Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs, filo Glomeromycota) formam associações simbióticas com a maioria das plantas vasculares. Normalmente, as hifas dos FMAs crescem no solo e colonizam o interior das raízes. No entanto, não se sabe se as espécies mais abundantes detectadas no solo, por meio da identificação com base na morfologia dos esporos assexuais, são também as mais abundantes no interior das raízes, devido às dificuldades para a identificação dos FMAs com base nas estruturas intrarradiculares. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a estrutura da comunidade de FMAs em cana-de-açúcar sob dois manejos de colheita por meio da identificação das espécies que estão no solo na forma de esporos assexuais e aquelas que estão nas raízes usando o sequenciamento de clones do gene rRNA 18S. Amostras de solo e raízes de cana-de-açúcar de três variedades e dois manejos de colheita: SEM QUEIMA prévia e COM QUEIMA prévia à colheita, foram coletadas em um experimento localizado no município de Novo Horizonte, SP. Foram utilizadas três abordagens para a identificação dos FMAs no interior das raízes: emprego de (1) iniciador específico para fungos em geral, (2) iniciador específico para FMAs e (3) iniciadores específicos para grupos de FMAs. O número de esporos por 50 g de solo, a riqueza de espécies observada e estimada e a diversidade de esporos não diferiram significativamente entre os manejos SEM QUEIMA e COM QUEIMA. Efeitos significativos de variedades de cana-de-açúcar ou na interação dos fatores manejo e variedade não foram observados. A análise de ordenação com base nos esporos identificados também não indicou separação das amostras em função dos tratamentos. Entretanto, plantas do tratamento sob manejo SEM QUEIMA apresentaram as maiores taxas de colonização micorrízica arbuscular, quando comparadas às plantas do tratamento sob manejo COM QUEIMA. Esses dados indicam que a taxa de colonização micorrízica arbuscular é um indicador mais sensível à mudança de manejo de colheita da cana-de-açúcar do que os outros indicadores avaliados. Após a extração de DNA das raízes, o uso dos iniciadores específicos para fungos em geral, para FMAs e iniciadores específicos para grupo de FMAs não resultou em sequências de Glomeromycota. Mesmo assim, a comunidade de fungos associados às raízes detectada por sequenciamento do gene rRNA 18S foi avaliada. Os resultados indicam que a estrutra da comunidade fúngica associada às raízes de cana-de-açúcar diferiu significativamente entre os manejos de colheita SEM QUEIMA e COM QUEIMA prévia, apesar de não haver diferenças na riqueza e índices de diversidade de unidades taxonômicas operacionais observadas. Em geral, estudos adicionais devem ser feitos para otimizar as condições para amplificação do gene rRNA 18S de FMAs para melhor entender a ecologia dos mesmos. / Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF, Glomeromycota) form mutualistic symbioses with most land plants. AMF hypha generally grow through the soil and colonize the cortical tissue of the plant roots. However, it is not known whether the most abundant species in the soil, determined based on the morphology of asexual spores are the most abundant inside the roots, due the difficulties in identifying AMF based on intraradical structures. Therefore, the aim of this study was to evaluate the AMF community structure in sugarcane rhizosphere and roots under two harvesting managements, based on spores in the soil and sequencing of 18S rRNA gene clones, respectively. Sugarcane rhizosphere soil and roots were sampled from three varieties, under two harvesting managements: without pre-harvesting burning and with pre-harvesting burning, at an experimental field located in Novo Horizonte (São Paulo, Brazil). Three approaches were used to identify AMF inside the roots: (1) using fungi-specific primers, (2) using AMF-specific primers and (3) using AMF group-specific primers. The number of spores in the soil, the observed and estimated species richness and the diversity of AMF spores in the treatments without and with pre-harvesting burning were not statistically different. Statistically significant effects of sugarcane varieties or the interaction of the factors Harvesting Management and Varieties were not observed. Ordination analysis based on the identified spores did not show clustering by treatments. However, intraradical root colonization rates were higher in the treatment without pre-harvesting burning, as compared to the treatment with pre-harvesting burning. These data indicate that intraradical colonization rate may be used as a more sensitive indicator of environmental changes due to harvesting management, as compared to the other indicators evaluated. The use of fungi-specific, AMF-specific and AMF group-specific primers did not allow the detection of Glomeromycota in the sugarcane roots sampled from the field experiment. Nonetheless, the fungal communities associated with sugarcane roots detected by 18S rRNA gene clone sequencing were evaluated. The results indicate that the fungal communities associated with sugarcane roots from the treatments without and with pre-harvesting burning were statistically different, even though no differences in operational taxonomic unit richness and diversity indices were observed. In general, additional studies are necessary to optimize AMF 18S rRNA gene amplification for a better understanding of their ecology.

