Sphenophorus levis (Coleoptera: Curculionidae) é uma das principais pragas de importância econômica na cana-de-açúcar. Seu ataque pode causar a morte da planta, promovendo falhas na rebrota e dependendo do nível de infestação, inviabilizar novos cortes. Além disso, é considerado um inseto de difícil manejo. Dentre as razões, destacam-se o hábito críptico de suas larvas, que se alimentam no interior do colmo da cana, e dos adultos, que permanecem boa parte de seu tempo abaixo da palhada sobre o solo. Por esta razão, os métodos tradicionais de controle, como os agroquímicos têm sido pouco eficientes. Neste sentido, a busca por novos conhecimentos e novas estratégias para o manejo desta praga tem se tornado frequente. Assim, o objetivo principal deste trabalho foi o de reinvestigar o feromônio de S. levis, visando a possível existência de novos compostos químicos na sua composição. Além disso, foram estudados ainda a morfologia e morfometria de S. levis, visando uma ágil e fácil separação por sexo nesta espécie, e uma amostragem populacional das formas biológicas de S. levis em campo, ao longo de uma safra, tendo em vista o manejo desta praga. As fêmeas apresentaram maior tamanho corporal que os machos, porém, houve sobreposição entre o tamanho mínimo da fêmea e máximo do macho, comprometendo uma distinção pelo tamanho. A separação dos sexos em S. levis pode ser feita observando-se a parte ventral do abdome, com os machos apresentando toda a região pilosa e as fêmeas somente com pelos na região apical. Uma maior concavidade presente no final do abdome dos machos, também pode ser utilizada como um parâmetro auxiliar nesta separação. Observando-se a flutuação populacional das diferentes fases biológicas de S. levis, por meio de trincheiras, verificou-se que as larvas ocorrem praticamente durante todos os meses do ano, enquanto que pupas e adultos recém emergidos, em menos da metade das amostras. O pico populacional de larvas, pupas e adultos recém emergidos ocorreu em outubro. Para os adultos, a amostragem por meio de iscas indicou que o pico de maior intensidade foi em dezembro. Na etapa de reinvestigação do feromônio de agregação de S. levis, foram obtidas respostas positivas nas antenas de machos e fêmeas para três compostos químicos. Um destes compostos foi o álcool 2-metil-4-octanol, já identificado anteriormente por Zarbin et al. (2003). Os outros dois, são novos compostos denominados 2,3-butanodiol diacetil (2,3 diacetilbutano) e meso 2,3 butanodiol diacetil (meso 2,3 diacetilbutano). Os três compostos sintéticos foram testados em GC-EAG, porém ainda sem uma resposta conclusiva. Novos testes necessitam ainda ser conduzidos para elucidar a composição química do feromônio de agregação de S. levis. / Sphenophorus levis (Coleoptera: Curculionidae) is one of the main pests of economic importance in sugarcane in Brazil. The attack can result plant death promoting the regrowth and failures depending on the level of infestation, derail further cuts. S. levis is a hard management pest. Among the reasons, it highlights the cryptic habits of larva, which feed inside the sugarcane stalk, and adults live in the soil surface, above of straw. Due to this, the traditional control methods such as agrochemicals have been inefficient. The search for new knowledge and new strategies for the management of this pest has become frequent. Thus, the main objective of this work was to reinvestigate the S. levis pheromone, aiming the possible existence of new chemical compounds in its composition. Beside that, this study aimed to morphometric and morphological comparison between males and females, seeking sex separation in a fast and effective manner. Moreover, population sample of S. levis in field was performed, aiming at an improvement in planning of the management of this pest. Females of S. levis have a greater body size than males; however this parameter cannot be used as a sex indicator, because there was overlap between the minimum and maximum body sizes of females and males respectively. S. levis sex separation can be carried observing abdomen ventral side, where males present hairy venter and females just a tuft in the apical region, and by a greater concavity of the end of the abdomen in males. The fluctuation of S. levis biological stages through trenches, it was found that the larvae occurs during almost all months of the year, while pupae and recently emerged adults in less than half of the samples. The population peak for larvae, pupae and recently emerged adults was in October. For adults, the sampling through baits indicated that the peak intensity was higher in December. Then, in the reinvestigate the S. levis pheromone, natural extracts from males showed responses of antennas of males and females of the species for three chemical compounds. One of these compounds was the alcohol 2-methyl-4-octanol, previously identified by Zarbin et al. (2003). The other two are new compounds, called 2.3-butanediol diacetil (2.3 diacetilbutano) and meso 2.3 butanediol diacetyl (meso 2.3 diacetilbutano). The three synthetic compounds were tested in GC-EAG, but there is still no conclusive answer. New tests still need to be conducted to elucidate the chemical composition of S. levis aggregation pheromone.

