Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-08T18:36:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1038918 bytes, checksum: d3ce9404bd76ffed172c594ca90d1e41 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-08T18:36:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1038918 bytes, checksum: d3ce9404bd76ffed172c594ca90d1e41 (MD5) Previous issue date: 2005-06-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A permanência dos frutos colhidos em condições inadequadas, à espera da secagem, provoca fermentações indesejáveis e deterioração do produto. Por outro lado, a mistura de lotes (de diferentes teores de umidade - frutos recém colhidos com frutos já em processo de secagem) conduz a uma secagem desuniforme. Desta forma, abre-se o precedente para o desenvolvimento de alternativas de pré- tratamento para o fruto recém-colhido que permitam a manutenção da qualidade e a mistura de lotes, quando não é possível a secagem convencional imediata. Esta pesquisa teve por objetivo geral analisar a viabilidade técnica da armazenagem prévia, em imersão, de frutos de café, em diferentes soluções armazenadoras, como pré-tratamento no processamento e secagem, visando a manutenção da qualidade final. Também foram analisados os efeitos da mistura de lotes (imersos por diferentes períodos), a operação de secagem, a ocorrência de fungos e a qualidade da bebida dos lotes submetidos aos diferentes tratamentos, além da água residuária gerada no processo de imersão. Avaliou-se o contato dos frutos com o solo da lavoura e seu efeito na qualidade final da bebida e na contaminação microbiológica. Com base nos resultados obtidos e nas condições estabelecidas, pode-se concluir que a secagem dos frutos imersos em água por diferentes períodos não apresentou diferenças significativas no processo; A imersão de frutos de café em solução osmótica favoreceu a qualidade da bebida; A técnica de imersão, tanto em água como em solução osmótica, não favoreceu a contaminação microbiológica dos grãos secos. A qualidade final do produto não foi afetada pela utilização da técnica de imersão em água, por períodos de até 5 dias de imersão; A água residuária da imersão apresentou potencial para o seu aproveitamento na fertirrigação, cujas características físicas e químicas correlacionaram com o estágio de maturação e conservação dos frutos; Há viabilidade na utilização da imersão como técnica para armazenagem temporária de frutos cereja e bóia, sem prejuízo para a qualidade final do café. A permanência dos frutos em contato com o solo por períodos de até 21 dias não favoreceu a contaminação por fungos produtores de Ocratoxina A, mas afetou a qualidade da bebida. / The permanence of the harvested coffee fruits in inadequate conditions, before drying, causes undesirable fermentations and deterioration of the product. On the other hand, the mixture of lots with different moisture content (coffee fruits recently harvested with coffee in drying process) causes non uniform drying. So, it shown the necessity for the development of pre-processing alternatives that allow the maintenance of the coffee quality and the mixture of lots, when it is not possible the immediate drying. This work had as general objectives the study of the viability of the previous storage of coffee fruits, immersed in different solutions, before drying. The effects of mixing different lots (immerged by different periods), the drying operation, and the occurrence of fungi, the cup quality and the waste water generated by the immersion process were also analyzed. The effect of the coffee fruits contact with the field soil was evaluated in relation to fungi contamination and final cup quality. Based on the results and work conditions, it can be concluded that drying of coffee fruits stored in water till five days, did not present significant differences with the coffee processed in a conventional way; The immersion of coffee fruits in osmotic solution favored the cup quality; The immersion technique, in water or in osmotic solution, did not favor the contamination; The waste water, whose physical and chemical characteristics are correlated with the coffee fruit maturation and storage period, presented good potential for irrigation. The permanence of the coffee fruits in contact with field soil up to 21 days did not favor OTA producer fungi, but the cup quality was affected; finally it is viable the in water storage technique to facilitate coffee processing in unfavorable weather conditions. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-10T16:42:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 200775 bytes, checksum: 0663c9ad48e1123c764746a1f7d8e744 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T16:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 200775 bytes, checksum: 0663c9ad48e1123c764746a1f7d8e744 (MD5) Previous issue date: 2004-02-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Clones de Coffea canephora Pierre var. kouillou com tolerância diferencial à seca vêm sendo selecionados com base em diferenças de produtividade, em condições de déficit hídrico. Porém, pouco se sabe sobre os mecanismos fisiológicos determinantes de tal tolerância. Objetivou-se, assim, examinar características morfológicas, as respostas estomáticas ao déficit hídrico do solo e da atmosfera, as relações hídricas, a eficiência do uso da água (E A ) e, também, examinar uma possível relação entre tolerância à seca e proteção contra o estresse oxidativo. Para isso, quatro clones (46 e 109A, sensíveis; 14 e 120, tolerantes à seca) foram cultivados em casa de vegetação, em vasos de 120 L, durante oito meses. O déficit hídrico foi imposto via suspensão da irrigação, até que o potencial hídrico na antemanhã (Ψ am ) atingisse –3,0 MPa. Os clones 109A e 120, sob irrigação, apresentaram maior condutância hidráulica entre a raiz e a parte aérea (K L ), maior potencial hídrico ao meio-dia e maior acúmulo de biomassa. Após 14 dias de suspensão da irrigação, Ψ am foi significativamente mais negativo no clone 109A que nos outros clones; sete dias após, Ψ am decresceu para –2,3 MPa nos clones sensíveis à seca, contra –0,8 MPa e –1,7 MPa nos clones 14 e 120, respectivamente. O clone 109A foi o primeiro a atingir –3,0 MPa na antemanhã, seguido pelo clone 46, clone 120 e, por fim, pelo clone 14. Não foi observado ajustamento elástico em nenhum dos clones, enquanto um ajuste osmótico de pequena magnitude foi limitado ao clone 109A, sob condições de seca. A condutância estomática (g s ) foi reduzida fortemente em resposta aos decréscimos em Ψ am e, em menor extensão, aos incrementos no déficit de pressão de vapor entre folha e atmosfera. A sensibilidade estomática à seca, tanto do solo quanto da atmosfera, foi menor no clone 109A e similar entre os demais clones. A composição isotópica do carbono (δ 13 C) aumentou significativamente, sob seca, em todos os clones, sugerindo incrementos em E A ; o clone 109A, entretanto, apresentou valores mais negativos de δ 13 C, independentemente do regime de irrigação. A profundidade do sistema radicular foi substancialmente maior nos clones tolerantes que nos sensíveis à seca. Isso pode explicar, pelo menos em parte, a manutenção de um status hídrico mais favorável nos clones tolerantes. O maior valor médio de K L no clone 120, sob seca, poderia explicar as diferenças de status hídrico entre ele e o clone 14. Em todos os clones, g s , K L e o potencial hídrico recuperaram-se rapidamente após a re-irrigação das plantas sob déficit hídrico; isso, aliado à forte sensibilidade estomática à seca, pode estar associado à resposta notável dessa espécie à irrigação. Independentemente do clone estudado, a seca pouco ou nada afetou o transporte de elétrons, a eficiência fotoquímica do fotossistema II e os coeficientes de extinção fotoquímico e não-fotoquímico. Comparativamente, o clone 120 apresentou maior tolerância de seu aparelho fotossintético ao estresse oxidativo mediado pela seca ou por ação do paraquat, com poucas diferenças observadas entre os demais clones nesse contexto. Sob seca, observaram-se incrementos significativos nas atividades da dismutase do superóxido (clones 109A e 120), peroxidase do ascorbato (clones 14, 46 e 109A), catalase e peroxidase do guaiacol (clones 46 e 109A), e redutase da glutationa (clone 46). As atividades da redutase do monodesidroascorbato e da redutase do desidroascorbato não foram afetadas pelos tratamentos aplicados; as atividades dessas enzimas foram substancialmente menores que a da peroxidase do ascorbato. O déficit hídrico acarretou danos oxidativos apenas no clone 109A. De modo geral, os clones avaliados foram capazes de manter, ou mesmo de aumentar, a atividade de seus sistemas de defesa contra danos oxidativos, mesmo a potenciais hídricos da ordem de –3,5 MPa. Em suma, a combinação de mecanismos que efetivamente restringem a perda d’água, associada a sistemas radiculares profundos, deve ser decisiva para a sobrevivência e, ou, relativa estabilidade da produção dos clones de C. canephora tolerantes à seca, quando cultivados em ambientes sujeitos a secas prolongadas. Atributos como ajustes osmótico e elástico e proteção contra danos oxidativos mediados pela seca teriam uma importância secundária na determinação da tolerância à deficiência hídrica nessa espécie. / Clones