A produção de etanol de primeira geração já está consolidada em nosso país e a crescente necessidade de aumento de produção tem movimentado pesquisadores da academia e da indústria em direção ao desenvolvimento da tecnologia de etanol de segunda geração a partir do aproveitamento do bagaço e da palha de cana-de-açúcar. O colmo da cana-de-açúcar é constituído de feixes fibrovasculares dispersos em tecido parenquimatoso e envolvido em sua parte externa pela casca. Embora esteja concentrada no tecido parenquimatoso, a extração do caldo é realizada a partir do esmagamento de todo o colmo. Este processo exige o emprego de maiores pressões de esmagamento e fornece um material (bagaço) bastante heterogêneo que dificulta a possível separação das frações fibra e medula. Visando a obtenção de frações mais homogêneas, bem como facilitação do processo de extração, este trabalho propõe a separação prévia das frações externas (casca) e internas (miolo) da cana-de-açúcar e posterior tratamento das mesmas por processos de deslignificação (polpação). A produção das amostras foi realizada a partir de colmos de cana-de-açúcar pela produção de discos de um centímetro de espessura, cortados perpendicularmente à direção do crescimento. A partir dos discos e empregando punções de diferentes diâmetros foram produzidos anéis externos (casca) e discos internos (miolo) com diferentes espessuras/diâmetros. Cada um dos anéis/discos foi esmagado em prensa hidráulica e as frações resultantes submetidas a dois processos de polpação (Soda e Organossolve). O caldo obtido pelo esmagamento das diferentes frações foi analisado quanto ao volume produzido, concentração de açúcares e presença de extrativos. A prensagem das frações miolo permite a recuperação de um caldo mais claro e na mesma quantidade que a obtida da prensagem da fração integral. A fração casca concentra os extrativos (principalmente ceras) e apresenta baixo teor de umidade (da ordem de 40%) quando comparado às frações integral e miolo. A polpação soda foi realizada a 160°C durante 60 minutos e a polpação organossolve a 190°C durante 150 minutos. Nestas condições, a polpação Soda preservou em maior extensão as hemiceluloses e, como consequência, produziu polpas com maiores rendimentos quando comparado com o processo Organossolve. As polpas obtidas das frações casca e das frações miolo, apresentaram, respectivamente, as maiores e as menores concentrações de lignina residual. A separação prévia das frações casca e miolo podem levar a economia no processo de obtenção de etanol de 1ª geração. Os resíduos da prensagem (bagaço fracionado) podem se constituir de substratos mais adequados para aproveitamento da fração fibrosa (casca) e para produção de etanol de 2ª geração (a partir da fração miolo). / The production of first generation ethanol is already consolidated in our country and the growing need for increased production has moved researchers from academia and industry toward the development of technology for second generation ethanol from sugarcane bagasse and straw. The stalk of sugarcane consists of fibrovascular bundles dispersed parenchymal tissue and involved in their outer hulls. Although concentrated in parenchymal tissue, the extraction of the juice is made from the crushing of the whole stalk. This process requires the use of high pressures and provides a crushed material (bagasse) that is quite heterogeneous and difficults the separation of the fiber and pith fractions. In order to obtain more homogeneous fractions as well as facilitation of the extraction process, this work proposes the previous separation of the external (rings) and internal fractions (core) of sugarcane and the subsequent treatment of the fractions by using delignification (pulping) processes. The production of the samples was made from stalks of raw sugarcane by cutting discs of about one centimeter thick, perpendicular to the direction of growth. The external layer (rings) were separated from the internal one (disks) by using punches with different diameters. Each of the rings/disks were crushed in a hydraulic press and the resulting fractions were submitted to two pulping processes (Soda and Organosolv). The juice obtained by crushing the different fractions was analyzed by determining the volume produced, sugar concentration and presence of extractives. The pressing of the disks allows the recovery of a lighter juice and the same volume as the obtained from the integral fraction (whole stalk). The bark fraction concentrates the extractives (mainly waxes) and has a low moisture content (around 40%) when compared to the integral and disk fractions. The soda pulping was carried out at 160°C for 60 minutes and the organosolv pulping at 190°C for 150 minutes. Under these conditions, soda pulping preserved in a greater extent the hemicelluloses and as a consequence, produced pulps with higher yield when compared to the organosolv process. Pulps obtained from the bark and core fractions showed, respectively, the higher and lower concentrations of residual lignin. The previous separation of the bark and core fractions can lead to savings in the process of obtaining first generation ethanol. The residue from the crushings (fractionated bagasse) may be more appropriate to valorize the fiber fraction (bark) and for production of second generation ethanol (from the core).

