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 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 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 Efeito do nível tecnológico e do preço do café Conilon nos custos do controle químico, biológico e comportamental da broca do café(Universidade Federal de Viçosa, 2023-06-20) Zonta, Filipe Varela; Picanço, Marcelo Coutinho; Renan Batista, QueirozA broca do café Hypothenemus hampei é a praga mais importante nos cultivos de café no mundo. O seu ataque geralmente é maior em cultivos de café conilon. O seu controle pode ser realizado usando métodos químico, biológico e comportamental. A produtividade e preço do produto afetam a renda obtida e ela determina os recursos disponíveis para adquirir os produtos a serem usados nas lavouras. Assim, este trabalho teve por objetivo determinar os custos dos controles químico, biológico e comportamental da broca do café em cultivos de café conilon em função do nível tecnológico do cafeicultor e preço da saca do café. Para isso se monitorou a intensidade de ataque de H. hampei, em lavouras de café conilon no estado do Espírito Santo durante dois anos. Pesquisou-se durante três anos os custos de controle de H. hampei em função do nível tecnológico do cafeicultor e preço da saca de café para os 68 municípios produtores de café conilon no estado do Espírito Santo. Verificou-se que é grande a probabilidade de se tomar decisões erradas de controle de H. hampei quando não se usa sistema de tomada de decisão. Atualmente existem no Brasil 15 produtos técnicos contidos em 48 produtos comerciais registrados para o controle da broca do café. Esses produtos são inseticidas organossintéticos, inseticidas botânicos, fungos entomopatogênicos e semioquímicos. O custo de controle da praga variou em função do método e produto. O comprometimento da receita obtida com o café conilon variou em função da produtividade, preço da saca de café, método de controle e produto usado. Verificou-se que o maior custo acontece quando se adota o controle biológico e o menor é para o controle comportamental. O custo do controle químico varia em função do usado inseticida usado e do número de aplicações. Em conclusão preço da saca de café e lavouras com menor produtividade têm um impacto maior no custo de controle. Palavras-chave: Hypothenemus hampei. Manejo de pragas. Coffea canéfora.Item Produção e caracterização de enzimas pectinolíticas por Paecilomyces formosus em resíduos sólidos do processamento de café(UNB- Universidade de Brasília, 2023-07-04) Vieira, Rafael Ícaro Matos; Ferreira Filho, Edivaldo XimenesO Brasil se destaca como o maior produtor mundial de café, com mais de 50 milhões de sacas de café produzidas anualmente, após o beneficiamento do café há geração de resíduos (casca, polpa, mucilagem) na mesma proporção, chegando até 50% da produção total. Neste trabalho foi pesquisado o potencial de produção da enzima pectinase pelo Paecilomyces formosus em resíduos de casca de café robusta e a caracterização desta enzima. Em estudo anterior foi constatado que as melhores condições de cultivo são em 20ºC, 87 rpm, pH 4,0, sem suplementação. Foi realizado um screening enzimático, revelando que o pico de produção de pectinase se dá ao sétimo dia. A amostra foi concentrada (1,54UI/mL) e foi realizada uma comparação entre a porção concentrada e o extrato bruto (0,43UI/mL). As melhores condições bioquímicas da pectinase para o pH se deram em faixas ácidas (pH 4-5) e básicas (pH 9-10), a melhor temperatura 60ºC, foi ativado pelos compostos fenólicos ácido transferúlico e ácido tânico, íons de Mn2+ , Ca2+ e pelo EDTA. A pectinase se mostrou estável quanto a termoestabilidade até o período de 72 horas nas temperaturas de 30, 60 e 80ºC no extrato bruto e também na fração concentrada em 30 e 60ºC. O teste de hidrólise demonstrou capacidade degradação do substrato lignocelulósico pela pectinase, se mantendo até o período final de 24 horas do teste, sendo que não houve nenhuma atividade pectinolítica quando ao teste utilizando a casca de café pré-tratada. Os resultados do presente trabalho demonstraram o potencial de produção de pectinase pelo Paecilomyces formosus, sendo caracterizada, contribuindo com novas informações dentro do cenário biotecnológico, se fazendo necessário mais pesquisas.Item Genomic identification, gene expression and enzyme activity of CAZymes from biotrophic fungus Hemileia vastatrix during coffee leaf infection(Universidade Federal de Minas Gerais, 2021-02-25) Pereira, Júlia Santos; Mendes, Tiago Antônio de OliveiraCoffee leaf rust, caused by the fungus Hemileia vastatrix, is a major disease that affects many coffee producers around the world, causing a huge economic loss. H. vastatrix is a biotrophic fungus, hence, its growth and reproduction are totally dependent on the cells of the living host. Because