of Coffea canephora Pierre var. kouillou with contrasting tolerance to drought stress have been chosen on the basis of their productivities under rainfed conditions. As little is known about physiological mechanisms associated with differences in drought tolerance in those clones, this work aimed to examine morphological traits, stomatal responses to both soil and atmosphere drought, water relations, water-use efficiency (WUE) and, in addition, whether drought tolerance in C. canephora may be linked to protection against oxidative damage. For these purposes, four clones of C. canephora representing drought-tolerant (14 and 120) and drought-sensitive (46 and 109A) genotypes were grown under screen house conditions, in 120 L pots, during eight months. Drought stress was imposed by withholding irrigation until leaf water potential at predawn ( Ψ pd ) reached about –3.0 MPa. Under full irrigation, soil-to-leaf hydraulic conductance (K L ), midday leaf water potential and total biomass were all greater in clones 109A and 120 than in the other clones. After 14 days without irrigation, Ψ pd decreased significantly in clone 109A in comparison with the other clones; seven days latter, Ψ pd dropped to about –2.3 MPa in clones 46 and 109A, against –0.8 MPa in clone 14 and –1.7 MPa in clone 120. Clone 109A attained –3.0 MPa at predawn earlier, followed by clone 46, clone 120, and then clone 14, in this order. Under drought stress, there was no elastic adjustment, while a slight osmotic adjustment was only noted in the clone 109A. Stomatal conductance (g s ) was strongly decreased with decreasing Ψ pd ; it declined modestly with increasing leaf-to-air vapour pressure deficit. Stomatal sensitivity to both soil and atmospheric drought was lower in clone 109A and similar among the other clones. Drought stress led to a significant increase in carbon isotope composition (δ 13 C) for all clones, suggesting an increased WUE; however, absolute values of δ 13 C were lower in clone 109A than in the other clones irrespective of the irrigation treatments. Clones 14 and 120 exhibited deeper root systems than drought-sensitive clones. This at least partially explain their better avoidance to drought as compared with the sensitive clones. On average, the larger K L in clone 120 than in clone 14 might largely explain why the latter was better able to postpone dehydration. For all clones, water potential, g s and K L recovered rapidly following re-watering; these facts, associated with the remarkable stomatal sensitivity to drought, should explain greatly why C. canephora responds strongly to irrigation. Independently of the clone examined, little or no effect of drought on the quantum yield of electron transport, photosystem II photochemical efficiency and photochemical and non-photochemical quenching coefficients was observed. Comparatively, the clone 120 showed a more tolerant photosynthetic apparatus to both drought and paraquat-induced oxidative stress, with no clear distinction among the other clones in this regard. Drought triggered increases in superoxide dismutase (clones 109A and 120), ascorbate peroxidase (clones 14, 46 and 109A), catalase and guaiacol peroxidase (clones 46 and 109A), and glutathione reductase (clone 46). Monodehydroascorbate reductase and dehydroascorbate reductase were not induced in drought-stressed plants; their maximal activities were much lower than that of ascorbate peroxidase, irrespective of the clone investigated. Oxidative damage, however, appeared to be evident only in clone 109A. In general, the clones herein investigated were able to preserve, or even to increase, their antioxidant defences at water potentials as low as –3.5 MPa. The combination of mechanisms that effectively postpone dehydration, associated with deep root systems, should contribute to survival and/or stability of crop yield of drought-tolerant clones in regions with unpredictable precipitation. Attributes such as osmotic and elastic adjustments and protection against oxidative damage induced by drought should be of minor importance to drought tolerance in this specie. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-09-04T17:50:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1191965 bytes, checksum: c79b4ab4365d7c1a241f25dc77dc0521 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T17:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1191965 bytes, checksum: c79b4ab4365d7c1a241f25dc77dc0521 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O nitrogênio (N) é o elemento requerido em maior quantidade pelo cafeeiro, e, no entanto, sua eficiência de uso é consideravelmente baixa, da ordem de 50%. Além de aspectos ligados ao solo (fertilidade, disponibilidade hídrica) e à planta (fenologia e fatores genéticos), outros relacionados à absorção e ao metabolismo do N contribuem para esta baixa eficiência. A determinação de parâmetros cinéticos da absorção de nitrogênio, aliada a informações de trocas gasosas e fluorescência da clorofila a podem propiciar um melhor entendimento sobre o efeito conjunto destes fatores na dinâmica de aquisição deste nutriente. O objetivo geral deste trabalho foi determinar a influência do estresse hídrico e da etapa do ciclo fenológico na absorção e metabolismo de nitrogênio em cafeeiros (Coffea arabica L.) cv. Catuaí Vermelho IAC 99. O experimento foi conduzido em casa de vegetação com plantas adultas aos cinco anos de idade cultivadas em solução nutritiva. O esquema experimental foi o de parcelas subdivididas no tempo, sendo a presença de déficit hídrico (EH+), ou não (controle), os tratamentos, com três repetições, estudados ao longo das fases fenológicas de prefloração (PF), floração/chumbinho (F-Ch), primeira expansão rápida (PER) e enchimento de grãos (EG) (subparcelas). O estresse hídrico foi induzido pela adição de polietilenoglicol 6.000 g mol -1 à solução nutritiva. Após período de condicionamento pré-experimental com restrição nutricional, - procedeu-se a um ensaio de exaustão de NO 3 . A solução pré-experimental foi substituída por solução de KNO 3 500 μmol L -1 (controle) ou KNO 3 500 μmol L -1 + PEG 290,0 g L -1 (EH+), e iniciou-se a circulação. Após período para estabilização do sistema, iniciou-se a amostragem de 1,0 mL de solução a cada 0,5 h por 7 h. - Posteriormente as amostras tiveram as concentrações remanescentes de NO 3 determinadas por espectrofotometria de absorção molecular, pelo método da - redução do nitrato pelo vanádio III. Com os dados de concentração de NO 3 no tempo, massa de matéria fresca de raízes finas e volumes iniciais e finais de solução, estimou-se por meio método da aproximação gráfico-matemática os valores de K m (Constante de Michaelis–Menten, em μmol L -1 ), v max (velocidade máxima de absorção, em μmol g -1 h -1 ) e C min (concentração mínima para absorção, em μmol L -1 ) . A cada avaliação coletaram-se também dados de trocas gasosas [taxa fotossintética, taxa transpiratória (E), condutância estomática (gs), CO 2 subestomático (Ci)] e fluorescência da clorofila a (fluorescência inicial (F 0 ), eficiência quântica potencial do fotossistema II (F v /F m ), razão entre fluorescência variável e fluorescência inicial (F v /F o ) e coeficiente de extinção fotoquímica da fluorescência (qP). Calculou-se a eficiência no uso da água (EUA) pela razão A/E. Os valores médios de K m , v max , C min para nitrato em cafeeiros adultos foram, respectivamente, 152,03 μmol L -1 , 0,66 μmol g -1 h -1 e 41,67 μmol L -1 sob disponibilidade hídrica suficiente e 120,49 μmol L -1 , 0,33 μmol g -1 h -1 e 67,13 μmol L -1 em plantas submetidas a déficit hídrico. O estresse hídrico reduziu significativamente os valores v max , aumentou os valores C min e não afetou significativamente os valores K m . Os valores de K m foram maiores na PER e intermediários nas fases PF e F-Ch e menores em EG. Já v max foi significativa menor em EG quando comparada as outras fases. Os valores de C min foram menores em EG. O estresse hídrico afetou a fase bioquímica da fotossíntese, reduzindo os valores de A, E, g s . Os parâmetros da fluorescência da clorofila a não foram afetados de maneira significativa pelo déficit hídrico imposto. / In spite of being the most required mineral nutrient by coffee trees, the use nutrient efficiency (NUE) of nitrogen is considerably low, below 50% of total applied N. In addition to matters related to soil management, such as water availability, and related specifically to the plant, such as phenology and genetic factors, others related to uptake and metabolism contribute for this low efficiency. The determination of kinetic parameters of nitrogen uptake, coupled with gas exchange information and chlorophyll a fluorescence can provide a better understanding of the combined effect of these factors on the dynamics of N acquisition. Therefore, the aim of this study was to determine the influence of drought stress and the phenological stage on the absorption and nitrogen metabolism in adult coffee trees (Coffea arabica L.) cv. Catuaí Vermelho IAC 99. The experiment was conducted in a greenhouse with five years old mature plants grown in hydroponic nutrient solution. The experimental design was the split plot. The whole plots were two, water deficit (EH+) and control treatments, with three replicates studied along the