A cana-de-açúcar possui uma característica única entre as plantas de interesse econômico mundial: a capacidade de acumular altos níveis de sacarose no colmo. No Brasil, em virtude do aumento da demanda interna e mundial por fontes energéticas renováveis, é nítida a expansão da cultura canavieira para regiões menos propícias para cultivo, como as regiões secas do centro-oeste brasileiro. O déficit hídrico é um dos principais agentes que afetam o desenvolvimento das plantas e a obtenção de variedades melhor adaptadas é fundamental para a sustentabilidade e expansão da agroindústria canavieira. Neste sentido, genes regulados por seca são alvos importantes para a obtenção de plantas transgênicas mais tolerantes ao estresse. Como a expressão constitutiva do transgene pode causar efeitos indesejáveis nas plantas transgênicas, também é necessária a identificação de promotores induzíveis pelo estímulo ambiental. O objetivo deste trabalho é a identificação de genes e sequências promotoras reguladas pela seca em cana-de-açúcar que, além de contribuir com o entendimento dos mecanismos envolvidos na tolerância ao estresse, podem ser utilizados como alvos para obtenção de plantas transgênicas mais resistentes. Para a identificação de genes diferencialmente regulados por seca, utilizamos diferentes plataformas de microarranjo: SUCAST (com 1.830 genes relacionados à transdução de sinal), SUCAMET (com 4.594 genes relacionados a metabolismo) e CaneRegNet (com sondas para a identificação de transcritos senso e antisenso que correspondem a 14.522 genes únicos). Nestas plataformas, analisamos a expressão dos genes de quatro variedades de cana-de-açúcar, duas tolerantes e duas sensíveis à seca, submetidas a 24, 72 e 120 h de déficit hídrico. Dos genes diferencialmente expressos (alguns identificados como transcritos pelas fitas senso e/ou antisenso), 53 foram selecionados para validação por PCR em tempo real. As regiões promotoras de quatro dos genes selecionados foram identificadas por meio das técnicas de andamento cromossômico, de seleção e sequenciamento de cromossomos artificiais de bactéria contendo DNA de cana-de-açúcar e de análise de contigs obtidos por Whole Genome Shotgun. Sete sequências promotoras foram selecionadas e clonadas em um vetor contendo o gene repórter gus. As atividades promotoras destas sequências foram testadas e verificadas em transformações transientes de calos embriogênicos de cana-deaçúcar. Para obtenção de plantas de cana-de-açúcar transgênicas, selecionamos o gene induzido por seca que codifica uma PP2C. Através da transformação de calos embriogênicos de cana-de- açúcar com vetor de silenciamento de pp2c, obtivemos algumas plantas com expressão de pp2c reduzida. O transcriptoma das plantas transgênicas foi avaliado. Em comparação com plantas controles e em condições normais de irrigação, identificamos 352 transcritos com expressão alterada. As plantas transgênicas com pp2c silenciado e plantas controles também foram estudadas num experimento de supressão de rega. Os dados fisiológicos e as observações morfológicas demonstraram que um dos eventos transgênicos apresentou tolerância à seca. A comparação do transcriptoma das plantas irrigadas contra as submetidas à seca e da planta tolerante contra não tolerantes ao estresse mostrou que diversos genes estavam diferencialmente regulados, inclusive aqueles envolvidos na sinalização por ABA, via no qual o gene pp2c atua. / Sugarcane has a unique characteristic among crop plants in the world: the ability to accumulate high levels of sucrose in its stems. In Brazil, due to the local and global increasing demand for renewable energy sources, it is notable the expansion of sugarcane cultivation to areas less favorable for cultivation, such as the dry regions of central-western Brazil. Water deficit is one of the main agents that affect plant development. The production of better varieties is critical to the sustainability and expansion of the sugarcane industry. In this way, genes regulated by drought are important targets for obtaining transgenic plants tolerant to stress. Since transgene constitutive expression may cause unwanted effects in transgenic plants, it is also important to identify of stress inducible promoters. The goal of this work is the identification of genes and promoters regulated by drought in sugarcane that, in addition to contributing to the understanding of the mechanisms involved in stress tolerance, can be used as targets for the production of transgenic plants more resistant to water stress. For the identification of genes differentially expressed in response to drought, we have used different microarray platforms: SUCAST (contains 1,830 genes related to signal transduction), SUCAMET (contains 4,594 genes related to metabolism) and CaneRegNet (contains probes for the identification of sense and antisense transcripts that correspond to 14,522 unique genes). In these platforms we analysed gene expression of four different sugarcane varieties, two tolerant and two sensitive to drought, after 24, 72 and 120 h of water deficit. From the genes differentially expressed (some transcribed by the sense and/or antisense strand), 53 were selected for qPCR validation. Promoter regions of four genes were identified by Chromosome Walking, selection and sequencing of BACs and the analyses of Whole Genome Sequencing contigs. Seven promoter sequences were selected and cloned into a vector containing the gus reporter gene. Promoter activity was tested and verified through the transient transformation of sugarcane embryogenic calli. For sugarcane transgenics production we selected the drought-induced pp2c gene. Through the transformation of sugarcane embryonic calli with a vector for pp2c silencing we obtained transformed plants with pp2c gene expression reduced. The transcriptome of transgenic plants was analysed. In comparison with control plants and in irrigated conditions, we identified 352 differentially expressed transcripts. Transgenic plants with silenced pp2c and control plants were studied in a pilot drought experiment. Physiological data and morphological observations indicated that one of the transgenic events presented tolerance to drought. The comparison between irrigated and drought plants and between tolerant and no tolerant showed that a large number of genes was differentially regulated including genes related to the ABA signaling, pathway in which pp2c acts.

Considerando a dieta como um fator modulador do microbioma ruminal, neste trabalho objetivou-se investigar o impacto do bagaço da cana-de-açúcar sobre a composição e funcionalidade das espécies microbianas residentes no rúmen de carneiros (Ovis aries). Foram utilizados seis animais machos fistulados de O. aries, dos quais três foram alimentados com uma dieta composta por 70% de volumoso e 30% de concentrado (tratamento controle) e outros três animais alimentados com uma dieta similar a anterior, mas com 14% do volumoso substituído por bagaço de cana-de-açúcar (tratamento bagaço). O conteúdo ruminal (líquido e fibra) foram amostrados quinzenalmente durante 60 dias. A partir dessas amostras foram acessadas a estrutura e a composição da comunidade microbiana pela extração de DNA total e amplificação das regiões V3 e V6-V7 do gene 16S rRNA bacteriano e a região intergênica fúngica (ITS2). Além disso, foram feitas análises metagenômicas e metatranscriptômicas de comunidade microbianas enriquecidas em fibra ruminal para identificar enzimas lignocelulolíticas expressas. As frações líquida e fibrosa do conteúdo ruminal de O. aries revelaram uma comunidade bacteriana dominada principalmente por Bacteroidetes e Firmicutes ao longo de todo período experimental. Dois gêneros, Prevotella e Ruminococcus representaram 20% e 4% da comunidade bacteriana ruminal, respectivamente. Para a comunidade fúngica o filo Neocallimastigomycota representou 91% das sequências e os principais gêneros deste filo foram Piromyces, Neocallimastix, Orpinomyces, Anaeromyces, Caecomyces e Cyllamyces aderidos a fibra ruminal. O gênero Caecomyces, foi significativamente mais abundante na fibra ruminal de animais que se alimentaram de bagaço de cana-de açúcar. Além disso, foi observado um aumento significativo na frequência de enzimas como, por exemplo, 1,4-α-glucano, α-galactosidase, endo 