Orientador : Dr. Anibal de Moraes / Coorientador : Dr. Vanderley Porfírio da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 05/05/2017 / Inclui referências ao final de cada capítulo / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: Árvores podem melhorar a produtividade de um agroecossistema, influenciando nas características do solo, microclima, hidrologia e em componentes biológicos associados. Existem ainda poucas informações sobre espécies arbóreas mais adequadas para utilização nos sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA), especialmente em áreas de proteção ambiental (APA). Sistemas integrados têm sido cada vez mais adotados no Brasil, inclusive apoiados por políticas públicas, como o programa do governo federal ''Agricultura de Baixo Carbono''. Estes sistemas integram diversificação, geração de renda e proteção ambiental. No entanto, danos causados em árvores pela presença de bovinos no sistema pode ser um problema que impossibilita o alcance de vantagens tecnológicas, podendo promover perdas econômicas do uso do componente arbóreo. As causas desses danos não são precisamente conhecidas e poucas alternativas estão disponíveis para prevenir ou reduzi-los, para tanto, foram conduzidos dois experimentos na Fazenda Experimental Canguiri - UFPR, localizada em Área de Proteção Ambiental do Rio Iraí (APA do Iraí), em Pinhais, PR, Brasil. O primeiro, com o objetivo de avaliar o efeito da desrama no descascamento do tronco das árvores de Eucalyptus benthamii Maiden et Cambage aos 26 meses e os danos causados pela presença dos animais em um sistema silvipastoril. Seis tipos e cinco intensidades de danos foram caracterizados. Houve diferenças significativas entre os tratamentos com desrama (CD) e sem desrama (SD) para os diferentes tipos de danos. No tratamento SD, todas as árvores apresentaram danos enquanto que, no tratamento CD, em cerca de 16% das árvores não foram verificados danos. Danos de maiores intensidades, portanto de maior importância para o desenvolvimento das árvores, foram registrados no tratamento SD, onde o dano de classe dois (d2= dano médio) foi de aproximadamente 85% das árvores. A prática da desrama das árvores do Eucalyptus benthamii não afetou o crescimento do DAP e altura total das árvores e contribuiu para a redução da incidência e intensidade de danos causados pelos bovinos. O segundo experimento teve por objetivo avaliar o crescimento do E. benthamii Maiden et Cambage, do plantio aos 36 meses de idade, conduzido no delineamento em blocos ao acaso em quatro tratamentos: pecuária-floresta (PF), lavoura-pecuária-floresta (LPF), lavoura-floresta (LF) e monocultivo florestal ou maciço florestal (FM). A pastagem perene de verão utilizada nos sistemas com pecuária foi o Megathyrsus maximus - cv Aries com semeadura direta de aveia preta (Avena strigosa Schreb.) no inverno, sem dessecação. Foram realizados inventários sistemáticos com 10% de intensidade amostral, aos 12 meses, 24 meses e 36 meses, para mensurar o diâmetro à altura do peito (DAP) e altura total (H). Não houve variação significativa (p ? 0,05) entre os tratamentos para o crescimento em altura total do Eucalyptus benthamii, aos 12 meses. Aos 24 e 36 meses, ocorreu uma variação significativa (p ? 0,05) entre os tratamentos, com o tratamento FM superior aos demais tratamentos. Aos 36 meses a altura total média do tratamento FM foi de 14,00 m, seguidas pelos tratamentos LF (12,37 m), LPF (11,01 m) e PF (10,88 m), que foi a menor altura total. Já na comparação do crescimento médio do DAP entre os tratamentos, houve diferença significativa (p ? 0,05) apenas aos 12 meses de idade, com maior crescimento para o tratamento LF (3,02 cm) e o menor tratamento FM (2,14 cm). Nas avaliações aos 24 e 36 meses, não houve diferença significativa (p ? 0,05) entre os tratamentos. Palavras Chave: Eucalipto, Sistemas Integrados, Herbivoria, Madeira. / Abstract: Trees can improve the productivity of an agroecosystem, influencing soil characteristics, microclimate, hydrology and in associated biological components. There is a lack of information regarding the most suitable tree species for use on integrated crop livestock systems (ICLS), especially in use on environmental protected areas (APA). Integrated systems have been increasingly adopted in Brazil, even supported by public policies, such as the federal government's "Low Carbon Agriculture" program. These systems incorporate agriculture production diversification, income generation and environmental protection. However, the damage caused to the trees by the introduction of cattle into the system can be harmful, may causing technological system challenges such as economic losses that make it unfeasible to the system to reach technological advantages. Currently, the causes of these damages are not precisely known and a few alternatives are available to prevent or reduce damages. The current experiment was conducted at Canguiri Experimental Farm - UFPR, located in Iraí River Environmental Protection Area (APA do Iraí), in the municipality of Pinhais, PR, Brazil, with the objective of evaluating the effect of the pruning on the peeling of the trees trunk stripping of Eucalyptus benthamii Maiden et Cambage at 26 months of age in a silvopastoral system. Six types and five damage intensities were characterized. There were significant differences between the treatments with pruning (CD) and without pruning (SD) for the different types of damages. In the SD treatment, all trees presented damage whereas in the CD treatment about 16% of the trees did not present any injures. Damage of higher intensities, therefore of greater importance for trees development, were recorded in the SD treatment, where class two damage (d2 = average damage) was approximately 85%. Another experiment was carried out in the same area with the objective of evaluating the growth of Eucalyptus benthamii Maiden et Cambage, from the 36-month-old planting, in four systems of production systems: livestock-forest (PF), crop-livestock-forest (LPF), crop-forest (LF) and crop monoculture (FM). The perennial summer pasture used in livestock systems was Megathyrsus maximus - Aries Variety with black oats (Avena strigosa Schreb.) in the winter. The experiment was conducted in a randomized complete block design. Systematic inventories with 10% of sampling intensity were performed at 12 months, 24 months and 36 months to measure the diameter at breast height (DBH) and total height (H). There was no significant variation (p ? 0.05) between treatments for growth at full height of Eucalyptus benthamii at 12 months. At 24 and 36 months, a significant variation (p ? 0.05) occurred between the treatments, with FM treatment superior to the other treatments. At 36 months the mean total height of FM treatment was 14.00 m, followed by LF treatments (12.37 m), LPF (11.01 m) and PF (10.88 m), which was the lowest total height. Compared with the average growth of DAP between treatments, there was a significant difference (p ? 0.05) only at 12 months of age, with higher growth LF treatment (3.02 cm) and lower FM treatment (2.14 cm). In the evaluations at 24 and 36 months, it did not differ significantly (p ? 0.05) between the treatments. Key-words: Integration Crop Livestock System and Forest Crops, Agroforestry Systems, Eucalyptus, Herbivory, Wood.