phenological phases of pre-flowering (PF), flowering/pin head fruit (F-PH), fruit first quick expansion (FQE) and fruit filling (FF), the subplots. Drought stress was induced by the addition of polyethylene glycol 6.000 g mol -1 to the nutrient solution. After pre-experimental conditioning - period with nutritional shortage, we proceeded to a NO 3 (nitrate) exhaustion essay. The pre-experimental solution was replaced by a KNO 3 solution containing only KNO 3 500 μmol L -1 (control) or KNO 3 500 μmol L -1 + PEG 290,0 g L -1 (EH+), and then system circulation was started. After a period for system stabilization (2 h), we started sampling 1.0 mL from each line every 0.5 h for 7 h straight. - Subsequently, the samples had the remaining concentrations of NO 3 determined by molecular absorption spectrophotometry employing the method proposed by - Doane and Horwath (2003). Based on NO 3 concentration data over time, fresh weight of fine roots, and initial and final solution volumes, the numerical values of the kinects parameters K m (Michaelis-Menten Constant, μmol L -1 ), v max (maximum absorption rate, μmol g -1 h -1 ) and C min (minimal concentration for uptake, μmol L -1 ) were estimated by the graphic-mathematical method. Data of gas exchange [photosynthetic rate, transpiration rate (E), stomatal conductance (gs), substomatic CO 2 (C i )] and chlorophyll fluorescence (initial fluorescence (F 0 ), potential quantum efficiency of photosystem II (F v /F m ), the ratio of variable fluorescence and initial fluorescence (F v /F 0 ) and photochemical quenching of fluorescence (qP). We calculated the water use efficiency (WUE) by the ratio A/E. The average values found for K m , v max , C min in nitrate uptake were, respectively, 152.03 μmol L -1 , 0.66 μmol g -1 h -1 and 41.67 μmol L -1 under sufficient water availability and 120.49 μmol L -1 , 0.33 μmol g -1 h -1 and 67.13 μmol g -1 h -1 in plants under drought stress. Drought stress significantly reduced v max values, increased C min values and did not affected significantly K m values. On the other hand, v max values were significantly lower during FF when compared to the other phases. The C min values were lower during FF. Drought stress also affected the biochemical phase of photosynthesis, reducing the values of A, E and g s . The chlorophyll fluorescence parameters were not significantly affected by the drought stress.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-08-28T14:35:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1023723 bytes, checksum: 4ef7fcc40d4b93f08bcc61dbfee6447d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T14:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1023723 bytes, checksum: 4ef7fcc40d4b93f08bcc61dbfee6447d (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Objetivou-se com este trabalho, avaliar o perfil sensorial da bebida de genótipos de Coffea arabica com resistência à ferrugem nas diferentes formas de processamento pós-colheita (café despolpado e café natural) e identificar aqueles com maior potencial genético para produção de cafés especiais na região das Matas de Minas. Os experimentos foram instalados em três municípios na região das Matas de Minas, em Minas Gerais – Brasil, em 2012. O delineamento foi em blocos casualizados com duas repetições, dez genótipos resistentes à ferrugem e uma testemunha susceptível. As amostras de frutos do tipo cereja foram avaliadas por meio do perfil sensorial da bebida, segundo o protocolo da “Specialty Coffee Association of America (SCAA)”. Todos genótipos com resistência à ferrugem apresentaram potencial para produção de cafés especiais de acordo com a metodologia SCAA. As cultivares Araponga MG1, Catiguá MG1, Catiguá MG2, MGS Catiguá 3, Oeiras MG6851, Pau-Brasil MG1 e Sacramento MG1, não apresentaram diferenças para nota total nas diferentes formas de processamento. O município de Araponga se caracterizou por proporcionar notas “muito boas” ou “excelentes” do atributo corpo para o café despolpado e do atributo equilíbrio para o café natural. Os genótipos Catiguá MG1, Catiguá MG2, Catucaí 25/137, Paraíso MGH419-1 e a H419-3-3-7-16-4-1 apresentaram os melhores desempenhos para a nota total, acima de 85 pontos, quando o café foi despolpado. No entanto, apenas Catiguá MG1 e Catiguá MG2 não sofreram redução significativa da nota quando manteve o fruto com casca (café natural). A expressão dos atributos de qualidade sensorial é distinta em diferentes ambientes e essa informação pode ser interessante para recomendação de cultivares associadas ao marketing de cafés especiais. Além disso, devido a interação do perfil sensorial com a forma de processamento, as