1,4-β-xilanase, β- xilosidase, xilose isomerase, celobiose fosforilase e α-N-arabinofuranosidase no tratamento com bagaço de cana-de-açúcar. Considerando que a recuperação de enzimas a partir de comunidades microbianas naturalmente selecionadas para a degradação de biomassa é uma estratégia promissora para superar a atual ineficiência da ação enzimática na produção industrial de biocombustíveis, os resultados deste trabalho representam a possibilidade de aumentar a capacidade de recuperação ou descoberta de enzimas a partir de ruminantes, ou ainda, a possibilidade de manipular a estrutura do microbioma do rúmen para usá-lo como fonte de inóculo enriquecido em processos industriais de degradação de biomassa. / Considering the diet as a modulator of ruminal microbiome, this work aimed to investigate the impact of sugarcane bagasse on the composition and function of microbial species residents in the sheep (Ovis aries) rumen. Six cannulated male animals were used in the experiment, where three individuals were fed on a diet consisting of 70% forage and 30% concentrate (control treatment), and three were fed on a similar diet, but with sugarcane bagasse replacing 14% of the forage portion (bagasse treatment). The ruminal content (i.e., liquid and fiber) were sampled every two weeks during 60 days. From these samples, the structure and composition of the microbial community were assessed by total DNA extraction and amplification of V3 and V6-V7 regions of 16S rRNA gene from bacteria and the fungal intergenic region (ITS2). Furthermore, metagenomics and metatranscriptomics approaches were used to evaluate the enrichment of specific members of the microbial community in the ruminal fiber and genes related to lignocellulolytic enzymes. The liquid and fiber fractions of the O. aries rumen revealed a microbial community dominated mainly by Firmicutes and Bacteroidetes throughout the experimental period. The genera Prevotella and Ruminococcus accounted for 20% and 4% of the bacterial community of rumen, respectively. In the fungal community, the phylum Neocallimastigomycota accounted for 91% of sequences and its main genera adhered on the ruminal fiber were Piromyces, Neocallimastix, Orpinomyces, Anaeromyces, Caecomyces and Cyllamyces. The genus Caecomyces was significantly more abundant in the ruminal fiber in animals fed on sugarcane bagasse. Furthermore, there was a significant increase in the frequency of enzymes, such as α-1,4-glucan, α-galactosidase, endo- 1,4-β-xylanase, β-xylosidase, xylose isomerase, cellobiose phosphorylase and α- Narabinofuranosidase in the bagasse treatment. Considering that the recovery of enzymes from ecosystems naturally evolved for degradation of biomass is a promising strategy to overcome the current inefficient enzymatic action in industrial production of biofuels, the results of this study bring great possibilities to increase the discovery and or recovery of enzymes from ruminants, as well as the possibility of the ruminal microbiome structure manipulation to be used as source of an enriched inoculum for biomass degradation in industrial processes.

O presente trabalho teve como objetivo a caracterização da xilanase presente no extrato bruto de Bacillus pumilus, com a finalidade de usá-la na extração de xilana do bagaço de cana-de-açúcar. Foram testados dois meios de cultura em pHs 8,5 e 9,5 com diferentes substratos. As maiores atividades de xilanase foram produzidas em xilana comercial de oat spelts (228 U/mL) e em farelo de trigo (220 U/mL), no pH 8,5. Independentemente das condições de cultivo empregada, não foi detectada atividades de &szlig;-xilosidase, &szlig;-glicosidase e arabinofuranosidase e a produção de endoglucanase foi baixa (< 0,7 U/mL). O perfil de proteínas em eletroforese foi amplo, e a banda com 23 kDa correspondeu a uma xilanase. A xilanase apresentou pH ótimo na faixa de 7-8, temperatura ótima entre 45-50 ºC e se apresentou mais estável a 40 ºC (pH8,0). A hidrólise de xilanas comerciais produziu xilotriose, xilotetraose, xilopentaose e xilo-oligossacarídeos (XOS) com massas maiores, que não foram identificados por cromatografia em camada fina (TLC). A influência de vários fatores, tais como a carga de xilanase, tipo de substrato, temperatura e a adição de vários compostos foi avaliada no rendimento de extração de xilanas desde o bagaço de cana-de-açúcar prétratado. O extrato bruto de B. pumilus, rico em xilanases, foi aplicado em um bagaço pré-tratado com sulfito/álcali, e em um bagaço deslignificado por clorito em meio ácido, evidenciando que a menor quantidade de lignina residual como principal fator para aumentar a extração de xilana, aumentando a extração de 4,2 para 42,5%. A lavagem extensiva do material pré-tratado com sulfito alcalino também auxiliou no aumento do rendimento de xilana, de 18,5 para 25,1 %. Foram testadas outras alternativas para aumentar o rendimento de hidrólise da xilana do bagaço pré-tratado, sem a necessidade da lavagem do material. A reutilização do licor sulfito alcalino, a adição de tween 80, polietileno glicol, albumina não favoreceram a extração de xilanas, enquanto que a adição de MgSO4 teve um pequeno efeito positivo na extração da xilana (de 18% para 20,9 %). A extração alcalina a frio, realizada após a extração enzimática, influenciou positivamente o rendimento de extração da xilana do bagaço pré-tratado com 10% Na2SO3/5%NaOH. A extração de xilana obtido pela aplicação de xilanase (20 U/g) seguida da extração com 20% de NaOH produziu o mesmo resultado que utilizando apenas NaOH (70%), de 24,1 e 24,9 %, respectivamente. A extração enzimática da xilana permitiu a obtenção de um resíduo com características favoráveis para a completa sacarificação, com Cellic CTec2 na carga de 10 FPU/g de material. / The present work aimed to characterize the xylanase present in the crude extract of Bacillus pumilus, with the purpose of using it in the xylan extraction of the sugarcane bagasse. Two culture media were tested at pHs 8.5 and 9.5 with different substrates. The highest xylanase activities were produced in commercial xylan oat spelled (228 U / mL) and wheat bran (220 U / mL) at pH 8.5. Regardless of the culture conditions employed, &szlig;xylosidase, &szlig;-glycosidase and arabinofuranosidase activities were not detected and endoglucanase production was low (<0.7 U/mL). The protein profile on electrophoresis was extensive, and the 23 kDa band corresponded to a xylanase. The xylanase presented optimum pH in the range of 7-8, optimal temperature between 45-50ºC and was more stable at 40 ºC (pH8.0). Hydrolysis of commercial xylanes produced xylotriose, xylotetraose, xylopentaose and xylooligosaccharides (XOS) with larger masses, which were not identified by thin layer chromatography (TLC). The influence of various factors, such as xylanase loading, substrate type, temperature and the addition of various compounds was evaluated in the xylan extraction yield from the pretreated sugarcane bagasse. The crude extract of B. pumilus, rich in xylanases, was applied to a bagasse pretreated with sulfite/alkali, and to a bagasse delignified by chlorite in acid medium, showing that the lower amount of residual lignin as the main factor to increase the extracting xylan, increasing the extraction from 4.2 to 42.5%. Extensive washing of the alkaline sulfite pretreated material also assisted in increasing xylan yield, from 18.5 to 25.1%. Further alternatives were tested to increase the hydrolysis yield of pretreated bagasse xylan without the need for material washing. The reuse of the alkali sulfite liquor, the addition of tween 80, polyethylene glycol, albumin did not favor xylan extraction, while addition of MgSO4 had a small positive effect on xylan extraction (from 18% to 20.9%). The cold alkaline extraction, after enzymatic extraction, positively influenced the xylan extraction yield of the pretreated bagasse with 10% Na2SO3/5% NaOH. Extraction of xylan obtained by applying xylanase (20 U / g) followed by extraction with 20% NaOH produced the same result as using only NaOH (70%), 24.1 and 24.9%, respectively. The enzymatic extraction of xylan allowed to obtain a residue with favorable characteristics for the complete saccharification, with Cellic CTec2 in the load of 10 FPU / g of material.