Orientador : Dr. Bruno Portela Brasileiro / Coorientador : Dr.Edelclaiton Daros, Prof. Dr. Ricardo Augusto de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 08/03/2017 / Inclui referências ao final de cada capítulo / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é a matéria prima para a produção de energia com maior potencial de crescimento nos próximos anos. A partir da sua biomassa é possível obter energia elétrica e biocombustível, cujo consumo é crescente em substituição aos derivados de petróleo. Além disso, a utilização de materiais lignocelulósicos para a geração de etanol de segunda geração tem apresentado grande potencial e uma solução promissora para alavancar os ganhos do setor sucroenergético. Diante da necessidade de novas variedades que possam atender as necessidades atuais e futuras do setor sucroenergético, necessidades essas que incluem a demanda por genótipos com maiores teores de fibra, o objetivo desse trabalho é gerar informações para subsidiar o desenvolvimento de variedades com diferentes aplicações na indústria da cana-de-açúcar, tais como, a produção de açúcar, etanol de primeira e segunda geração e a cogeração de energia elétrica. Para tanto, foram avaliadas na Estação Experimental de Paranavaí, pertencente a Universidade Federal do Paraná (UFPR) e localizada no município de Paranavaí, no estado do Paraná, Brasil, dois experimentos: o primeiro, um experimento de famílias na primeira fase de teste (T1), constituído por 30 famílias, sendo 25 famílias obtidas a partir de cruzamentos visando aumentar o teor de fibra da população e outras 5 famílias obtidas em cruzamentos convencionais, usualmente praticado ao longo dos anos nos Programas de Melhoramento Genético da Cana-de-açúcar da Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor Sucroenergético (PMGCA/RIDESA); o segundo experimento, chamado de segunda fase de teste (T2) foi constituído por 92 clones obtidos da seleção realizada na fase T1. As famílias foram classificadas em três tipos: famílias de cana-de-açúcar (CA), obtidas a partir de cruzamentos envolvendo genitores elites (clones e variedades) de cana-de-açúcar; famílias intermediárias (INT), envolvendo cruzamentos de cana-de-açúcar e genitores de segunda e terceira geração de S. spontaneum; e famílias de cana energia (CE), geradas a partir de cruzamentos entre cana-de-açúcar e acessos e descendentes de S. spontaneum e S. robustum. Na fase T1, a família CA com maior média para o teor de fibra (FIB) apresentou 15,89% e 14,72% de teor de sacarose aparente (POL). Nas famílias INT a maior média para FIB foi de 16,84%, com 10,85% de POL. A família CE de maior média para FIB apresentou 17,07% e 11,33% de POL. O cruzamento múltiplo envolvendo a variedade RB036066 como genitor materno e vários acessos da espécie S. spontaneum como masculinos, apresentou a maior média para tonelada de colmos por hectare (TCH = 115,13) e para tonelada de fibra por hectare (TFH = 18,62). Os valores de herdabilidade e acurácia foram elevados para todos os caracteres avaliados, evidenciando a precisão na predição das médias genotípicas e indicando a eficiência da seleção de famílias. Na fase T2, além dos clones selecionados nas famílias da fase T1, também foram avaliadas duas variedades comerciais (RB867515 e RB036066). Os 88 clones caracterizados para POL e FIB e as duas variedades comerciais, deram origem a 4 grupos contrastantes para esses dois caracteres: o grupo 1 foi composto por 30 clones com FIB abaixo da média populacional, mas com POL acima da média; o grupo 2 apresentou 9 clones de valores de FIB e POL menores que a média geral; o grupo 3 (G3) foi formado por 45 clones que apresentaram FIB acima da média, mas com baixo POL; e o grupo 4 (G4), com 6 clones, que apresentaram valores de FIB e POL acima da média populacional. Dentre os 40 clones de maior TCH, podemos citar os clones: PRBIO12304, PRBIO12108, PRBIO1211 e PRBIO1212, com teores de fibra superior a 16%, teores de sacarose aparente acima de 10% e produtividade de colmos superiores a 108 toneladas por hectare; esses clones descendem do cruzamento IM76-228 × RB867515. A população da fase T2 apresentou elevada variabilidade genética, com valores de acurácia indicando uma condição favorável para a seleção clonal, possibilitando a obtenção de ganhos genéticos, principalmente, para os caracteres TCH e TPH. Nos dois experimentos foi avaliada as principais doenças da cultura e detectada a ocorrência de: ferrugem marrom (Puccinia melanocephala) e carvão (Sporisorium scitamineum). No ensaio de famílias da fase T1, a incidência de indivíduos com carvão (IIC) nas famílias CE foi de 16,97% com 10,46% de incidência de perfilhos com carvão (IPC); nas famílias INT, a IIC foi de 7,41% com IPC de 4,81%; e as famílias CA apresentaram maior resistência, com IIC de 2,87% e IPC de 1,72%. Para ferrugem marrom, seguindo as notas de severidade da doença, que vão de 1 (sem doença) a 9 (maior severidade), as notas médias foram de: 1,31 para a família CA, 3,57 para INT e 3,39 para CE. Na fase T2, foi observada baixa frequência e baixo nível de intensidade para as duas doenças. De acordo com os resultados obtidos é possível concluir que as famílias e os clones de cana energia são mais suscetíveis ao carvão e a ferrugem marrom e a elevada incidência dessas doenças nas populações de cana energia podem dificultar o processo de seleção clonal, fazendo com que clones com elevado teor de fibra e produtividade sejam descartados em consequência da sua suscetibilidade a essas doenças. Entretanto, os quatro clones destacados em T2, apresentaram resistência as principais doenças da cultura, embora a intensidade média do carvão e da ferrugem marrom na família IM76-228 × RB867515 tenha sido elevada na fase T1. Palavras-chave: Saccharum spp., biomassa, Puccinia melanocephala, Sporisorium scitamineum, herdabilidade e melhoramento vegetal. / Abstract: The sugarcane (Saccharum spp.) is the raw material for the production of energy with the greatest growth potential in the coming years. From its biomass it is possible to obtain electric energy and biofuel, whose consumption is increasing in substitution to petroleum derivatives. In addition, the use of lignocellulosic materials for the generation of second generation ethanol has presented great potential and a promising solution to enhance the gains of the sugarcane industry. Given the need for new varieties that can meet current and future needs of the sugarcane industry, needs which include the demand for genotypes with higher fiber content, the aim of this study is to generate information to support the development of varieties with different applications in the sugarcane industry, such as sugar production, first and second generation ethanol and cogeneration of electricity. Therefore, two experiments were evaluated in the Experimental Station of Paranavaí belonging to the Federal University of Paraná (UFPR) and located in the city of Paranavaí, state of Paraná, Brazil: the first, a family experiment in the first test phase (T1), consisting of 30 families, 25 families obtained from crosses to increase the fiber content of the population and other 5 families obtained in conventional crosses, usually practiced over the years in the Genetic Improvement Programs of Sugarcane of the Inter-University Network for the Development of Sugarcane Industry (PMGCA/RIDESA); the second experiment, called the second test phase (T2) composed of 92 clones obtained from the selection performed in the T1 phase. The families were classified into three types: sugarcane families (CA), obtained from crosses involving elite parents (clones and varieties) of sugarcane; intermediate families (INT) involving sugarcane crosses and parents of second and third generation of S. spontaneum; and energy cane families (CE), generated from crosses between sugarcane and accessions and descendants of S. spontaneum and S. robustum. In T1 stage, the best CA family to FIB showed 15.89% and 14.72% of POL. In INT families, the highest mean for FIB was 16.84%, with 10.85% of POL. The best CE family presented 17.07% of FIB and 11.33% of POL. The polycrosses involving the variety RB036066 as maternal parent and several accessions of the S. spontaneum species as male presented the highest mean for tons of stems per hectare (TCH = 115.13) and for tons of fiber per hectare (TFH = 18.62). The values of heritability and accuracy were high for all evaluated traits, evidencing the precision in the prediction of genotypic means and indicating the efficiency of the family selection. In phase T2, besides the clones selected in the families of phase T1, two commercial varieties (RB867515 and RB036066) were also evaluated. The 88 clones characterized for POL and FIB and the two commercial varieties gave rise to 4 contrasting groups for these two characters: group 1 (G1) was composed of 30 clones with FIB below the population mean, but with above-average POL; group 2 (G2) presented 9 clones of FIB and POL values smaller than the general mean; group 3 (G3) was formed by 45 clones that presented FIB above average, but with low POL; and group 4 (G4), with 6 clones, which presented values of FIB and POL above the population mean. Among the 40 clones of higher TCH, we can mention the clones: PRBIO12304, PRBIO12108, PRBIO1211 and PRBIO1212, with higher fiber content to 16% sucrose content apparent above 10% and sugarcane yield greater than 108 tons per hectare; these clones descended from IM76-228 × RB867515 crossing. The population of the T2 phase showed high genetic variability, with accuracy values indicating a favorable condition for the clonal selection, making it possible to obtain genetic gains, mainly for TCH and TPH characters. In the two experiments the main diseases of the crop were evaluated and brown rust (Puccinia melanocephala) and sugarcane smut (Sporisorium scitamineum) were detected. In the T1 phase family trial, the incidence of individuals with sugarcane smut (IIC) in the CE families was 16.97% with a 10.46% incidence of sugarcane smut tiller (IPC); in INT families, the IIC was 7.41% with a IPC of 4.81%; and the CA families showed greater resistance, with IIC of 2.87% and IPC of 1.72%. For brown rust, following the disease severity scores, ranging from 1 (without disease) to 9 (greater severity), the mean scores were: 1.31 for the CA family, 3.57 for INT and 3.39 for CE. In stage T2, low frequency and low level of intensity were observed for the two diseases. According to the results obtained it is possible to conclude that energy cane families and clones are more susceptible to sugarcane smut and brown rust.The high incidence of these diseases in energy cane populations may hinder the clonal selection process, causing clones with high fiber content and productivity to be discarded as a consequence of their susceptibility to these diseases. However, the four clones highlighted in T2 presented resistance to the major diseases of the culture, although the mean intensity of sugarcane smut and brown rust in the IM76-228 × RB867515 family was elevated in the T1 phase. Keywords: Saccharum spp, biomass, Puccinia melanocephala, Sporisorium scitamineum, heritability and plant breeding.