Este trabalho tem o objetivo de conhecer a cultura da cana-de-açúcar no estado de São Paulo, focalizando de modo geral seu desenvolvimento, sua evolução histórica e os contextos, que esta cultura sofreu nas mudanças do período 1950-2010. A partir do começo do século XX a região Centro-Sul passou a ser o polo dinamizador do desenvolvimento brasileiro e, em pouco tempo tornou-se o mais importante mercado consumidor interno de açúcar e também como processador da cana colhida. Segue nessa linha a Segunda Guerra Mundial, e a crise do petróleo na década de 1970, que provocaram mudanças institucionais, como o PROÁLCOOL, Planalsucar e PRO-OESTE, alicerçando um Ambiente Institucional de incentivos que impactará na distribuição da cultura canavieira nas mesorregiões do Estado. Houve, entretanto, a substituição de outras culturas agrícolas no Estado, e a consequente diminuição, ou em maior grau, o aumento em termos de mesorregiões e municípios. Além disso, o sistema aumentou sua produção baseado em maior frequência por aumentos de área (Contribuição de Área), indicando o caráter extensivo do plantio. No entanto, quando é observado o período como um todo, evidencia-se a Contribuição de Rendimentos, mostrando o papel do melhoramento em proporcionar não somente a produtividade, mas a melhor adaptação da cultura em áreas que começaram a se destacar após os anos 1950. / This Project intends to know the sugar cane culture in São Paulo state focusing, in a general view, the development and historical evolution, as the contexts which this culture passed by during the changes in the periods from 1950 to 2010. Since the beginning of the 20th century, the South-Central region started promoting dynamics in Brazilian development and, in a short time, it became the most important internal market costumer of sugar and also a processor of harvest cane. Continuing at this point, we have the Second World War and the petrol crisis in the 70s, causing institutional changes, as PRÓALCOOL, Planalsucar and PRO-OESTE building an institutional environment of incentives that impact the distribution of the culture cane in the middle regions of the state. However, there was the substitution of other agriculture cultures in the state, and the consequent decreasing or, in higher degree the increasing, talking about middle regions and cities. Besides that, the system increased their production based on greater frequency for increasing on the area (Contribution for the area), indicating the extensive plantation nature. However, when the period is observed at large is noticed the Contribution of the yields, showing the upgrade role in promoting not only the productivity, but also the better adaptation of this culture in areas that started showing up after the 50s.