O setor sucroenergético brasileiro vem apresentando baixos índices de incremento na produtividade agrícola em seus canaviais nos últimos anos. Existem alguns fatores que se relacionam a essa problemática, dentre eles destaca-se o lento processo de adoção e implantação de novos cultivares de cana-de-açúcar em áreas comerciais. Isso se deve em menor escala à falta de informação e, em maior escala, às estratégias adotadas para inserção e multiplicação do material vegetativo desses novos cultivares. Deste modo, a micropropagação - através da extração do meristema apical de plantas do cultivar de interesse e da utilização dos métodos de multiplicação de biofábrica - possibilita alcançar rapidamente uma quantidade significativa de novas plantas para atender plantios de viveiros de novos cultivares, agilizando, assim, a inserção dos cultivares em áreas de viveiros e, posteriormente, em áreas comerciais. Este trabalho teve por objetivo verificar a melhor estratégia de irrigação (E) para atender às necessidades hídricas das mudas recém-plantadas de cana-de-açúcar provenientes do processo de biofábrica, com diferentes volumes de substrato (VS). A variedade estudada foi a RB93509. O sistema de irrigação utilizado foi o tipo de gotejamento, e as estratégias de irrigação (E) foram determinadas com base na evapotranspiração acumulada (EToAc) dentro da estufa, com separação em duas condições iniciais: lâminas de irrigação após plantio e mantidas em solo seco após plantio, até a primeira lâmina pré-determinada. Com isso, a umidade do solo em E1 foi mantida na capacidade de campo através da tensiometria por todo experimento; E2, E3 e E4 receberam a lâmina inicial de irrigação inicial de 30 mm; e E5, E6, E7 e E8 mantidas inicialmente em solo seco até a sua primeira lâmina de 30 mm para diferentes intervalos de EToAc. Essa lâmina foi adotada, uma vez que na grande maioria das usinas de cana-de-açúcar o sistema de irrigação predominante é o carretel enrolado. Através deste sistema a lâmina mínima recomendada para garantir umidade em profundidade e uniformidade da área é de 30 mm. O segundo fator de variação foi o volume de substrato (VS) com que as mudas foram transplantadas, sendo: 125 cm³, 93 cm³, 73 cm³ e 56 cm³. Deste modo, combinando as 8 estratégias de irrigação e os 4 volumes de substratos, obteve-se 32 tratamentos implementados com três repetições casualizadas em 3 blocos, totalizando 96 parcelas experimentais. Observam-se diferenças significativas para as diversas estratégias de irrigação implementadas em todas as características avaliadas. Por outro lado, para o fator volume de substrato (VS) não houve nível de significância na maioria das características avaliadas. Considerando-se a característica \"porcentual de plantas mortas\" como informação fundamental para a garantia do stand do viveiro, observou-se que as lâminas de irrigação de 30 mm não devem ocorrer em intervalos superiores a 30 mm de EToAc, pois apenas E1 e E2 garantiram 100% de sobrevivência e E5, com exceção do VS 56 cm³, apresentou uma taxa de 50% de plantas mortas. / The Brazilian sugarcane sector has been facing low indices of productivity in their fields. There are some factors correlated to this issue, such as the slow process to increase new sugarcane cultivars on commercial areas, due to the lack of information related to the new cultivars and mainly because of the few strategies adopted to input and multiply the vegetative material from the new cultivars. Thus, through the utilization of micropropagation process by means of the extraction of apical meristem from the cultivar of interest and utilization of biofactory multiplying methods it is possible to reach an amount of new sugarcane seedlings to provide the nurseries with new cultivars, improving therewith the insertion of cultivars. This work aimed at checking the best irrigation strategy (E) to supply water needs of sugarcane seedlings recently planted from the biofactory process with different substrate volumes (VS).The variety used was the RB93509. The irrigation system used was the dripping system and the irrigation strategies were established based on periods of cumulative reference evapotranspiration (EToAc) inside the greenhouse separated in two different initial conditions: initial irrigation after planting and kept on dry soils up to the first predetermined irrigation. Therewith, the soil moisture on E1 was kept on soil available water capacity by the tensiometry throughout the experiment; E2, E3, E4 were supplied by an initial irrigation with 30 mm, and E5, E6, E7 and E8 were kept initially on dry soil, up to the first irrigation with 30 mm in different intervals of EToAc. Such amount of water was chosen, because the majority of sugarcane mills (growers) have a water reel travelling sprinkler as a predominant irrigation system. Using this system, 30 mm is the minimum of water recommended to guarantee depth moisture and uniformity of the planting area. The second variation factor was the substrate volume (VS) in which the seedlings were transplanted: 125 cm³, 93 cm³, 73 cm³ and 56 cm³. So, crossing 8 irrigation strategies and 4 substrates volumes, 32 treatments with repetition randomized in three blocks (a total of 96 plots) were obtained. It was observed statistical difference concerning the irrigation strategy factor for all assessed characteristics. On the other hand the VS factor did not show any statistical difference for the majority of assessed characteristics. Considering the percentage of dead seedlings, as fundamental information to warranty 100% of nurseries stand, it was observed that the irrigation supplement (30 mm) must not occur at intervals above 30 mm of EtoAc, once only E1 and E2 reached 100% of seedlings survival, and E5 (except for VS 56 cm³) resulted in 50% of seedlings death rate.