recomendações de genótipos de café devem ser realizadas levando em consideração o nível tecnológico utilizado na secagem dos grãos e assim maximizar o potencial para qualidade de bebida. / The aim of this work was to evaluate the sensorial profile of the beverage of Coffea arabica genotypes with resistance to rust in order to characterize the material in different forms of post-harvest processing (pulped coffee and natural coffee) and to identify the materials with the highest genetic potential for coffee production in the region of Matas de Minas. The experiments were installed in three municipalities in the state of Minas Gerais – Brazil, in 2018. The experimental design was a randomized block with two replicates and ten rust resistant genotypes and one susceptible control. The samples of cherry-type fruits were evaluated through the sensorial profile of the beverage, according to protocol of the Specialty Coffee Association of America (SCAA). All genotypes with resistance to rust evaluated presented potential to produce special coffees according to the SCAA methodology. The cultivars Araponga MG1, Catiguá MG1, Catiguá MG2, MGS Catiguá 3, Oeiras MG6851, Pau-Brasil MG1 and Sacramento, presented no differences for total score in the different forms of processing. The Araponga county was characterized by providing "very good" or "excellent" grades of the body attributes for pulped coffee and the equilibrium attribute for natural coffees. The genotypes Catiguá MG1, Catiguá MG2, Catucaí 25/137, Paraiso MGH419-1 and H419-3-3-7-16-4-1 presented the best performances for the total score, above 85 points, when the coffee was pulped. However, only Catiguá MG1 and Catiguá MG2 did not suffer a significant reduction of the note when the fruit was kept in bark (natural coffee). The expression of the attributes of sensorial quality is distinct in different environments and this information may be interesting for recommending cultivars associated with the marketing of special coffees. In addition, due to the interaction of the sensory profile with the processing form, the recommendations of coffee genotypes should be made taking into account the technological level used in the drying of the grains and thus maximizing the potential for beverage quality.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-20T15:52:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1157871 bytes, checksum: 01b73ae1a3e50a6fc17a800368c9f6b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-20T15:52:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1157871 bytes, checksum: 01b73ae1a3e50a6fc17a800368c9f6b1 (MD5) Previous issue date: 2015-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Existem lacunas consideráveis sobre a eficiência hidráulica em café (Coffea spp.), como também pouco se sabe sobre as inter-relações entre características hidráulicas foliares e características morfoanatômicas, e como tais características são associadas, com vistas à maximização das trocas gasosas em café. Neste estudo, explorou-se a variabilidade morfológica, hidráulica e fisiológica de oito genótipos de café a fim de se compreender como interagem entre si os principais fatores hidráulicos limitantes da fotossíntese no cafeeiro, bem como investigar as dicotomias entre eficiência e segurança hidráulica. Para tal, compararam- se diferentes genótipos de café, incluindo-se aí genótipos/espécies evoluídos em ambientes distintos no que respeita à disponibilidade hídrica, bem como cultivares antigas e modernas de café. O estudo foi conduzido em condições de campo e as medições fisiológicas e amostragens foram feitas entre outubro de 2014 e abril de 2015. A despeito da grande variabilidade morfológica em nível foliar em Coffea spp, demonstrou-se que os genótipos estudados apresentaram valores relativamente baixos de condutividade hidráulica foliar em paralelo a uma baixa capacidade transpiratória. Essas características estiveram associadas a fortes limitações difusionais à fotossíntese, fato adicionalmente ilustrado pela alta correlação entre taxa de fotossíntese líquida e condutância estomática. Registre-se, contudo, que, em condições de baixo déficit de pressão de vapor, as taxas fotossintéticas por unidade de área foliar parecem razoavelmente conservadas em Coffea spp. De modo geral, não se observaram correlações consistentes entre condutividade hidráulica foliar e densidade de venação (e vários outros parâmetros hidráulicos), sugerindo a existência de altas resistências extra-vasculares em café. Em todo o caso, os resultados evidenciaram uma moderada a alta resistência à disfunção hidráulica (com margens positivas de segurança