Orientador : Prof. Dr. Álvaro Figueredo dos Santos / Coorientadores : Prof. Dr. Dauri José Tessmann, Prof. Dr. Flávio Augusto de O. Garcia, Dra. Elisa Serra Negra Vieira, Dra. Bárbara Eckstein / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 23/02/2017 / Inclui referências ao final de cada capítulo / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: As doenças causadas por Fusarium spp. em pínus reduzem principalmente a produção de mudas por sementes, pelo fato das mesmas serem veículo de disseminação desse patógeno. Visando a obtenção de novas abordagens sobre a associação patogênica de Fusarium spp. com sementes de pínus no Brasil, este estudo trata da detecção, patogenicidade, identificação e controle biológico de isolados de Fusarium pertencentes aos complexos F. incarnatum, F. fujikuroi, F. graminearum e F. oxysporum. O capítulo 1 "Fusarium spp. em sementes de pinus tropicais e subtropicais no Brasil" teve como objetivo detectar e avaliar a patogenicidade de isolados de Fusarium sp. em lotes de sementes comerciais de seis espécies de pínus tropicais e duas de pínus subtropicais, advindas das principais regiões produtoras brasileiras. Foi observada a associação de oito espécies de Fusarium nas sementes de Pinus spp., sendo as espécies F. incarnatum-equiseti, F. oxysporum, F. graminearum, F. proliferatum, F. verticillioides, complexo F. fujikuroi, F. meriodionale e F. andiyazi encontradas em pínus subtropicais e F. oxysporum, complexo F. fujikuroi e Fusarium sp. em pínus tropicais. As espécies F. graminearum, F. oxysporum, complexo F. fujikuroi, F. meriodionale e F. andiyazi foram patogênicas para pínus subtropicais e F. fujikuroi, F. oxysporum e Fusarium sp. para pínus tropicais. O capítulo 2 "Caracterização molecular e morfológica de isolados de Fusarium spp. provenientes de sementes de pínus no Brasil" teve como objetivo identificar e avaliar a variabilidade de isolados de Fusarium spp. de sementes de pínus de regiões produtoras, por meio de características morfológicas e moleculares. Para caracterização morfológica, os isolados de Fusarium foram crescidos em placas com meio de folha cravo agar (FCA) e após 14 dias de incubação a 24°C com fotoperíodo de 12 horas. As culturas foram avaliadas quanto tipo de célula conidiogênica, tipo de célula reprodutiva, dimensões das estruturas reprodutivas, disposição dos microconídios sobre a célula conidiogênica, ausência ou presença de esporodóquio e clamidósporos. Para a análise molecular, amplificaram-se as regiões fator de elongação 1-alfa e a segunda maior subunidade da RNA polimerase (RPB2). Do total de 29 isolados estudados, 13 corresponderam ao complexo Fusarium fujikuroi, sete ao complexo Fusarium oxysporum, três ao complexo Fusarium incarnatum e três ao complexo Fusarium graminearum, os demais foram identificados como Fusarium sp. O capítulo 3 "Controle biológico de Fusarium spp. por Trichoderma atroviride em sementes de pínus." teve como objetivo testar fungos do gênero Trichoderma de sementes florestais quanto ao seu potencial de controle de Fusarium em sementes de pínus e avaliar a capacidade dos mesmos em promover o crescimento inicial de plântulas. Os principais resultados foram: Trichoderma atroviride inibiu o crescimento micelial de Fusarium spp. in vitro e promoveu o crescimento inicial de plântulas de pínus. O capítulo 4 "Controle biológico de Fusarium e promoção do crescimento de pínus por bactérias endofíticas" teve como objetivo testar bactérias endofíticas de sementes florestais quanto ao seu potencial de controle de Fusarium spp. em sementes de pínus e avaliar a sua capacidade em promover o crescimento inicial de plântulas. Os principais resultados foram: Bacillus sp., Bacillus velezensis, Bacillus methylotrophycus e Paenibacillus polymyxa inibiram o crescimento micelial de Fusarium meridionale, isolado do complexo Fusarium fujikuroi, Fusarium oxysporum e Fusarium sp. Não houve efeito de bactérias endofíticas no controle in vivo e na promoção do crescimento inicial de plântulas de P. taeda e P. elliottii var. elliottii var. elliottii. Palavras-chave: Patologia de sementes; Fusarium spp.; espécies florestais; Trichoderma spp; bactéria endofítica. / Abstract: The diseases caused in pinus by Fusarium sp. mainly reduce the production of seedlings, because they are vehicles of dissemination of these pathogens. Aiming to obtain new approaches on the pathogenic association of Fusarium spp. with pinus seeds in Brazil, this study deals with the detection, pathogenicity, identification and biological control of Fusarium sp. Chapter 1 "Fusarium spp. In tropical and subtropical pinus seeds in Brazil "aims to detect and evaluate the pathogenicity of Fusarium spp. in commercial seed lots of six species of tropical pine and two of subtropical pine, obtained from the main Brazilian producing regions. The main results were: In this work, we demonstrate the association of eight species of Fusarium with seeds of Pinus spp. in Brazil, which F. incarnatum-equiseti, F. oxysporum, F. graminearum, F. prolifaratum, F. verticillioides, complexo F. fujikuroi, F. meriodionale e F. andiyazi were detected in subtropical pinus and F. oxysporum, F. fujikuroi complex and Fusarium sp. were detected in tropical pinus seeds. Chapter 2 "Molecular and morphological characterization of Fusarium spp. from pínus seeds in Brazil "aims to identify and evaluate the variability of isolates of Fusarium spp. of pinus seeds from producing regions, through molecular and morphological characteristics. For molecular analyses, the regions elongation factor 1- alpha and the second largest subunit of RNA polymerase II gene were amplified. For the morphological characteristic, the Fusarium isolates were grown in Petri dishes with leaf carnation agar medium and after 14 days of incubation in 24 °C, the cultures were evaluated for type of Conidiogenic cell, reproductive cell type, dimensions of reproductive structures, microconidia disposition on the conidiogenic cell, absence or presence of sporodiochia and chlamydospores. The main results were: Of the total of 29 isolates, 13 corresponded to the Fusarium fujikuroi species complex, seven to the Fusarium oxysporum species complex, three to the Fusarium incarnatum species complex and three to the Fusarium graminearum species complex, the others were identified as Fusarium sp. Chapter 3 "Biological control of Fusarium spp. by Trichoderma atroviride in pinus seeds" aims to test fungi of the genus Trichoderma of forest seeds on their potential of control of Fusarium in pinus seeds and to evaluate the capacity of the same ones to promote the Initial seedling growth. The main results were: Trichoderma atroviride inhibited the mycelial growth of Fusarium spp. in vitro and promoted the initial growth of pinus seedlings. Chapter 4 "Biological control of Fusarium spp. By bacilos in pinus seeds" aims to test endophytic bacteria of forest seeds for their potential to control Fusarium spp. in pinus seeds and to evaluate their capacity to promote initial seedling growth. The main results were: - Bacillus sp., Bacillus velezensis, Bacillus methylotrophycus and Paenibacillus polymyxa inhibited the mycelial growth of Fusarium meridionale, Fusarium fujikuroi complex isolate, Fusarium oxysporum and Fusarium sp .; There was no effect of endophytic bacteria on the in vivo control and on the promotion of initial growth of P. taeda and P. elliottii var. elliottii seedlings. Keywords: Seed pathology; Fusarium spp.; forest species; Trichoderma spp; endophytic bacteria.