of that, they infect the tissue without causing necrosis. Nevertheless, it is known that some fungi during plant interaction can express genes involved in the formation of infectious structures, as well as synthesize enzymes responsible for the degradation of the host cell wall. However, little is known about the importance of cell wall degrading enzymes (CWDE) for biotrophic phytopathogens. In this work, we performed genomic analysis to identify CAZymes (Carbohydrate Active EnZymes) from H. vastatrix and the analysis of expression and enzyme activity during experimental coffee infection. The first step was the ab initio prediction of H. vastatrix genome, using AUGUSTUS program, which was adjusted with H. vastatrix RNA-Seq for model determination. Functional annotation to identify CAZymes was performed using dbCAN2 meta server. Among the 345 CAZymes found, 162 belong to Glycoside Hydrolases (GH) including 34 endoglucanases, xylanases and polygalacturonases from families GH 5, 9, 10, 12 and 28 - which may act during fungal infection degrading the highest prevalent components of cell wall, represented by cellulose, xylan and pectin, respectively. Physico-chemical parameters of these enzymes were checked, including identification of catalytic residues and standard CAZymes motifs. The enzyme structures were also modelled. Moreover, analysis of expression of enzymes were performed using RNA-seq data from a genotype of C. arabica susceptible to infection, therefore presenting compatible interaction with the pathogen, after 0, 12, 24 and 96 hours after inoculation (hai). Enzyme activity assays were carried out in order to verify if these enzymes were also active during the fungal infection. The enzymes showed typical physico-chemical characteristics and structures of active enzymes including conservation of the catalytic sites. Genes encoding endoglucanases and xylanases were expressed during different times of H. vastatrix infection, being the first more expressed at 12 hai and the other at 24 hai. In agreement with expression data, endoglucanases started to be produced early, and were more active at 24 hai, whereas xylanases had greater activity at 96 hai. The results suggest that biotrophic fungus also use active enzymes on carbohydrates during the infection. In relation to H. vastatrix, these enzymes start being produced at the pre-haustorial phase of the fungal infection, but are more active at the post-haustorial phase, when the haustorium begins to be formed in the host membranes and in the plant cell wall.Item Desenvolvimento de sistemas inteligentes para a predição de pragas e doenças no cafeeiro(Universidade Federal de Lavras, 2021-04-09) Andrade, Thiago; Ferreira, Danton Diego; Silva, Rogério AntônioAs pragas e doenças no cafeeiro, ocasionadas por bicho-mineiro-do-cafeeiro, broca-do-café, ferrugem-do-cafeeiro e cercosporiose, chegam a atingir até 50% de uma lavoura cafeeira, podendo causar grandes prejuízos aos cafeicultores. Sendo assim, os sistemas inteligentes são de suma importância para predizer esses danos ao cafeeiro e também auxiliar os cafeicultores na tomada de decisão. Este trabalho propõe o uso de redes neurais artificiais do tipo Multilayer Perceptron (MLP) e árvores de decisão para o desenvolvimento de sistemas inteligentes para prever a taxa de ocorrência de pragas e incidência de doenças no cafeeiro. Utilizou-se um método de regressão linear no intuito de compará-lo com os modelos de sistemas inteligentes por meio de métricas estatísticas. Foram utilizados dados meteorológicos, tais como: temperaturas mínima e máxima, precipitação pluviométrica, umidade relativa do ar, incidência de raios solares e a quantidade de dias sem chuva na região como variáveis de entrada dos modelos. O valor dos dados referentes às pragas e doenças foram coletados no Campo Experimental da EPAMIG de São Sebastião do Paraíso, no sul de Minas Gerais. Foram empregadas as métricas estatísticas Root Mean Square Error (RMSE) e o Coeficiente de Determinação (R 2 ) para verificar o quão os modelos propostos estão predizendo as manifestações de pragas e doenças adequadamente. As redes neurais MLP apresentaram os melhores resultados para os modelos de doenças e pragas com um RMSE na faixa de 0,0220 a 0,1569 e um R 2 que variou entre 0,7552 a 0,9803. Os valores para os modelos de árvores de decisão ficou em um intervalo para RMSE e R 2 entre 0,0477 a 0,2900 e 0,2059 a 0,8752, respectivamente. Os resultados dos modelos aplicando regressão linear múltipla variou entre 0,0633 a 0,3154 e 0,1045 a 0,4822 para as métricas RMSE e R 2 , respectivamente. Uma das vantagens de se utilizarem redes neurais artificiais do tipo MLP é a alta capacidade de aprender e generalizar após o treinamento do algoritmo, isto ficou evidente neste trabalho. Por fim, desenvolveu-se um aplicativo para smartphones