A agromanufatura canavieira foi responsável pela transformação da Capitania de São Paulo em área de exportação, nas últimas décadas do período colonial. Após a independência, o café foi introduzido no Vale do Paraíba e no Litoral Norte, regiões tributárias do porto do Rio de Janeiro, e no final da década de 1820, já constituía a principal lavoura comercial dessa área. A produção e exportação de açúcar do Oeste Paulista, voltada para o mercado externo, se expandiu até meados do século XIX. Baseada sobre o braço escravo, carreou para Província milhares de escravos africanos. Na década de 1840, senhores de engenho do Oeste introduziram a lavoura cafeeira em larga escala, em suas propriedades, fazendo com que a exportação de café superasse a de açúcar pelo porto de Santos, em 1850. A partir desse momento, a agromanufatura escravista canavieira converteu-se ao mercado interno, abastecendo o complexo cafeeiro. Muitos desses engenhos escravistas, da segunda metade do século XIX, introduziram uma lavoura de exportação sem abandonar a produção de derivados de cana, transformaram-se em propriedades de produção mista. Após duas décadas de regressão, a produção açucareira paulista voltou a crescer, no final dos anos de 1870. O novo crescimento se deu, no entanto, nos quadros da grande indústria capitalista, baseada em tecnologia avançada e trabalho assalariado. Entre 1878 e 1910, foram inaugurados mais de dez engenhos centrais em São Paulo, responsáveis por mais de 90% da produção de açúcar do Estado, no final do período. Este trabalho visa estudar essa agromanufatura açucareira escravista voltada para o abastecimento interno, após o fim do tráfico atlântico de cativos, e a criação e consolidação dessa primeira agroindústria sucroalcooleira moderna em São Paulo. / In the late colonial period, sugarcane agromanufatura turned the província of São Paulo into an exportation area. After that, in the Independence period, the coffee plantation penetrated the Vale do Paraíba and North Coast regions - both linked to the port of Rio de Janeiro - and, in the lates 1820\'s, coffee represented its main commercial crop. The production os sugar in Oeste Paulista - aimed at the export market - had been expanded by the middle of the nineteenth century and thousand of African slaves formed its working force. In the 1840\'s, planters of Oeste started to plant coffee on a large scale, and by 1850 its exportation had overcome that of sugar at the port of Santos. Thereafter, the slave-based sugarcane agromanufatura moved towards the internal market, supplying the coffee production. Many of the engenhos, in the second half of the nineteenth century, became properties of mixed production, developing, at the same time, exportation and production of sugar derivatives. After two decades of decline, the sugarcane production in São Paulo increased again in late 1870. It was only possible, however, within the frames of the great capitalist industry, based on advanced technology and wage labor. Between 1878 and 1910, more than ten engenhos centrais were opened in São Paulo, and it was responsible for more than 90% of sugar production in the Porvincia, at the end of the period. This thesis aims to study slave-based sugar agromanufatura related to the internal market, after the end of Atlantic slave trade, and after the creation and the consolidation of this modern agro sugarcane in São Paulo.

O bagaço de cana de açúcar é um resíduo lignocelulósico que, após a sua hidrólise, pode ser utilizado como substrato para a produção de hidrogênio (H2) por fermentação. O objetivo deste trabalho foi realizar pré-tratamentos do bagaço de cana com os ácidos clorídrico (HCl) e fosfórico (H3PO4) para a solubilização de carboidratos, produzindo o mínimo de inibidores, bem como para tornar a sua estrutura mais suscetível à hidrólise enzimática. Além disso, foi verificada a possibilidade de utilização dos hidrolisados na produção biológica de H2 por uma cultura mista de micro-organismos. A otimização das condições de pré-tratamento com os ácidos foi feita por meio de um planejamento experimental, variando-se a concentração entre 0,64 e 7,36 % (m/v), a temperatura de 63,20 a96,80°C e o tempo de 38,40 a 441,60 min. Nos hidrolisados obtidos foram determinadas as concentrações de açúcares redutores totais (ART) e de monossacarídeos, tais como a glicose, a xilose e a arabinose, além de potenciais inibidores de fermentação, o furfural, o hidroximetilfurfural (HMF) e o ácido