Orientador : Dr. Ricardo Augusto de Oliveira / Coorientador : Dr. Marcos Deon Vilela de Resende, Dra. Camila Ferreira Azevedo / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 16/03/2017 / Inclui bibliografia: fl.92-104 / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: O melhoramento tradicional contribuiu por muitos anos para o aumento expressivo de produtividade do Eucalyptus no Brasil, porém, para completar um ciclo de melhoramento leva-se muito tempo. A seleção genômica tem apresentado potencial para acelerar os programas, e os melhoristas estão com uma expectativa grande sobre essa técnica, visto que une a biotecnologia com a genética quantitativa para acelerar a seleção genética. O objetivo principal desse trabalho foi validar biotecnologias que possam acelerar os ganhos de seleção dos programas de melhoramento genético de Eucalyptus benthamii. Para isso, foi avaliada a Seleção Genômica para caracteres de crescimento e qualidade da madeira. Também, foi realizada a caracterização não destrutiva da madeira por meio da espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) para estimativa de densidade da madeira, dos teores de carboidratos totais, lignina e extrativos. Para o desenvolvimento dos modelos de seleção genômica ampla foi realizada a fenotipagem da população de 'treinamento' aos três anos de idade quanto ao volume de madeira, em seguida foi realizada a genotipagem utilizando marcadores moleculares do tipo SNPs em 780 indivíduos selecionados por meio de modelos mistos. Essa genotipagem foi processada utilizando um chip de alta densidade que resultou em 43.266 marcadores SNPs, após o controle de qualidade 27.462 marcas foram utilizadas para a estimativa dos efeitos. A predição de valores genéticos genômicos foi obtida para o caráter volume de madeira aos 3 de idade, e aos 4 anos para densidade da madeira, lignina, extrativos e carboidratos, utilizando o modelo RR-BLUP (Random Regression Best Linear Unbiased Predictor), sendo que as capacidades preditivas foram estimadas por diferentes metodologias de validação. A capacidade preditiva variou de 0,24 a 0,74 para volume de madeira aos três anos de idade. Para densidade básica da madeira, teor de lignina, extrativos e carboidratos, os valores de capacidade preditiva foram 0,44, 0,39, 0,33 e 0,35 respectivamente. Conclui-se que a seleção genômica ampla é aplicável para a espécie Eucalyptus benthamii. Com 2 a 5 mil marcadores consegue-se acessar a variabilidade para as características de crescimento e qualidade da madeira. A tecnologia NIR também se apresenta como uma potencial ferramenta para o programa de melhoramento de E. benthamii tornando possível a avaliação precoce e não destrutiva de características físico-químicas importantes para o processo de produção de polpa celulósica. Palavras-chave: Eucalyptus benthamii, Seleção Genômica; SNPs, espectroscopia near-infrared. / Abstract: Traditional breeding has contributed for many years to increase productivity of Eucalyptus in Brazil. However, the time to complete a breeding cycle is long and genomic selection has potential to accelerate programs. The breeders have a great expectation about this technique, because biotechnology works with quantitative genetics to accelerate the genetic selection. The main objective of this work was to evaluate biotechnologies that accelerate the genetic improvement program of Eucalyptus benthamii. For this, the study of the technique of genomic selection for traits of growth and wood quality was carried out. In addition, Eucalyptus benthamii wood was non-destructively characterized and the performance of near infrared spectroscopy (NIR) in estimating the wood basic density, lignin, extractive contents and total carbohydrates was evaluated. To develop genomic selection models was done the phenotyping of the training population with three years old for wood volume trait; the genotyped was done using SNPs molecular markers to 780 selected individuals by traditional BLUP. The genotyping was performed using a high density chip which resulted in 43,266 SNPs markers, after quality control marks 27,462 were used to estimate the effects of markers. The prediction ability was estimated by RR-BLUP model (Random Regression Best Linear Unbiased Predictor) with different validation methods by the new estimator for wood volume. The prediction model was developed at 4 years for wood density, lignin, extractives and carbohydrates, too. The prediction ability was 0,24 to 0,74 for wood volume at three years old. For wood density, lignin content, extractives and carbohydrates, the prediction ability was 0,44, 0,39, 0,33 e 0,35, respectively. In conclusion, the genome selection applies to the species of Eucalyptus benthamii. With 2000 to 5000 markers can be access the genetic variability of this population with good accuracy. And, the NIR technology presents itself as a potential tool for the E. benthamii breeding program, enabling the early and non-destructive evaluation of important physical and chemical wood features for the pulp production process and allowing cost reduction of chemical analysis, which may also be optimized. Keywords: Eucalytpus benthamii, Genomic selection, SNPs, near-infrared spectroscopy.

Orientador : Prof. Dr. Paulo C. de Faccio Carvalho / Co-orientador : Prof. Dr. Aníbal de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 25/02/2015 / Inclui referências / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: Os Sistemas Integrados de Produção Agropecuária (SIPA) combinam ciclos de agricultura com ciclos de pecuária na mesma área, promovem a ciclagem de nutrientes e o uso eficiente do solo com reflexos positivos na produtividade e sustentabilidade do sistema. A utilização do azevém anual em SIPA se destaca no ambiente subtropical pois possui boas características produtivas e nutritivas. A espécie inicia a emergência antes da colheita das culturas de verão, nas entrelinhas de soja ou milho, e ainda permite, quando bem manejado, se estabelecer por ressemeadura natural o que diminui os custos com a semeadura do pasto. A rotação de culturas de verão com pastagens de inverno ajudam na quebra de ciclo de pragas, de doenças, ciclo de plantas daninhas, reduz o custo de produção além de aumentar os resultados econômicos e ambientais. Todavia, existem influências da fase pasto sobre a fase lavoura e da lavoura sobre o pasto, sendo necessário, dentro do SIPA, entender os impactos das produções integradas. As diferentes combinações de culturas de verão precedentes a cultura de inverno (azevém anual) podem influenciar o estabelecimento do pasto, tanto pela competição entre plantas como pela quantidade de resíduo depositada pelas lavouras no sistema. Este trabalho teve objetivou avaliar a influência do resíduo das culturas de verão (milho e soja) sobre o estabelecimento do azevém anual em ressemeadura natural. O experimento foi realizado na Estação Experimental Agronômica da UFRGS (Eldorado do Sul - RS). O delineamento utilizado foi em blocos completamente casualizados, com quatro repetições, em arranjo fatorial 2x2x2. Os tratamentos constituíram-se em duas intensidades de pastejo (baixa e moderada), duas culturas precedentes (milho e soja) e dois tratamentos do resíduo das culturas de verão (com resíduo e sem resíduo). As variáveis avaliadas foram a matéria seca residual das culturas de soja e milho, massa de forragem (MF), a densidade populacional de perfilhos (DPP) e a evolução das alturas do pasto durante a fase de estabelecimento. Essas avaliações foram realizadas a cada 15 dias, totalizando cinco avaliações, até o início do pastejo. Houve efeito significativo entre as culturas de verão (milho e soja) sobre a quantidade de resíduo (P<0,001). Durante a fase de estabelecimento do pasto houve efeito (P<0,05) da presença ou não de resíduo, da intensidade de pastejo e das culturas precedentes de verão (milho e soja) na MF. A DPP foi influenciada somente pela presença do resíduo (P<0,05). A altura apresentou efeito da cultura precedente e uma interação entre intensidade de pastejo e resíduo (P<0,05). Ao fim da fase de estabelecimento do azevém anual tanto a MF como a DPP tiveram efeito somente das intensidades de pastejo (P<0,05). Já a altura nesta mesma fase foi afetada pela intensidade de pastejo e cultura precedente (P<0,05). As culturas de verão (milho e soja) e os seus resíduos afetam o azevém anual de ressemeadura natural durante a fase de estabelecimento. No final da fase de estabelecimento do pasto não existem efeitos das culturas de verão e de seus resíduos. A intensidade de pastejo influencia no estabelecimento sendo que os pastos manejados em baixas intensidades de pastejo resultam em