Na colheita mecanizada de cana-de-açúcar, existem algumas peculiaridades relacionadas às interações solo-máquina-planta, que tem causado preocupações, devido às perdas de matériaprima deixada no campo e à redução da longevidade do canavial, ocasionados pela deficiência do controle de altura de corte. A melhoria da qualidade do corte e da matéria-prima é proposta na bibliografia por meio de intervenções na colheita e em outras práticas culturais existentes, e de mudanças nos projetos das colhedoras. Os fabricantes desses equipamentos têm desenvolvido dispositivos para auxiliar o operador no controle da altura de corte. Tendo em vista a importância do corte de base na qualidade e perda de matéria-prima e na longevidade da soqueira, o objetivo desse trabalho foi avaliar a influência de um dispositivo semi-automático de controle de altura do corte de base, DAC, na qualidade do corte de base e seu desempenho ao longo de uma jornada de trabalho. Para tanto, os ensaios foram realizados em duas usinas de açúcar e álcool, com colhedoras equipadas com o DAC. Para a avaliação da qualidade do corte de base, foram utilizadas duas metodologias distintas, denominadas de etapa 1 e etapa 2. A primeira procurou identificar a influência da utilização do DAC na qualidade operacional. A segunda foi voltada para a avaliação da qualidade operacional com o uso DAC em situação normal de trabalho. Nas duas etapas, utilizaram-se técnicas do controle estatístico do processo. Os resultados mostraram que, em termos gerais e nas condições do trabalho, os parâmetros qualitativos analisados do corte de base realizado por colhedoras de cana-de-açúcar não atendem aos padrões especificados pelas usinas, independente do uso do DAC. / In sugar cane mechanized harvesting, there are some peculiarities related to soil-machineplant interaction which has been causing some concern due to raw material left on the field losses and the reduction in sugar cane crop longevity caused by deficiency in cut height control. Improvement in cut quality and raw material are proposed in bibliography by means of intervention at harvest and other crop practices available and changes in harvester design. Harvester producers have developed devices to aid the operator in controlling cut height. Whit the importance of base cutting in raw material quality and losses and crop longevity in mind, this study aimed at evaluating the influence of a semi-automatic base cutting control device, DAC, on base cutting quality and its performance on a normal working day. Thus, the trials were carried out in two sugar and alcohol mills with harvesters equipped with DAC. Two different methodologies, denominated stage one and stage two, were used in order to evaluate base cutting quality. The first one tried to identify the influence of DAC utilization on operational quality. The second one evaluated the operational quality with DAC use on a normal working condition. On both stages, techniques of statistical process control were used. The results showed that, in general and under the harvester operation conditions, the analyzed qualitative parameters of base cutting done sugar cane harvesters do not meet the standard specified by sugar mills regardless the DAC use.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o perfil metabólico da utilização dos açúcares por diferentes leveduras (BG-1, CAT-1, FLEISCHMANN, PE-2, 1403-7A e LCM001) em diferentes meios de crescimento e também analisar o comportamento e a atividade de invertase destas leveduras durante um processo fermentativo com reciclos de células, semelhantemente ao processo industrial, levando em consideração os parâmetros: produção de etanol, formação de biomassa, produção de trealose, glicogênio, glicerol, rendimento e eficiência fermentativa. Os experimentos foram divididos em três partes: a 1a foi a quantificação da atividade de invertase das diferentes leveduras, em mosto de fermentação à base de mel e água (13% ART), a 2a analisouse o perfil de metabolização em diferentes meios de crescimento à base de YEP com 2% de açúcares (glicose, sacarose, ou glicose + sacarose), e a 3a foi a realização de uma fermentação alcoólica com 4 reciclos de células, com mosto de mel (13% ART), sendo os três primeiros utilizados para a avaliação do rendimento fermentativo, bem como seus indicadores (trealose, glicogênio, viabilidade, entre outros) e o último, destinado ao perfil de metabolização de açúcares em condições de fermentação. Os resultados mostram que as leveduras possuem diferentes atividades de invertase (BG-1 = 7,34; FLEISCHMANN = 5,75; CAT-1 = 3,76; PE-2 = 2,39 gART.h-1.gbiomassa; 1403-7A e LCM001, não possuem atividade), apresentam diferentes velocidades de hidrólise da sacarose, tanto em meios de crescimento como mostos (BG-1 e FLEISCHMANN = 2 h; CAT-1 = 3h; PE-2 = 4h; 1403-7A = 24 h e LCM001 = >24 h), assim como a velocidade de metabolização dos açúcares presentes nestes. Conclui-se que a atividade de invertase é dependente da linhagem de levedura, assim como a velocidade de metabolização dos açúcares em meios de crescimento e mosto. A análise do perfil de metabolização de açúcares não permite identificar a presença de transportador de sacarose. No geral, as leveduras selecionadas apresentam melhor desempenho fermentativo. Por outro lado, verificou-se que as linhagens com transportador de sacarose apesar da menor produção de álcool, apresentaram uma boa eficiência fermentativa. O maior problema por parte destas últimas, é o alto tempo de fermentação e a baixa taxa de multiplicação, com conseqüente queda na viabilidade celular. / The aim of this work was to evaluate the metabolic profile in the utilization of sugars, using different yeast strains (BG-1, CAT-1, FLEISHMANN, PE-2, 1403-7A and LCM001) with different growth medium and also to analyze behavior and the invertase activities of these yeast strains during fermentative process with recycling, similar to the industrial process. The following parameters were used: ethanol production, biomass formation, trealose production, glycogen, glycerol, ethanol yield and fermentation efficiency. The trials were divided into three parts: First was activity quantification of invertase using different yeast strains, with a mix of molasses and water (13% ART), the second was analyzed the metabolization profile with different growth medium using YEP added 2% of sugars (glucose, sucrose, or glucose + sucrose), and the third it was the alcoholic fermentation with 4 yeast cell recycles, using wort of molasses and juice ( 13 % ART), The first three were utilized to evaluate the fermentation yield and also theirs indicatives (trealose, glycogen, viability within others) and, the last one was performed to study the profile of sugars metabolization in fermentation conditions. The results showed that those yeasts produced different invertase activities (BG-1 = 7,34; FLEISCHMANN = 5,75; CAT-1 = 3,76; PE-2 = 2,39 gART.h-1.gbiomass; 1403-7A and LCM001 did not have invertase activity), different velocity of sucrose hydrolysis, as much as medium growth as worts (BG-1 and FLEISCHANN = 2 h; CAT-1 = 3h; PE-2 = 4h; 1403-7A = 24 h and LCM001 = >24 h), also as the velocity of sugars metabolization present on this medium. It can be concluded that the invertase activity is dependent of yeast strain, as the velocity of sugars metabolization in growth medium and wort. The profile analysis of metabolization of sugars did not allow to identify the presence of sucrose transporter. In general, the selected yeasts present the best fermentation performance. On the other hand, it was observed the strains with sucrose transportation did not show stress. The major problem of these yeasts were the high fermentation time and low propagation rate, and a decrease of the viability.