acético. As condições de pré-tratamento do bagaço, nas quais foram obtidas as maiores concentrações de ART (13,88 g/L) foi utilizando 6,0 % (m/v) de HCl, em 360,00 min., a 90°C. Entretanto, sob estas condições, também foram detectadas as concentrações mais elevadas dos inibidores. A condição ótima para a hidrólise com o HCl, obtida através da análise estatística, na qual a concentração de inibidores foi minimizada e a de ART maximizada foi de 96,80ºC, 441,6 min e 7,36 % (m/v) de ácido. Para o pré-tratamento com o H3PO4, as condições ótimas foram as mesmas encontradas para o HCl, obtendo-se 4,98 g/L de ART. Os bagaços pré-tratados foram submetidos à hidrólise enzimática com a enzima Celluclast® e um extrato enzimático bruto com atividade de xilanases. A maior concentração de ART (20,98 g/L) obtida pelas duas hidrólises (ácido/enzimática) foi no bagaço pré-tratado com HCl no tempo de 360,00 min., 6,0 % (m/v) de ácido a 90°C, o qual também apresentou a maior concentração de inibidores (total de 1,23 g/L). O hidrolisado obtido com HCl que apresentou maior concentração de ART foi utilizado em ensaios de fermentação para a produção de H2 por cultura mista. / Sugarcane bagasse is a lignocellulosic residue that can be used as substrate to produce hydrogen (H2) by fermentation after hydrolysis. This study aimed to optimize the pretreatment of sugarcane bagasse with hydrochloric acid (HCl) and phosphoric acid (H3PO4), to solubilize carbohydrates and produce the minimal amount of inhibitors as well as make its structure more susceptible to enzymatic hydrolysis. In addition, we verified the possibility of using hydrolysates in the biological production of H2 by a mixed culture of microorganisms. We optimized the conditions for bagasse pretreatment with acids using an experimental designwe varied the concentration between 0.64 and 7.36% (w/v), the temperature from 63.20 to 96.80 °C, and the time from 38.40 to 441.60 min. In the hydrolysates, we determined the concentrations of total reducing sugars (TRS); monosaccharides such as glucose, xylose, and arabinose; and potential inhibitors of fermentation like furfural, hydroxymethylfurfural (HMF), and acetic acid. The conditions of bagasse pretreatment 6.0% (w/v) HCl, 360 min. and 90 °C led to the highest TRS concentrations (13.88 g L-1), but also to the highest concentrations of inhibitors. Statistical analysis revealed that the optimum conditions for the hydrolysis of sugar cane bagasse with HCl that minimized the concentration of inhibitors while maximizing the TRS concentration were: 96.80 °C, 441.6 min, and 7.36% (w/v) of acid. The optimum conditions for pre-treatment with H3PO4 were the same as those found for HCl; which yielded 4.98 g L-1 TRS. We subjected the pretreated bagasse to enzymatic hydrolysis with Celluclast® enzyme and to a crude enzyme extract with xylanase activity. For both hydrolyses (acid and enzymatic), the highest TRS concentration (20.98 g L-1) was achieved with the bagasse pretreated with HCl 6.0% (w/v) at 90 °C for 360.00 min., which also furnished the highest concentration of inhibitors (total 1.23 g L-1). The hydrolysate obtained with HCl contained higher TRS concentration was used as substrate in fermentation assays for the production of H2 by mixed culture.

Este estudo teve como objetivos: investigar o método mais adequado para detecção de fungos associados às sementes de cana-de-açúcar; fazer o levantamento dos fungos associados às sementes e incidência; correlacionar a incidência fúngica nessas sementes e o ambiente onde foram produzidas; efeitos que fungos associados às sementes têm em sementes e plântulas; patogenicidade dos fungos mais freqüentes e sintomas que podem causar; determinar a sensibilidade dos principais fungos a fungicidas; determinar a fitotoxicidade de sementes e plântulas a fungicidas e propor o tratamento fungicida mais adequado para produção de plântulas vigorosas, sem sintomas, para os programas de melhoramento. Para avaliar o método mais adequado de detecção dos fungos, realizaram-se análises sanitárias utilizando combinações entre recipientes, substratos e regimes de luz. Para levantamento dos fungos associados e da incidência em sementes, realizaram-se análises sanitárias das sementes de 29 amostras e as incidências fúngicas obtidas foram comparadas com os dados climáticos do local onde foram produzidas as sementes. Os possíveis efeitos dos fungos às sementes e plântulas foram estudados por testes de sanidade e germinação