um estabelecimento mais rápido no ano seguinte, comparado a pastos manejados com moderada intensidade de pastejo. Palavras-chave: Lolium multiflorum Lam, ressemeadura, densidade de perfilhos, intensidade de pastejo, massa de forragem, altura do pasto. / Abstract: The integrated crop-livestock systems (ICLS) combine agriculture with livestock cycles in the same area, promote nutrient cycling and efficient land use with positive effects on productivity and sustainability of the system. The use of annual ryegrass in ICLS stands out in the subtropical environment because it has good production and nutritional characteristics. The species starts emergency before summer harvest, during the between-harvest period of soybeans or corn, and still allows, when well-managed, be established by self-seeding which reduces the cost of sowing pasture. The rotation of summer crops with winter pastures help in breaking pest cycle, diseases, weed cycle, reduces the cost of production and increase the economic and environmental results. However, there are influences pasture phase of the crop stage and the crop on the pasture, being necessary, within the ICLS, understand the impacts of integrated production. Different combinations of the summer crops previous to the winter crop (annual ryegrass) may influence the pasture establishment, either by the competition among plants and the quantity of crop residue deposited in the system. This study was aimed to evaluate the influence of the residue of summer crops (corn and soybeans) on the establishment of annual ryegrass by self-seed. The experiment was conducted at the Agricultural Experimental Station UFRGS (Eldorado do Sul - RS). The long-term experimental protocol consists in four replicates of 2x2x2 factorial arrangement. The treatments were two grazing intensity (low and moderate), two previous crops (corn and soybeans) and two treatments of the residue of summer crops (with residue and without residue). It was determined the residual dry matter of soybean and corn, forage mass, the tiller density and the evolution of sward heights during the establishment phase. These evaluations were performed every 15 days, totaling five evaluations until the beginning of grazing. Significant effects between summer crops (corn and soybean) on the amount of residue (P <0.001). During the pasture establishment phase was effect (P <0.05) in the presence or absence of residue, from the grazing intensity and summer crops (corn and soybean) in forage mass. Tiller density was only influenced by the presence of the residue (P <0.05). The height of the previous culture had an effect and interaction between grazing intensity and residue (P <0.05). The height at the same stage was affected by grazing intensity and previous culture (P <0.05). The summer crops (corn and soybeans) and their residues affect the annual ryegrass by self-seed during the establishment phase. At the end of pasture establishment phase there are no effects of summer crops and their residue. The grazing intensity influences the establishment of which the swards grazed at low grazing intensities result in faster establishment the following year, compared to pastures managed with moderate grazing intensity. Keywords: Lolium multiflorum Lam, self-seed, tiller density, grazing intensity, forage mass, sward height.

Orientador : Dr. Anibal de Moraes, Dr Jeferson Dieckow e Dr. Alan J. Franzluebbers / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 24/10/2016 / Inclui referências: f. 47-50;72-77;97-101 / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: A disponibilidade de solos e seus recursos está reduzindo com a evolução da humanidade e os impactos negativos, decorrentes do mau uso dos solos, estão afetando o desenvolvimento sustentável da agropecuária mundial. Portanto, se faz necessário o desenvolvimento de alternativas que permitam um uso mais sustentável dos solos, para atender as demandas no setor de produção agropecuária do século 21. O objetivo geral desta tese foi estudar solos de sistemas de produção agropecuária que buscam a intensificação de uso sustentável, ou de ecossistemas naturais, como uma etapa para melhor entender dinâmicas complexas de nutrientes. Foram estudados a composição de fósforo (P) no solo em sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) no subtrópico brasileiro, bem como em ecossistemas naturais em escala global e por fim, a dinâmica do carbono (C) orgânico em um sistema agroflorestal localizado na Carolina do Norte, Estados Unidos da América. O primeiro objetivo específico foi determinar a composição de P no solo de agroecossitemas com baixa e alta complexidade trófica. Especificamente, objetivou-se qualificar e quantificar os componentes orgânicos e inorgânicos de P usando extratos de NaOH-EDTA e espectroscopia de ressonância magnética nuclear, para posteriormente caracterizar a ciclagem de P em resposta ao aumento da complexidade trófica com SIPA no subtrópico brasileiro. A presença do pastejo resultou em maior concentração de ortofosfato total e biodisponível (i.e., Mehlich-I) e também diminuiu a concentração de P orgânico, incluindo os inositol fosfatos. O pastejo aumentou a biodisponibilidade de P e reduziu a concentração de P orgânico recalcitrante (i.e., inositol fosfatos), portanto, concluiu-se que a integração entre lavoura e pecuária pode ser uma alternativa sustentável para aumentar o uso do P nos sistemas de produção no subtrópico brasileiro. O segundo objetivo específico foi analisar com meta-regressão (meta-análise), a dinâmica do P em diferentes texturas de solo e de clima em escala global, relacionando os grupos funcionais de P com o pH, concentração de C, relação CN e relação CP do solo em ecossistemas naturais. A composição de P orgânico teve uma resposta complexa à estas características do solo. A relação de monoesteres para o P orgânico aumentou com o aumento do pH, e diminuiu com o decréscimo da concentração de C, relação CN e relação CP, sem haver resposta particular para os locais e textura do solo. Em contraste, a relação de diesteres para o P orgânico bem como a relação diesteres para monoesteres teve o comportamento inverso, diminuindo com o aumento do pH, e aumentando com o aumento da concentração de C, relação carbono-nitrogênio (CN) e relação carbono-fósforo (CP). Portanto, concluiu-se que o pH, a concentração de C e as relações CN e CP são importantes fatores na determinação das proporções dos grupos funcionais de P orgânico do solo. O terceiro objetivo específico foi determinar a distribuição espacial de atributos do solo (textura e frações de C orgânico do solo) usando a combinação de espectroscopia de reflectância no infravermelho proximal (NIRS) e geoestatística, em um experimento de sistema agroflorestal localizado na Carolina do Norte, Estados Unidos da América. O NIRS foi uma ferramenta útil para predizer a textura do solo e as frações de C do solo. Na fase de calibração e validação do NIRS, o modelo de máquina de vetores de suporte teve uma performance melhor do que o modelo de mínimos quadrados parciais na predição das características do solo. A geoestatística aumentou os erros em relação àquales obtidos somente com o NIRS. Entretanto, a geoestatística possibilitou realizar a exploração das características espaciais da textura do solo e frações de C. A combinação do NIRS com a geoestatística pode ser utilizada para avaliação de atributos do solo deste sistema agroflorestal e de outros sistemas de produção, permitindo assim aumentar a sustentabilidade dos agroecossistemas através do manejo com agricultura de precisão. Palavras chave: integração lavoura-pecuária, plantio direto, ciclagem de nutrientes. / Abstract: Soil resources are narrowing as human evolution occurs and the negative feedbacks resulting from soil misuse are affecting agriculture's sustainable development worldwide. Therefore, alternatives that allow a more sustainable use of soils are necessary, to fill demands of the 21-century agriculture. The general objective of this thesis was to evaluate soils of agricultural systems that pursue sustainable intensification and natural ecosystems as a step to understand complex nutrient dynamics, which knowledge might help to adapt management by agriculture. It was studied the soil phosphorus compounds on integrated crop-livestock systems in Subtropical Brazil and on natural ecosystems across the world and soil organic carbon (C) dynamics in an agroforestry system on a Coastal Plain in United States of America. The first specific objective was to determine soil P composition from agro-ecosystems with low and high trophic complexity. Specifically, we wanted to qualify and quantify