Este estudo teve como principal objetivo analisar as medidas ambientais adotadas pelo setor canavieiro do Brasil e relacioná-las ao contexto da economia verde e do decoupling. Por economia verde entende-se a economia que objetiva a promoção do bem-estar e igualdade social, conjuntamente à redução da escassez ecológica e dos riscos ambientais. Para que as sociedades transitem de uma economia marrom, tal como a atual que se baseia no uso intensivo de recursos naturais, para uma economia verde, o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) propôs diversas medidas a serem adotadas e, dentre estas, o incentivo ao desenvolvimento e uso de energias renováveis. A possibilidade de dissociação entre o uso de recursos naturais e/ou geração de impactos ambientais e a promoção do crescimento econômico constitui-se numa das bases para o \"esverdeamento\" da economia. Esta dissociação foi denominada na literatura pelo termo decoupling. A escolha do setor canavieiro para a análise da ocorrência do decoupling foi motivada pelo fato de que, além de ser um setor envolvido diretamente com a produção de etanol e bioenergia, ambos energias renováveis, a produção da cana-de-açúcar no Brasil tem se expandido nos últimos anos e gerado impactos ambientais como as emissões de gases de efeito estufa. Ademais, o etanol e a geração de bioenergia a partir da cana-de-açúcar são fontes de energia que estão sendo promovidas pelo governo brasileiro, o que consequentemente implicará em maior produção da cana e maior pressão ambiental. Para avaliar os impactos ambientais gerados pelo cultivo da cana-de-açúcar no Brasil utilizou-se como metodologia o cálculo de indicadores de decoupling, até então não calculados no país. Estes indicadores permitem a verificação da ocorrência do decoupling em um determinado setor produtivo ou na atividade econômica como um todo. Para o setor canavieiro, foram calculados quatro indicadores de impacto ambiental distintos, a saber, de uso de defensivos agrícolas (2000 a 2010), de uso de herbicidas (2000 a 2010), de uso de fertilizantes (1990 a 2010) e de emissões de gases de efeito estufa provenientes da queima da palha da cana-de-açúcar na fase de pré colheita (1990 a 2006). No caso dos defensivos e herbicidas, foram calculados indicadores de decoupling tanto usando dados de vendas de produto comercial quanto de ingrediente ativo. Apesar da não ocorrência do decoupling absoluto em nenhuma das variáveis analisadas, verificou-se algum grau de decoupling relativo em todas estas, principalmente em período mais recente. O resultado mais expressivo foi observado para as emissões de gases de efeito estufa. Ou seja, o decoupling está ocorrendo principalmente no impacto ambiental mais visível da produção de cana e que recebe maior pressão para ser eliminado, as queimadas. Ressalta-se que a literatura ainda carece de parâmetros de referência para a avaliação e comparação dos indicadores. O uso do controle biológico e a adoção de certificações ambientais são alguns dos fatores que podem contribuir para o decoupling na produção canavieira de maneira a torná-la mais sustentável. / This study aimed to analyze the environmental measures adopted by the sugarcane industry in Brazil and relate them to the context of the green economy and decoupling. Green economy means the economy that aims to promote the well-being and social equity, in addition to reducing ecological scarcity and environmental risks. For societies to shift from brown economy, as the current system that relies on intensive use of natural resources, to green economy, the United Nations Environment Programme (UNEP) proposes the adoption of several measures, namely the incentive for the development and use of renewable energy. The possibility of decoupling natural resource use and/or generation of environmental impacts and simultaneously promoting economic growth constitutes one of the bases for greening the economy. The literature names this dissociation \"decoupling\". The choice of sugarcane industry to analyze the presence of decoupling was motivated by the fact that, besides being directly involved with ethanol and bio-energy production, both renewable energy sources, this industry has expanded production in Brazil in recent years and, in turn, generated environmental impacts such as greenhouse gas emissions. Moreover, the Brazilian government has promoted ethanol and bioenergy generation from sugarcane, which will eventually result in higher sugarcane production and increased environmental pressure. To assess the environmental impacts generated by sugarcane cultivation in Brazil, the methodology proposed consists on measuring decoupling indicators, hitherto not calculated in the country. These indicators allow verifying the presence of decoupling in a particular sector or industry as a whole. For the sugarcane industry, this study calculated four environmental impact indicators, namely the use of pesticides (2000 to 2010), the use of herbicides (2000 to 2010), fertilizers (1990 to 2010) and greenhouse gas emissions from the pre-harvest burning of sugar cane (1990 to 2006). In the case of pesticides and herbicides, decoupling indicators were calculated using data for both sales of commercial product and the equivalent in active ingredient. Despite the environmental pressure over sugarcane cultivation in Brazil, decoupling has been only verified for greenhouse gases emissions from burning and from pesticides and herbicides use, measured by active ingredient. That is, decoupling occurs mainly for the most visible environmental impact of sugarcane production, the crop burning, which is the most targeted activity to be eliminated. The use of biological control and the adoption of environmental certifications are some factors that can contribute to decoupling of sugarcane production in order to make it more sustainable.