de sementes, observando-se quais condições se apresentavam as sementes e plântulas que haviam incidência fúngica. A patogenicidade dos fungos, encontrados com maior freqüência, foi avaliada por inoculação de sementes através do contato com cultura em meio colonizado pelo fungo, posterior distribuição das sementes em substrato estéril e avaliação da emergência de plântulas e total de plântulas com sintomas e tipos de sintomas. Por meio de ensaios de fungitoxicidade in vitro , estudou-se a sensibilidade dos fungos, mais freqüentemente detectados em sementes, a nove fungicidas nas doses de 1, 10 e 100 ppm e determinação da ED50. Os fungicidas mais eficientes foram avaliados, in vivo, quanto a sua fitotoxicidade por meio da pulverização, em diferentes doses, em sementes distribuídas em substrato estéril. Foram avaliados: emergência, altura da parte aérea e comprimento da raiz das plântulas, total de plântulas com sintomas de fitotoxicidade e outros tipos de sintomas. Ao final, realizou-se validação, pulverizando-se o fungicida eficiente in vitro e não fitotóxico em sementes de cana-deaçúcar. Os resultados encontrados foram: a) o método escolhido para realização das análises sanitárias foi o de placas de Petri de plástico com papel de filtro como substrato e incubação a 28 ± 2°C sob regime de luz alternada (12h luz branca fluorescente/ 12h escuro); b) os gêneros fúngicos mais freqüentemente presentes nas sementes de cana-de-açúcar foram Bipolaris, Cladosporium, Curvularia, Fusarium e Phoma; c) não foi constatada relação entre incidência fúngica e ambiente de produção das sementes; d) a condição de semente de cana-de-açúcar mais comumente encontrada com presença de fungos associados foi a não germinada, independentemente do fungo avaliado. Houve baixa porcentagem de sintomas necróticos na parte aérea e raiz, no entanto, quando ocorreram, estavam associados às incidências dos fungos Bipolaris sacchari, Curvularia GM1, Fusarium verticillioides e Phoma herbarum; e) os gêneros considerados altamente patogênicos foram Bipolaris e Curvularia, considerando-se os demais medianos, pouco/ não patogênicos; f) os fungicidas de maiores eficiências de inibição, principalmente dos fungos patogênicos, foram triadimenol e fludioxonil + metalaxil-M; g) o fungicida não fitotóxico e que apresentou efeito estimulante nas doses utilizadas foi o fludioxonil + metalaxil-M. Quando esse fungicida foi aplicado na validação, as doses avaliadas não foram suficientes para se detectar diferença significativa benéfica, de acordo com as variáveis analisadas. / The present study had as objectives: to investigate the most adequate method to detect sugarcane seedborne fungi; to do the survey of the seedborne fungi and of the incidence; to correlate the fungi incidence in the seeds and the conditons where they were produced; to evaluate the possible effects that seedborne fungi have on seeds and seedlings; to verify the pathogenicity of the most frequent ones and the symptoms that they can cause; to determine the sensitivity of the main fungi to fungicides; to determine the seeds and seedlings phytotoxicity to fungicides and to propose the most adequate fungicidal treatment to the production of vigorous seedlings, without symptoms, to the breeding programs. To assess the most adequate method to detect seedborne fungi, health tests using different combinations between containers, substrates and light regimen, were done. To do the survey of seedborne fungi and their incidence on seeds, seed health tests of 29 samples and the fungical incidence obtained were compared with the climatic data from where the seeds were produced. The effects that seedborne fungi have on seeds and seedlings were studied by health and seed germination tests and the conditions of seeds and seedlings with fungi incidence were observed. The fungi pathogenicity, found in a higher frequency, was assessed by seed inoculation through contact with medium colonized by the fungi, than the seeds were distributed on sterilized substrate and the seedlings emergency and total seedlings with symptoms and kind of symptoms were assessed. By in vitro fungitoxicity assays, the sensitivity, of the most frequently detected fungi, to nine fungicides in the doses of 1, 10 and 100 ppm, was studied and ED50. The phytotoxicity in vivo, of the most efficient fungicide was done by spraying different doses on seeds distributed on sterilized substrate. Emergency, seedling height of aerial part and length of the