hidráulica). Nesse sentido, o diâmetro de condutos do xilema parece estar diretamente envolvido na determinação da segurança hidráulica em Coffea spp., com uma maior proporção de condutos de menor diâmetro levando a uma maior segurança hidráulica. Observou-se uma alta correlação (r2=0,84) entre área foliar unitária e P50 (o valor de potencial hídrico associado à redução da condutividade hidráulica foliar em 50%), sugerindo que genótipos com folhas menores são mais tolerantes à cavitação. Em termos de coordenação entre parâmetros hidráulicos e de relações hídricas não houve relação entre valores de P50 e o potencial hídrico no ponto de perda de turgescência, mas houve correlações positivas entre P50 e o módulo de elasticidade (r2= 0,73) e o potencial osmótico em turgescência plena (r2= 0,57). Concernentes às características anatômicas relacionadas ao mecanismo de reforço em nível de vasos, não se observou relação entre o P50 e os valores de (t/b)3 (razão entre espessura da parede celular e diâmetro do lúmen dos vasos) tanto da nervura central como de nervuras minoritárias. Por outro lado, observaram-se correlações significativas entre P50 e parâmetros como diâmetro dos condutos do xilema (r2=0,60) e condutividade teórica do xilema (r2=0,41). Em suma, os resultados indicam que genótipos de Coffea spp. exibem características que lhes conferem uma média a alta tolerância à seca, e que a eficiência hidráulica relativamente baixa concorre, em última análise, para limitar o potencial fotossintético do cafeeiro. / There are considerable gaps on the hydraulic efficiency in coffee (Coffea spp.), as well as little is known about the interrelations between leaf hydraulic characteristics and morpho-anatomic characteristics and how these characteristics are associated with a view to maximizing gas exchange in coffee. This study explored the morphological, hydraulic and physiological variability in eight coffee genotypes in order to understand how they interact between each other the main limiting hydraulic factors of the photosynthesis in coffee as well as investigate the trade-off between efficiency and hydraulic safety. To this end, we compared different coffee genotypes, including genotypes/species evolved in different environments with respect to water availability, as well as old and new varieties of coffee. The study was conducted under field conditions and physiological measurements and samples were collected between October 2014 and April 2015. Despite the large morphological variability at leaf level in Coffea spp, it was demonstrated that the studied genotypes showed relatively low values of leaf hydraulic conductivity in parallel with a low transpiration capacity. These characteristics were associated with strong diffusion limitations to photosynthesis, a fact further illustrated by the high correlation between net photosynthesis rate and stomatal conductance. Register, however, that in low vapor pressure deficit conditions, photosynthetic rates per unit leaf area seem reasonably preserved in Coffea spp. Overall, there were no consistent correlations between leaf hydraulic conductivity and venation density (and various other hydraulic parameters), suggesting the existence of high extra-vascular resistance in coffee. In any case, the results showed a moderate to high resistance to hydraulic dysfunction (with positive hydraulic margins). Accordingly, the diameter of xylem conduits appears to be directly involved in the determination of the hydraulic safety in Coffea spp., with a larger proportion of smaller diameter conduits leading to greater hydraulic safety. There was a high correlation (r2 = 0, 84) between unitary leaf area and P50 (the leaf water potential inducing 50% loss of Kf compared with conductance values measured in well hydrated, near-full turgor leaves), suggesting that genotypes with lower leaves are more tolerant to cavitation. In terms of coordination between hydraulic parameters and water relations there was no relationship between P50 values and the water potential in the turgor loss point, but there was a positive correlation between P50 and the elastic modulus (r2 = 0,73) and the osmotic potential in full turgor (r2 = 0,57). Concerning the anatomical characteristics related to strengthening mechanism at the level of vessels, there was no relationship between P50 and the values of (t/b)3 (ratio between cell wall thickness and vessel lumen diameter). On the other hand, there were significant correlations between P50 and parameters such as diameter of xylem conduits (r2 = 0,6) and the theoretical conductivity of xylem (r2 = 0,41). In sum, the results indicate that genotypes of Coffea spp. exhibit characteristics that give them a medium to high drought tolerance, and that the relatively low hydraulic efficiency competes, ultimately, to limit the photosynthetic potential of the coffee.