soil organic and inorganic P fractions using NaOH-EDTA extraction and nuclear magnetic resonance spectroscopy, and characterize P cycling in response to increasing complexity with integrated crop-livestock systems in subtropical Brazil. Our results were that in these agro-ecosystems, grazing compared with nograzing had greater soil P content as total and bioavailable (i.e., Mehlich-I) orthophosphate and lower soil organic P and fewer monoesters, including inositol phosphates. Grazing increased P bioavailability and reduced recalcitrant organic P (i.e., inositol phosphates) concentration in soil; therefore, we conclude that integrating crop and livestock systems can be a sustainable alternative to improve P use in farming systems of subtropical Brazil. The second specific objective was to analyze through meta-regression, soil organic phosphorus dynamics among different soil textures and locates at global scale, relating its organic functional groups with soil pH, C concentration, carbon-to-nitrogen (CN) ratio and carbon-to-phosphorus (CP) ratio on natural ecosystems. We found that soil organic P composition had a complex response to those soil characteristics. Monoesters-to-organic P ratio increased as pH increased, and decreased as C concentration, CN ratio and CP ratio increased, with no particular response among locates and soil textures. In contrast, diesters-to-organic P ratio as well as diesters-to-monoesters ratio had the opposite behavior, decreasing its concentrations as pH increased, and increasing as soil C concentration, CN ratio and CP ratio increased. Therefore we concluded that soil pH, C concentration, CN ratio and CP ratio are important factors in determining proportions of soil organic P functional groups. The third specific objective was to determine the spatial distribution soil properties (soil texture and organic C fractions) using a combination of near infrared spectroscopy and geostatistics, in an emerging agroforestry system experiment on a Coastal Plain site in North Carolina. Nearinfrared spectroscopy was a useful tool to predict soil texture and soil organic carbon (SOC) fractions. Using chemometrics to calibrate NIRS, a support vector machine model performed better than a partial least squares model to predict soil texture (sand and clay) and SOC fractions (total, particulate, and mineralizable C determined as the flush of CO2-C following rewetting of dried soil). Geostatistics increased errors of soil properties compared to those obtained solely by NIRS prediction. Nonetheless, geostatistics was useful to explore spatial patterns of soil texture and SOC fractions. Combining NIRS and geostatistics can be promoted for soil evaluation of this agroforestry system and in other landscapes to increase sustainability of agroecosystems through field-specific precision management. Key words: mixed crop-livestock, no-tillage, nutrient cycling.

Orientador : Prof. Dr. Paulo César de Faccio Carvalho / Co-orientador : Prof. Dr. Gilles Lemaire / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 25/02/2015 / Inclui referências / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: Sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) são reconhecidos por sua produção sustentável, tanto agrícola quanto pecuária, devido a melhor utilização dos recursos naturais. Diferentes combinações e proporções de espécies animais e vegetais em SIPA são responsáveis por produzir aproximadamente metade da produção mundial de alimentos. Nas regiões subtropicais do mundo, particularmente na América do Sul, a utilização do azevém anual (Lolium multiflorum Lam.) estabelecidos por ressemeadura natural em rotação com milho (Zea mays L.) e/ou soja (Glycine max L.), são amplamente difundido entre os produtores rurais. Em SIPA a prática de ressemeadura natural são considerados economicamente e ambientalmente mais vantajosos, uma vez que economiza gastos e energia (combustível fóssil). Sobre este arranjo em SIPA, diversas questões ainda não foram respondidas sob a influência das práticas de manejo sobre o estabelecimento do azevém anual proveniente de ressemeadura natural. Por exemplo as plantas de soja e milho tem diferentes estruturas de dosséis, que podem afetar o desenvolvimento inicial das plântulas de azevém anual. Outro ponto é o manejo do pastoreio em SIPA, particularmente o efeito dos diferentes método de pastoreio e intensidades de pastejo que podem afetar o crescimento do pasto. Uma vez que o manejo do pastejo pode restringir a seletividade animal (altas intensidades de pastejo e pastoreio rotativo), afetam negativamente o acúmulo da massa de forragem, densidade de perfilhos reprodutivos e produção de sementes. Entretanto, estudos sobre o entendimento das interações e complementariedades entre as fases lavoura e pastagens em SIPA é pouco abordado na literatura, principalmente com o azevém anual estabelecido por ressemeadura natural. A hipótese deste trabalho é que a rotação das culturas de verão (monocultura de soja ou rotação soja-milho) e diferentes manejos do pasto (método de pastoreio e intensidade de pastejo) afetam diferentemente o desenvolvimento e a resiliência do azevém anual em SIPA no curto e longo prazo. Para comprovar esta hipótese foram preparados três artigos com os seguintes objetivos: i) avaliar os efeitos das práticas de manejo, rotação de culturas, método de pastoreio e oferta de forragem afetam o restabelecimento dos pastos de azevém anual por ressemeadura natural e determinar se os pastos são capazes de restabelecer por mais de um ano sem a adição de sementes no solo. ii) avaliar o impacto da rotação de culturas de verão e o manejo do pasto na massa de forragem no inicio e no final da fase pastejo. iii) Analisar e modelizar a dinâmica do azevém anual em SIPA com uma base de dados histórica do ciclo de vida do pasto e determinar a resiliência sob diferentes práticas de manejo sob uma perspectiva de longo-prazo. Palavras chave: Sistemas mistos, intensidade de pastejo, método de pastoreio, soja, milho, resiliência. / Abstract: Integrated crop-livestock systems with no-till (ICLS) are recognized to sustained agriculture and livestock production by the efficiently use of natural resources. Different combinations and proportions of animal and plant species in ICLS are responsible for producing about half of the of the word's food. In subtropical regions of the world, mainly in South America, the utilization of Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) established by self-seed in rotation with maize (Zea Mays L.) or soybean (Glycine max L. Merril) is widely widespread. In ICLS, the harnessing of self-seeding is economically and environmentally advantageous because is capable to save money and energy (based on fossil fuel). In ICLS many question are unanswered about the Italian ryegrass established by self-seeding in face of different agricultural practices. For example soybean and maize have different canopy structures that can differently affect the pasture establishment phase. The grazing management in ICLS, particularly the effect of different stocking method and different grazing intensity can affect the dynamic of the pasture production. Since manage the pasture restricting the animal selection (i.e. higher grazing intensity and rotational stocking) affects negatively the herbage mass accumulation, the flowering structure and the seed production. However, the understanding of the interactions and of the complementarity between crops and pasture phases is poorly addressed in the literature, mainly in Italian ryegrass established by selfseeding. The hypothesis is that summer crop rotation (soybean monoculture or soybeanmaize) and the different grazing management (stocking methods and grazing intensities) affects differently the development and the resilience of Italian ryegrass in ICSL in short and long-term. To prove this hypothesis were prepared three articles with the following objective: i) to evaluate the effects of management practices, crop rotation, stocking method and herbage allowance on the re-establishment of Italian ryegrass pastures by self-seeding and determining if the pastures are able to establish themselves following a year without seed production. ii) to evaluate the impacts of summer crop rotation and grazing management on herbage mass at the beginning and at the end of grazing phase in ICLS. iii) to analyse and modelling the dynamics of Italian ryegrass in ICLS from an experimental database, based on a life-cycle basis to determine the resilience of different cropping systems in a long-term perspective. Key words: Mixed systems, grazing intensity, stocking method, soybean, maize, resilience.