embarcado com um modelo de sistema inteligente com o objetivo de predizer e informar o cafeicultor em tomadas de decisões no que refere-se a doenças e pragas.Item Assembleias de parasitoides em cafezais diversificados(Universidade Federal de Lavras, 2023-01-31) Lima, Aline Unes Negromonte; Silveira, Luis Cláudio PaternoO Brasil é o maior produtor de café do mundo e suas lavouras são conduzidas tanto em sistemas de monocultivo quanto diversificados. A heterogeneidade ambiental utilizada pelo Controle Biológico Conservativo pode colaborar para a atração, manutenção e aumento das populações de parasitoides em agroecossitemas cafeeiros e promover o controle natural de pragas. O objetivo deste estudo foi analisar como as assembleias de parasitoides estão distribuidas em agroecossistemas cafeeiros na região do Campo das Vertentes (MG), e as formas pelas quais estas podem ser influenciadas pelo nível de diversificação ambiental, em relação a sua abundância, riqueza e diversidade. Selecionamos quatro cafeeiros com diferentes níveis de diversificação, caracterizados da seguinte maneira: ambiente com alto nível de diversificação vegetal (consorcio com árvores nativas e muvuca), médio (consorciado com linhas de Cedro Australiano espaçadas a 15m e espontâneas), baixo (consórcio com Cedro Australiano no espaçamento de 160m) e nenhum nível de diversificação (monocultivo com árvores esparsas no entorno). Utilizaram-se 10 armadilhas amarelas do tipo pan-trap em cada tratamento, instaladas a 50 cm do solo, que permaneceram no campo por 48 horas. Através de escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS) e ANOSIM, foi possível constatar que as assembleias de parasitoides foram dissimilares em todos os níveis de diversificação vegetal analisados. A partir do uso de modelos lineares generalizados (GLM), observou-se que o nível de diversificação interna da lavoura afetou as assembleias de parasitoides sendo menos ricas, abundantes e diversas em sistemas altamente complexos do que em monocultivo. Pela análise de dissimilaridade (SIMPER), identificou-se quais parasitoides foram dissimilares entre os agroecossistemas avaliados. Portanto, os níveis de diversificação modificam as assembleias de parasitoides, mas sua abundância, riqueza e diversidade parecem estar relacionadas com a maior presença de hospedeiros nos ambientes de monocultivo.Item Visão computacional aplicada à avaliação de Hemileia vastatrix em Coffea arabica(Universidade Federal de Lavras, 2022-10-28) Salvador, Guilherme Soares; Gonçalves, Flávia Maria AvelarA principal doença que acomete a cultura do café é a ferrugem alaranjada, causada pelo fungo Hemileia vastatrix. Com isso, o foco dos programas de melhoramento genético do cafeeiro na obtenção de cultivares resistentes ao patógeno se torna cada vez mais essencial, a fim de minimizar os prejuízos por ele ocasionados à cafeicultura. A principal estratégia adotada para a avaliação dos genótipos resistentes à doença é a utilização de escalas diagramáticas. A partir dela, são dadas notas referentes a reação do genótipo em relação à severidade da doença. Contudo, tais avaliações são feitas visualmente e dependem da experiência do avaliador. Uma alternativa para a avaliação da severidade da doença é a utilização de imagens fotográficas e processamento destas em softwares para obtenção da severidade real e obtenção de resultados mais assertivos e conclusivos. Diante disso, o presente trabalho objetivou-se no desenvolvimento de um algoritmo para quantificação da ferrugem alaranjada e a partir das análises obtidas por meio deste, desenvolver e validar uma nova escala diagramática de avaliação da ferrugem do cafeeiro. Foram realizados dois experimentos, no qual o primeiro consistiu na coleta de folhas de cafeeiro acometidas pela doença para o treinamento e obtenção de um modelo de algoritmo para quantificação, enquanto o segundo foi conduzido em folhas destacadas e inoculadas com o fungo, alocadas em placas de Petri, em ambiente controlado, tendo como proposta desenvolver um novo método de inoculação e avaliação da doença, utilizando as cultivares Catuaí Vermelho IAC 144, Bourbon Amarelo, MGS Aranãs, MGS Paraíso e Catiguá MG2. O processamento e análise de imagens foram realizados em linguagem de programação Python, utilizando os pacotes OpenCV e Scikit-Image. Para a elaboração da escala diagramática, foram utilizadas as imagens e estimativas obtidas pelas análises de imagem. A escala diagramática desenvolvida foi validada pelo coeficiente de correlação de concordância proposto por Lin (1989) e se mostrou eficaz na quantificação de folhas doentes de cafeeiro, enquanto o algoritmo desenvolvido também se mostrou assertivo em relação à quantificação da doença. Comparou-se métodos de avaliação visual presencial e remotamente e não foi identificada diferença significativa entre as avaliações.