A vinhaça, o bagaço de cana e corantes têxteis descartados são resíduos econômica e ambientalmente importantes. As enzimas inespecíficas e a capacidade adsortiva dos fungos do gênero Pleurotus e do substrato exaurido da produção de cogumelos (SMS) os destacam na biorremediação. O objetivo deste trabalho é avaliar a produção de ligninases por P. sajor-caju e P. ostreatus em fermentação submersa (SmF) e em fermentação sólida (SSF) e aplicar estas na descoloração e detoxificação da vinhaça e do corante azul índigo. Na SmF, as espécies foram crescidas em vinhaça diluída a 50%, livres ou aderidas (\"bio ball\"). A biomassa e atividade das enzimas lacase, peroxidase e MnP foram medidas. Avaliou-se a descoloração da vinhaça tratada e sua toxicidade (D. similis, 48 h). No primeiro experimento de SSF, as espécies cresceram em bagaço+vinhaça. Examinou-se a produção de lacase e MnP e a descoloração de uma solução de azul índigo (pH 4,5) pelo sobrenadante e em contato com o bagaço inoculado. No segundo experimento, avaliou-se as enzimas lacase, peroxidase e MnP dos SMS 1 e 2 (P. ostreatus) em água destilada, tampão citrato-fosfato (pH 5) e solução de Ringer e a descoloração da mesma solução de corante pelos substratos, irradiados ou não. Caracterizou-se o material irradiado, com e sem corante (FTIR) e determinou-se a toxicidade do índigo (H. attenuata, 96 h). Em 12 dias de SmF, a biomassa das duas espécies, nos dois tratamentos, foi equivalente. P. ostreatus com bio ball exibiu maiores atividades de lacase e MnP em seis dias e de peroxidase e MnP em 12, sendo a ultima semelhante à atividade por P. ostreatus livre. P. sajor-caju aderido teve, aos 12 dias, a maior atividade de lacase. Em todos os ensaios, P. sajor-caju descoloriu mais a vinhaça. A vinhaça tratada se tornou menos tóxica para D. similis. Ao 14° dia de crescimento em bagaço, não detectou-se atividade da MnP e a lacase de P. sajor-caju foi maior do a de P. ostreatus: 14 e 0,4 UI g-1, respectivamente. O azul índigo foi melhor descolorido pelo sobrenadante de P. sajor-caju do que por P. ostreatus; a descoloração com bagaço inoculado foi igual para ambos. Para o SMS, a atividade enzimática foi semelhante em todas as extrações. A lacase se destacou no SMS 1, atingindo 2 UI g-1 com 0,1 g mL-1 de água destilada. Com 2,5 g deste substrato, a descoloração de 20 e 60 mL da solução de índigo foi maior com o material não irradiado do que com o irradiado. Para o SMS 2, essa diferença ocorreu apenas com 60 mL. A análise por FTIR revelou a presença de grupos de ligação com o corante. O espectro do SMS 2 diferiu do material controle (sem corante), sugerindo uma maior interação do que no SMS 1. O corante tratado pelo SMS se tornou muito mais tóxico para H. attenuata. Concluiu-se que os resíduos propiciaram a expressão enzimática em P. sajor-caju e P. ostreatus, a descoloração da vinhaça e do azul índigo e a redução de toxicidade da vinhaça. / Sugarcane bagasse and vinasse, as well as discharged textile dyes, are economically and environmentally important wastes. Pleurotus fungi and their spent mushroom waste (SMS) are noticed for their biosorption capacity and for producing unspecific enzymes. The aim of this work is: a) assess ligninases production by P. sajor-caju and P. ostreatus under submerged fermentation (SmF) and solid state fermentation (SSF); b) perform the discoloration and evaluate the detoxification of vinasse and indigo blue dye by those enzymes. Under SmF, the fungi were grown in vinasse 50% with or without a carrier (bio ball). Biomass and laccase, peroxidase and MnP activities were measured, as well as vinasse discoloration and its toxicity (D. similis, 48 h). At the first SSF experiment, the species were inoculated on bagasse+vinasse and laccase and MnP activities were measured; the discoloration of the indigo blue solution was performer with both the enzymatic broth and the inoculated bagasse. The second SSF experiment regarded two SMS from P. ostreatus (SMS 1 and 2). Laccase, peroxidade and MnP activities were measured after extraction with distilled water, phosphate-citrate buffer (pH 5) and Ringer solution. The discoloration of the same indigo solution (irradiated or not materials), followed by FTIR analysis of the irradiated substrate, were performed. The toxicity of treated and untreated indigo blue was given by H. attenuata (96 h). After 12 days under SmF, both species, grown free or with the carrier, produced the same biomass amount. Immobilized P. ostreatus gave the best results for laccase and MnP (six days), MnP (12 days), along with free P. ostreatus, and peroxidase (12 days). Peroxidase (six days) was better produced by free P. ostreatus; laccase (12 days) was higher for immobilized P. sajor-caju. Vinasse was more extensively discolored by P. sajor-caju in all treatments. Treated vinasse became less toxic for D. similis. After 14 days growing on bagasse, both species produced laccase (14 UI g-1 for P. sajor-caju and 0,4 for P. ostreatus) and no MnP activity was observed. Indigo blue was better discolored by P. sajor-caju enzymatic broth (74% at the proportion of 2:8); the discoloration with inoculated bagasse was statistically the same for both fungi. Regarding the SMS, laccase was the outstanding enzyme for SMS 1, reaching 2 UI g-1 with distilled water 0,1 g mL-1. Non irradiated SMS performed a better discoloration of the indigo dye solution than irradiated SMS 1 with 20 and 60 mL of solution. For SMS 2, a greater discoloration by the non-irradiated material compared to the irradiated one was achieved only with 60 mL of the indigo blue solution. SMS 2 + indigo blue spectra was different than the control material (no dye), suggesting that SMS 2 interacted more with the dye than SMS 1. The indigo blue solution had its toxicity towards H. attenuata increased after interacting with SMS 1 and 2. This work concluded that the studied wastes allowed enzymes expression by P. sajor-caju and by P. ostreatus, the discoloration of vinasse and indigo blue and a decrease in vinasse toxicity.