Orientadora : Profª. PhD. Louise Larissa May De Mio / Co-orientadores :Prof. PhD. Walmes M. Zeviani e Prof. PhD. Themis J. Michailides / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 23/03/2015 / Inclui referências / Área de concentração : Produção vegetal / Resumo: O fungicida mais utilizado mundialmente no manejo da podridão parda em pêssego é pertencente ao grupo químico dos inibidores da demetilação (IDM). Sua eficácia é reduzida em áreas onde existe maior número de genótipos resistentes. O aumento de populações de isolados resistentes é um sério problema para as áreas produtivas que apresentam condições favoráveis ao desenvolvimento de doenças, como encontrado no Brasil. Entretanto, as dinâmicas do desenvolvimento da resistência e como estes processos se desenvolvem geneticamente, em isolados de M. fructicola no Brasil ainda não foram esclarecidas. M. fructicola é um importante patógeno com alto risco para o surgimento de isolados resistentes aos IDMs. Além disso, pouco se sabe sobre quando a resistência de M. fructicola ao tebuconazol pode ser diminuída, parada ou revertida. Estudos utilizando isolados coletados em pomares comerciais de São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul revelaram a instabilidade da resistência após poucos ciclos da doença in vivo. Na ausência de tebuconazol a sensibilidade tende a ser restaurada pois isolados sensíveis são mais adaptados e competitivos que isolados resistentes. Esta desvantagem devem ser atribuídas à menor adaptabilidade observada nos isolados resistentes. O estudo da instabilidade da resistência corrobora o movimento em direção à sensibilidade de isolados de M. fructicola obtido no levantamento atual. O aumento do uso intercalado dos inibidores da quinona, iminoctadini tris (abesilate) e iprodiona em São Paulo e Rio Grande do Sul deve ter influenciado na redução de seleção para isolados resistentes aos inibidores da demetilação desde o levantamento anterior, tendo grande importância como estratégia no uso de fungicida. Em relação ao mecanismo molecular que confere resistência aos isolados de M. fructicola no Brasil, foi observado que a expressão relativa do gene MfCYP51 entre grupos de sensibilidade de isolados resistentes e sensíveis foi superior no primeiro grupo. Também foi observado que a indução da expressão gênica com doses sub-letais de tebuconazole resultou no aumento na expressão do gene MfCYP51 em seis de sete isolados resistentes. A inserção de 65-pb na região montante do gene MfCYP51 é ausente em isolados do Brasil e a razão da regulação da expressão do gene MfCYP51 é ainda desconhecida para isolados do Brasil. Palavras-chave: fungicidas inibidores da demetilação, IDM, manejo de doenças, podridão parda, população, sensibilidade. / Abstract: The most widely used fungicides for the management of brown rot disease on peaches are those belonging to the demethylation inhibitor (DMI) chemical group. Their efficacy may be reduced in areas where rapid selection of resistant genotypes has occurred. The increased resistance of fungi populations to tebuconazole is of particular concern in areas with conditions conducive for disease development such as those found in Brazil. However, the dynamics of resistance development and how this process develops genetically in Monilinia fructicola isolates from Brazil remain unclear. M. fructicola is an important and high risk pathogen prompt to develop resistance to DMIs. Furthermore, little is known as to whether M. fructicola resistance to tebuconazole can be slowed, stopped, or reversed. Studies using isolates collected from commercial peach orchards from São Paulo, Paraná and Rio Grande do Sul revealed the resistance instability after a few disease cycles in vivo. In the absence of tebuconazole, sensitivity tends to be restored as sensitive isolates are more fit and competitive than resistant isolates. These disadvantages may be attributed to the lower fitness observed for resistant isolates. The resistance instability study is supportive of the M. fructicola shift toward sensitivity found in the current survey. An increase of fungicide alternation with quinone outside inhibitors, iminoctadine tris (albesilate), and iprodione in São Paulo and Rio Grande do Sul may have reduced the selection for DMI resistant isolates since the previous survey, and may be part of an important strategy for fungicide management. Concerning the molecular mechanism conferring DMI resistance for M. fructicola isolates from Brazil, it was observed that the relative expression of the MfCYP51 gene was greater for the resistant isolate group than the sensitive group. It was also noticed that by inducing the gene expression with sub-lethal doses of tebuconazole, six out of seven resistant isolates increased their MfCYP51 gene expression. The 65-bp insert located at the upstream regions of MfCYP51 gene is absent from Brazilian isolates and it remains unknown as to what triggers the resistance mechanism for expression of the MfCYP51 gene. Key words: brown rot, demethylation inhibitor fungicides, disease management, DMI, population, sensitivity.

Orientadora : Profª Drª Maristela Panobianco / Co-orientador: Prof. Dr. David de Souza Jaccoud Filho / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 15/12/2011 / Bibliografia: fls. 63-73 / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: O complexo soja (grão, farelo e óleo) contribui significativamente para as exportações do agronegócio brasileiro. Dentre os principais fatores que limitam o rendimento da soja, as doenças são as mais importantes e de mais difícil controle. A maioria dos patógenos de soja é transportada pela semente, merecendo destaque o fungo Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, agente causal da doença conhecida como Mofo Branco, a qual vem apresentando níveis preocupantes de incidência nos estados produtores de soja. Existem diferentes métodos para detecção de S. sclerotiorum em sementes de soja, que necessitam ser aprimorados para uso em análise de rotina de laboratórios. A pesquisa objetivou estudar a eficiência dos principais métodos descritos na literatura para detecção do fungo S. sclerotiorum em sementes de soja, comparando sensibilidade, repetibilidade e o efeito de fungos indesejáveis, bem como verificar a influência do nível de infecção do patógeno na semente na sensibilidade dos métodos. Foram realizados experimentos durante três safras agrícolas (entre os anos 2008 e 2011), sendo utilizadas amostras de sementes de soja com diferentes níveis de infecção: a) naturalmente infectadas (oriundas de áreas com o histórico da doença; ou de áreas com a incidência conhecida da doença no campo; ou colhidas diretamente de plantas infectadas); b) artificialmente inoculadas (com incidência conhecida do patógeno). Compararam-se os seguintes métodos de detecção recomendados pela literatura: "Blotter test" a 7 ºC, 14 ºC e 20 ºC; Rolo de Papel e Neon-S. Pelos resultados obtidos, verificou-se que a sensibilidade dos métodos não possibilitou a detecção do patógeno nas sementes provenientes de áreas com incidência da doença e nem a repetibilidade dos resultados; porém, os métodos foram eficientes para a detecção em sementes inoculadas artificialmente. No método de incubação em "Blotter test" a 7 ºC, observou-se menor incidência de outros fungos considerados indesejáveis durante as análises de sementes realizadas. Os níveis de incidência do patógeno S. sclerotiorum em sementes de soja interferiram na sensibilidade dos métodos de detecção, não se observando relação entre a incidência no campo do patógeno S. sclerotiorum e a verificada na semente de soja colhida. Pelos métodos utilizados constatou-se que as sementes provenientes de plantas de soja infectadas por S. sclerotiorum no campo, não necessariamente podem estar transportando o patógeno. / Abstract: The soybean complex (grain, meal and oil) contributes significantly to the Brazilian agribusiness exports. Among the main factors limiting the soybean yield, diseases are the most important and most difficult to control. Many of soybean pathogens are transported by seed, earning featured the fungus Sclerotinia sclerotiorum, which causes the disease known as white mold, that is presenting worrying incidence levels at soybeans producers states. There are different methods to S. sclerotiorum detection in soybean seeds that need to be enhanced for use on routine analysis at laboratories. The present research aimed to verify the efficiency of different methods described in the literature to S. sclerotiorum detection on soybean seeds, comparing sensitivity, repeatability, undesirable fungi effect and to verify the seed pathogen infection level influence on methods sensibitity. The experiments were performed during three crop seasons (between 2008 and 2011), using soybean seeds samples with different infection levels: a) naturally infected (from areas with disease history, or from areas with known field disease incidence or harvested directly from infected plants); b) artificially contaminated (with known pathogen incidence). The following methods recommended by the literature were compared: Filter Paper ("Blotter test") at 7oC, 14oC and 20oC; Paper Roll and Neon-S. The results obtained showed that the sensitivity of the methods did not allow detection of the pathogen in seed from areas with disease incidence nor the repeatability of results, but were effective for the detection of artificially inoculated seeds; but were effective to pathogen detection on artificially inoculated seeds. On Filter Paper at 7°C incubation method, a lower incidence of other fungi that are considered undesirable during the seeds analysis was observed. The S. sclerotiorum incidence levels on soybean seeds had influenced on detection methods sensitivity, and no significant relationship was observed between the field pathogen incidence and the harvested soybean seed incidence. Through the used methods was verified that the seeds from soybean infected plants by S. sclerotiorum in the field, may not necessarily be transported by the pathogen.

