machine learning (bagging and random forest) algorithms and comparing them with BLASSO (Bayesian Least Absolute Shrinkage and Selection Operator) method. For both article, the data set consisted of 165 genotypes of Coffea canephora genotyped for 14,387 snp markers, after quality control analysis. For the first article the phenotypic data used was rust (Rus) and yield (Y). For the second article the phenotypic data is composed by vegetative vigor (Vig), rust (Rus) and cercosporiose incidence (Cer), fruit maturation time (Mat), fruit size (FS), plant height (PH), diameter of the canopy projection (DC) and yield (Y). In the first article we reduced the dimensionality of the data using bagging decision tree and then run 64,000 neural networks for each trait selecting the best architecture based on predictive ability for estimating the heritability, obtained results compatibles with those in literature. In the second article, 12 different density market panels were used to evaluate the effect of dimensionality reduction in PA. The common trend observed in the analysis shows an increase of the PA as the number of markers decreases, having a peak in most of the cases when used between 500 and 1,000 markers. In general, the worst results were obtained when used the full SNP panel density. The results of the second article indicate that the reduction of the number of markers can improve the selection of individuals at a lower cost. Computational Intelligence methods prove to be powerful tools for predicting genetic values, to estimate genetic parameters and to select markers. Keywords: GBLUP. BLASSO. BAGGING. Random forest. GEBV. Marker effect. Heritability.