root, total of seedlings with phytotoxicity symptoms and other kind of symptoms were assessed. A validation, in vitro, was done by spraying the efficient and non phytotoxic fungicide on sugarcane seeds. Obtained results were: a) the chosen method for health tests was the plastic Petri plates with filter paper as substrate and incubation at 28 ± 2°C under 12h alternating cycles of light and darkness; b) the fungi genera most frequently present on sugarcane seeds were: Bipolaris, Cladosporium, Curvularia, Fusarium and Phoma; c) the relation between fungical incidence and seed production conditions had not been noticed; d) the most commonly sugarcane seed conditon found with seedborne fungi was the not-germinated, independently of the assessed fungi. Low percentage of necrotic symptoms on aerial part and root where observed, however, when occurred, it was associated to the incidence of the fungi Bipolaris sacchari, Curvularia GM1, Fusarium verticillioides and Phoma herbarum; e) the genera considered highly pathogenic were Bipolaris and Curvularia. The other fungi were considered of median pathogenicity or little/not pathogenic; f) the fungicides with a higher inibition efficiency to most pathogenic fungi, were triadimenol and fludioxonil + metalaxil-M; g) fludioxonil + metalaxil-M was not a phytotoxic fungicide and presented stimulant effect on used doses. When this fungicide was applied on the validation, the assessed doses were not enough to detect beneficial significant differences, in agreement with the analyzed variables.

Os nematoides causadores de doenças em cana-de-açúcar ocasionam graves problemas no rendimento desta cultura. Os gêneros mais agressivos são Meloidogyne e Pratylenchus que formam galhas e necroses nas raízes, respectivamente. A retirada da palha de cana-de-açúcar do campo para produção de etanol de segunda geração pode resultar em mudanças no comportamento das comunidades de nematoides. Assim o objetivo deste trabalho foi quantificar a abundância de nematoides em diferentes quantidades de palha presentes na superfície do solo. O experimento foi conduzido em Capivari - SP na unidade Bom Retiro (BR) e em Valparaíso - SP na unidade Univalem (UV). O tipo de solo de cada área experimental era, respectivamente, Latossolo Vermelho distrófico típico (textura média na camada superficial) e Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico típico (textura arenosa na camada superficial). O delineamento foi o de blocos ao acaso com seis tratamentos e quatro repetições, compostos por quantidades de palha em Mg ha-1 de massa de matéria seca, sendo em BR (0; 4,2; 8,7; 15,1; 18,9; 23,3), e em UV (0; 3,9; 10,2; 12,5; 16,4; 13,2). As amostragens de solo e raiz coletadas na profundidade de 0-20 cm na linha e entrelinha da cultura foram realizadas em BR em maio e em UV em junho, ambas em 2015. Pratylenchus zeae teve maior dominância nas áreas, seguido de nematoides de vida livre, e Helicotylenchus sp. e Meloidogyne javanica apenas foi observada na área de solo arenoso e em médias densidades. O manejo de remoção da palha de cana-de-açúcar não promoveu mudanças significativas nas abundâncias das comunidades contidas no solo, tanto de textura média quanto arenosa. Por outro lado, houve interferência das quantidades de palha na infecção pelos nematoides nas raízes, no solo de textura média 4,2 Mg ha-1 de palha diminuiu a comunidade de nematoides e no solo de textura arenosa a maior comunidade de nematoides foi em 13,2 Mg ha-1 de palha. Todavia, múltiplos fatores podem ter afetado esses resultados, não apenas o manejo de remoção da palha. São necessários mais estudos em longo prazo para se afirmar o real efeito da retirada de palha do campo / The nematodes that cause diseases in sugarcane represent serious yield problems. The most aggressive genera are Meloidogyne and Pratylenchus that form gall and necrosis in the roots, respectively. Sugarcane straw removal from the field for second generation ethanol production may change the behavior of nematode communities. Thus the objective of this study was to quantify nematode abundance in different quantities of sugarcane straw left on soil surface. The experiment was conducted in Capivari - SP at Bom Retiro (BR) mill and Valparaíso - SP at Univalem (UV) mill. The soil type of each experimental area was, respectively, Oxisol (medium texture in the surface layer) and Alfisol (sandy texture in the surface layer). The experimental design was a randomized block with six