A área de produção da cana-de-açúcar destinada à colheita mecanizada da cana-crua tem crescido bastante nas últimas décadas. Tal processo deixa sobre o solo uma quantidade significativa de palha, alterando fatores como temperatura, menores oscilações térmicas e incidência de luz sob essa cobertura vegetal. Algumas espécies vêm se destacando no sistema de cultivo de cana-crua por conseguirem emergir com facilidade sob a palha. Assim sendo, este trabalho foi conduzido com o objetivo de analisar o efeito da luz e da temperatura sobre a germinação, estudar o efeito da profundidade da semente no solo sob palha de cana-de-açúcar e avaliar a susceptibilidade a herbicidas aplicados sobre a palha de cana-de-açúcar em época seca de cinco espécies de plantas daninhas da família Convolvulaceae: Ipomoea grandifolia, Ipomoea hederifolia, Ipomoea quamoclit, Ipomoea nil e Merremia cissoides. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Análise de Sementes e em casade- vegetação do Departamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP, Piracicaba SP, nos anos de 2007 e 2008. Com relação ao efeito da temperatura sobre germinação, os resultados obtidos demonstraram que essas espécies respondem diferentemente aos efeitos da temperatura e apresentam capacidade de germinação em um amplo espectro de temperaturas. Ficou evidente que temperaturas abaixo de 17,20C reduzem significativamente a germinação das sementes de todas as espécies chegando até a inibir por completo o processo germinativo de I. quamoclit. As espécies apresentaram boa capacidade de germinação a partir de temperaturas em torno de 20oC até os 35oC. A escarificação química com ácido sulfúrico foi capaz de aumentar significativamente a porcentagem de sementes germinadas. Todas as espécies germinaram mais rapidamente (IVG) à temperaturas entre 25,9 e 30,2oC. Para a influência da luz e temperatura, todas as espécies germinaram tanto na presença quanto na ausência de luz, porém, mostraram respostas diferenciadas à presença de luz e às condições de temperatura. Todas as espécies tiveram os piores resultados de germinação e IVG no escuro sob temperatura constante de 25oC. Já para a influência da profundidade sobre emergência de plântulas, constatou-se significância do fator cobertura do solo apenas para algumas espécies de plantas daninhas. Resultado semelhante foi observado para a significância da interação de profundidade da semente e cobertura do solo. Todas as espécies mostraram maiores emergências quando dispostas em superfície do que em relação àquelas enterradas, tanto na presença quanto na ausência de palha. Notou-se que os herbicidas amicarbazone e hexazinone+diuron podem ser recomendados para controle em pré-emergência das espécies estudadas em condição de seca, tanto sobre palha de cana-de-açúcar quanto diretamente ao solo. Já o herbicida imazapic não foi eficiente para o controle de M. cissoides (com ou sem palha sobre o solo), e I. nil (com ou sem palha), controlando bem as demais espécies. Tebuthiuron (com ou sem palha sobre o solo) e sulfentrazone (com palha) não foram eficazes apenas para M. cissoides, que se mostrou a espécie de maior dificuldade de controle. O herbicida metribuzim se mostrou a pior opção para o manejo químico das espécies estudadas. / The growth of sugarcane area designated to mechanized yield has been significant along decades. This process leaves over the soil an significant amount of straw, changing conditions as temperature, lower thermal oscillations and the incision of light under this vegetal cover. Some weed species have been selected by this system because they have the capacity of germinating and emerge normally from under crop residues. Therefore, this work was conducted with the objective of analyzing the influence of light and temperature over germination, the influence of seeding depth and soil covering condition on seedling emergence and the susceptibility to herbicides applied over sugarcane straw in dry condition of five weed species of the Convolvulaceae family: Ipomoea grandifolia, Ipomoea hederifolia, Ipomoea quamoclit, Ipomoea nil e Merremia cissoides. The experiments were conducted in 2007 and 2008 at the Laboratory of Seed Analyses and at the greenhouse of the Department of Vegetal Production of ESALQ/USP, in Piracicaba-SP. For the experiment that evaluated the influence of temperature over seed germination, results showed that morningglory species have different reactions to different temperatures and also have the capacity of germinate on a wide range of temperatures. Temperatures less than 17,20C can reduce significantly germination of all species, even inhibiting germination at all for I. quamoclit. Species showed good capacity of germinating on temperatures from 20oC to 35oC. Acid scarification of seeds was capable of elevate significantly the percentage of seed germinated. All species germinated faster (IVG) on temperatures between 25,9 and 30,2oC. On the experiment of light and temperature influence over germination, results showed that all species germinated as well on presence or absence of light. All species had their worst performance of germination and IVG on darkness and constant temperature conditions. Regarding to soil-seeding depth, for all the species, higher emergence was observed when seeds were distributed on soil surface, either in the presence or in the absence of straw. Considering the emergence of I. hederifolia and I. nil neither soil covering nor interaction (depth x covering) effect was observed. For I. quamoclit, there were observed isolated effects of soil covering and seeding depth, which indicated better species adaptability to emerge in soil without the presence of straw on surface. Also for the species I.triloba and M. cissoides, the emergence was lower in the plots with straw on soil surface when compared with those without straw and, still, straw distributed on soil surface reduced significantly the speed of emergence and seedling establishment. Amicarbazone and hexazinone+diuron can be recommended for pre-emergence control all species on dry conditions, even when applied over sugarcane straw. Imazapic had no efficient control for M. cissoids and I. nil, both, even when apllied over the straw or directly on soil surface, but showed good efficacy for the other species. Tebuthiuron (apllied over the straw or directly on soil surface) and sulfentrazone (when apllied over the straw) were not efficient only for M. cissoides, which was the most difficult specie to control. Metribuzim was the worst option for control of all species.