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-11T18:38:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 420730 bytes, checksum: 4315b7f865234826eca58be50a660d18 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-11T18:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 420730 bytes, checksum: 4315b7f865234826eca58be50a660d18 (MD5) Previous issue date: 2001-08-13 / A cafeicultura é uma atividade de grande importância na economia brasileira, contribuindo de forma significativa para a balança comercial do país. A cafeicultura irrigada ocupa uma área significativa e necessita de informações que possibilitem o seu desenvolvimento. Este trabalho foi desenvolvido na fazenda Laje, localizada em Viçosa-MG, no período de setembro de 1999 a maio 2001, com cafeeiros adultos com oito anos de plantio, no estande de 3.330 plantas por hectare, irrigados por gotejamento, como parte do Projeto “Implantação de Áreas de Observação e Pesquisa em Cafeicultura Irrigada”, do Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento do Café (UFV/EMBRAPA). O trabalho foi desenvolvido em duas etapas: na primeira avaliou-se o efeito da irrigação e da fertirrigação no desenvolvimento e na produtividade do cafeeiro, e na segunda avaliou-se o efeito do défice hídrico, expresso como potencial hídrico de antemanhã (Ψ am ), na abertura floral do cafeeiro. Os resultados de dois anos de acompanhamento experimental, relacionados à aplicação de água e nutrientes, permitem concluir que a irrigação proporcionou produtividade média de 79 sacas beneficiadas (60 kg) por hectare, o que corresponde a um aumento de 64% em relação ao tratamento não-irrigado, sendo as médias de precipitação no período, similares a média histórica, porém com distribuição distinta do padrão médio da região. A fertirrigação não proporcionou problemas de entupimento dos emissores, não afetando a uniformidade de aplicação de água do sistema de irrigação por gotejamento, e também não proporcionou diferenças estatísticas significativas na produtividade da cultura devido à fonte de nutriente utilizada, embora o custo dos produtos apresentados tenha variado em até 428%. No estudo do efeito do estresse hídrico, observou-se que não houve quebra da dormência dos botões florais pelo efeito do défice aplicado, mesmo para potenciais de -0,8, -1,2 e -1,9 MPa, após 30, 63 e 90 dias, respectivamente. Nas condições edafoclimáticas observadas na condução do experimento, a quebra da dormência dos botões florais ocorreu somente em função da queda brusca de temperatura após a ocorrência de precipitações, mesmo com potencial da folha de -0,2 MPa. / The coffee crop is a very important activity for the Brazilian economy, contributing significantly for the country budged. The irrigated coffee agriculture occupies a significant hole in this scenario, therefore researches to increase quality and yield should be developed. The research was developed in the “Laje” farm, located in Viçosa, State of Minas Gerais, from September 1999 to May 2001, in an eight year old drip irrigated field coffee, with 3,330 plants per hectare, as part of the Coffee Development and Research National Program. The average precipitation during the experiment was approximately equal the historical one, although with a different distribution. In the first phase of the project, the effects of irrigation and fertirrigation over the development and yield of coffee plants were evaluated. The following sources of nutrients were used in the fertirrigation plots: nitrate potassium, nitrate calcium, hidran-plus, potassion chloride e urea. The yield on the irrigated plot was 4,740 Kg/ha, that was 64% higher then the non irrigated one. Irrigation system in the fertirrigation plots presented no clogging problems. There was no statistical difference between the yield in the fertiirrigated and the irrigated plots with conventional fertilizers application. The influence of the water deficit, expressed as the leaf water potential of the morning-before over the coffee plant blooming was also evaluated. The plant blooming was not affected for the water deficit, even for the day-before leaf water potentials of -0.8, -1.2 and -1.9 MPa, after 30, 63 and 90 days without irrigation, respectively. For the conditions of soil and climate of the region, the plant blooming occurred due to the drop in the temperature after rain, independently of the leaf water potential. / Dissertação importada do Alexandria