Orientador : Drª. Katia Christina Zuffellato-Ribas / Coorientador : Dr. Henrique Soares Koehler e Dr. Antonio Aparecido Carpanezzi / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 20/02/2017 / Inclui referências: f. 42-54;75-80;100-104;127-131;150-154;157-162 / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: A nucleação busca induzir a regeneração natural a partir de um ponto, o núcleo. Os métodos de restauração ecológica com base na nucleação representam alternativa de interesse crescente. Na prática, eles esbarram na presença de espécies inibidoras, principalmente gramíneas de pastagens, que formam um ambiente inóspito (cama de sementes desfavorável) à regeneração natural, por prejudicar a germinação e o desenvolvimento das plântulas. Com base nisso, formulou-se a hipótese de que a melhoria da cama de sementes resulta na redução da competição por gramíneas inibidoras, levando ao estabelecimento da regeneração natural. Os trabalhos foram conduzidos entre novembro/2013 e maio/2016 em Morretes-PR, na Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas, segundo os objetivos específicos: Capítulo I (artigo de revisão) - abordar processos da regeneração natural em pastagens abandonadas e algumas metodologias de restauração em desenvolvimento no Brasil, embasadas em nucleação; Capítulo II - avaliar o banco de sementes de três áreas contíguas - pastagem abandonada há 10 anos, com solo alterado pela decapitação parcial do horizonte A havia dois anos; pastagem idêntica à anterior, com revolvimento recente da camada superficial do solo; área em estádio inicial de regeneração - a fim de verificar seu potencial para a restauração da floresta original; Capítulos III e IV - verificar a eficiência de poleiro artificial, galharia, solarização do solo e herbicida, como métodos únicos ou combinados, em área coberta por espécies inibidoras do gênero Urochloa, visando o estabelecimento de plantas nativas; Capítulo V - avaliar o tamanho mínimo necessário para garantir a eficiência da galharia quanto à indução da regeneração natural, e conter a reinvasão de gramíneas Urochloa. No capítulo II, as coletas das amostras do banco de sementes foram realizadas em dez pontos por área (0,30 x 0,30 m) e em três profundidades (0 a 3 cm + serapilheira, 3,1 a 6,0 cm e 6,1 a 9,0 cm), segundo delineamento inteiramente casualizado e parcelas subdivididas. Nos capítulos III, IV (12 e 28 parcelas de 8 x 5 m, respectivamente) e V (28 parcelas variando de 6 x 1 m a 6 x 6 m), o delineamento foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas no tempo. Ao todo foram obtidas 85 espécies no banco de sementes. A forma de vida predominante foi de plantas herbáceas (98%), sendo a família Cyperaceae a mais abundante. A área II apresentou a maior densidade de indivíduos m-2 com 33.440 sementes, seguida da área I com 30.748 sementes m-2. A área em início de regeneração apresentou densidade significativamente menor, com 11.266 sementes m-2. A reduzida densidade de plantas lenhosas, mesmo com fragmentos florestais próximos, indica que não apenas a quantidade de sementes é afetada pelas gramíneas, mas também a diversidade de espécies, que fica restrita às plantas já presentes na pastagem. Em relação às práticas de nucleação, no começo a galharia e a solarização reduzem as gramíneas Urochloa; entretanto, com o decorrer do tempo, os efeitos iniciais deixam de existir, devido ao rápido crescimento das gramíneas a partir das bordas das parcelas. O uso de poleiros nesses tratamentos não possibilita o recrutamento significativo de plântulas de outras espécies, devido à permanência das condições inibidoras. O herbicida é eficiente para remover a gramínea; contudo, o estabelecimento de lenhosas somente é satisfatório com o uso de poleiros para atração de fauna dispersora. Em qualquer tamanho, a galharia, isoladamente, é ineficiente para conter o crescimento das gramíneas a partir das bordas das parcelas e, por constituir pilha de resíduos, dificulta ainda mais o estabelecimento de lenhosas. Para sucesso da restauração ecológica em pastagens de Urochloa, há necessidade da eliminação das gramíneas inibidoras; práticas que não cumprem tal princípio tendem ao fracasso. Palavras-chave: herbicida, galharia, nucleação, poleiro artificial, recuperação de ecossistemas degradados, solarização do solo. / Abstract: Nucleation seeks to induce the natural regeneration of environments from one point, the nucleus. Ecological restoration techniques based on nucleation are an alternative with ever increasing interest. In practice, these techniques are challenged when faced with the presence of inhibitory species, especially pastures of grasses, which form an inhospitable environment (unfavorable seedbed) for natural regeneration by impairing germination and seedling development. Based on this, we hypothesized that improvement in seedbed would result in reduced competition by inhibitory grasses, leading to the establishment of natural regeneration. Field work was conducted between November 2013 and May 2016 in Morretes-PR in an area of lowland evergreen rain forest. Specific objectives were: Chapter I (review article) - to review the processes of natural regeneration in abandoned pastures and the developing nucleation restoration techniques that exist in Brazil; Chapter II - to evaluate the seed bank of three contiguous areas - pasture abandoned for 10 years, with soil amended by partial beheading for two years at horizon A; pasture identical to the previous, with recent disturbances to the topsoil; area in the early stages of regeneration - in order to verify their potential for restoration of the original forest; Chapters III and IV - to verify the efficiency of artificial perches, brushwood, soil solarization, and herbicide, as single or combined techniques, in an area covered by the inhibitory species of the genus Urochloa, aiming native plants establishment; Chapter V - to evaluate the minimum size required to ensure the efficiency of brushwood for inducing natural regeneration and preventing the re-invasion of Urochloa grasses. In chapter II, seed bank samples were collected from ten points per area (0.30 x 0.30 m) and at three depths (0-3 cm + litter, 3.1 to 6.0 cm and 6.1 to 9.0 cm), according to a completely randomized and split-plot design. In chapters III, IV (12 and 28 plots of 8 x 5 m, respectively), and V (28 plots ranging from 6 x 1 m to 6 x 6 m), the experiments were also organized according to randomized block and split-plot designs. We obtained 85 species in the seed bank. The predominant life form was herbaceous (98%), with the Cyperaceae family being the most abundant. Area II presented the highest density of individuals m-2 with 33.440 seeds, followed by area I with 30.748 seeds m-2. The area in early stages of regeneration had a significantly lower density, with 11.266 seeds m-2. Even with proximal forest fragments, the reduced density of woody plants indicated that not only the amount of seeds was affected by grasses, but also species diversity, which was restricted to plants already present in pasture. Regarding nucleation techniques, in the beginning brushwood and soil solarization reduced the Urochloa grasses, however, over time the initial effects ceased to exist due to the rapid growth of grass at the edges of the plots. The use of perches in these treatments did not cause a significant increase in other species, due to the persistence of inhibiting conditions for seedling establishment. Herbicide was effective for removing grasses, however, the recruitment of woody species was only satisfactory through the use of perches which attracted seed dispersers. At any size, brushwood alone was ineffective in preventing grass growth at plot edges, and constituted a residue pile, which further complicated the establishment of woody species. For successful ecological restoration of Urochloa pastures, local forages need to be eliminated and practices that do not comply with this proposition tend to fail. Keywords: herbicide, brushwood, nucleation, artificial perch, restoration of degraded ecosystems, soil solarization.