treatments and four replicates, composed of quantities of straw in Mg ha-1 of dry matter mass, where in BR (0; 4,2; 8,7; 15,1; 18,9; 23,3), and in UV (0; 3,9; 10,2; 12,5; 16,4; 13,2). Soil and root samples were collected at 0-20 cm depths in the row and inter-row position of the sugarcane crop in BR in May and UV in June, both in 2015. Pratylenchus zeae had greater dominance in both evaluated areas, followed by free-living nematodes, and Helicotylenchus sp., Meloidogyne javanica was only observed in the sandy soil area and in medium densities. Due to the high densities it would be necessary to control nematodes in the areas. In terms of communities abundance in the soil there was no difference in relation to the treatments in the two areas. However, there was interference of the straw in the nematodes infection in the roots, and this result cannot be inferred by the straw deposition. Additional long-term studies are needed to understanding the effect of straw removal from the field on nematode community

Na atual conjuntura, no que se refere à energia renovável, o etanol é um dos principais, se não o mais importante, produto brasileiro. Proveniente da fermentação de açúcares, processo conhecido há séculos, tem se tornado o carro chefe do país como garantia de voz ativa nas discussões energéticas pelo mundo afora. Porém, atualmente, o setor sucroalcooleiro está passando por um momento de cautela devido à queda de produtividade e longevidade dos canaviais ao longo dos últimos anos ocasionados principalmente pela mecanização da colheita e plantio da cana-de-açúcar. Cabe ressaltar que as perdas de produção podem ser ainda maiores diante da ausência do manejo varietal e de cuidados adequados em relação à sanidade de mudas utilizadas para a multiplicação de viveiros. Nesse sentido, nos últimos anos, o emprego da irrigação no cultivo da cana-de-açúcar associada a outras tecnologias de plantio, tais como formação de viveiros com mudas pré-brotadas, vem merecendo papel de destaque. Esse cenário obriga pesquisadores a buscar novas tecnologias para aumento de produtividade, longevidade dos canaviais e redução do custo por tonelada de cana produzida, tais como a produção de mudas sadias para formação de viveiros de cana-de-açúcar. Diante disso, a presente pesquisa teve por objetivo, submeter mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar, durante plantio de inverno, na região de Piracicaba, SP, sob diferentes lâminas de irrigação (10 mm; 20 mm; 30 mm e 40 mm), utilizando um sistema de irrigação por aspersão com alas móveis. Dessa forma, buscou-se determinar qual seria a melhor lâmina de irrigação, necessária para garantir o melhor índice de pegamento e alto vigor no estabelecimento e desenvolvimento das mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar para a região de Piracicaba-SP. Foram feitas avaliações periódicas (não destrutivas), tais como: mortalidade das mudas; clorofila total na folha; tamanho da muda; índice de área foliar; número de perfilhos brotados por metro; percentual de falha no canavial. Além de avaliações periódicas (destrutivas), tais como: avaliação do tamanho da raiz; massa seca da raiz; massa seca da parte aérea e número de perfilhos totais. As análises estatísticas das lâminas de irrigação foram realizadas pelo método de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Diante dos resultados obtidos, verificou-se que a lâmina de 10 mm possibilitou os melhores índices de pegamento e proporcionou um índice superior a 97,8% de sobrevivência de mudas. Também, observou-se uma estreita relação entre o índice de mortalidade no plantio de inverno das mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar com o manejo da irrigação, a qual nos primeiros dias após plantio foi fundamental para o estabelecimento e desenvolvimento das mudas. Cabe ressaltar que em caso da adoção de outro manejo de irrigação, com lâminas maiores, nessas condições experimentais, possivelmente haveria perdas de água, cujo fato nos dias atuais não é o ideal tendo em vista a busca por economia e manejo racional da água. / Ethanol is a major, if not the most important, renewable energy product in Brazil. Obtained from the fermentation of sugar, a process known for centuries, it has become the flagship product of the country, assuring Brazil a voice in energy discussions worldwide. However, the sugar and alcohol sector has fallen upon hard times, due to decreased productivity and longevity of sugarcane fields, resulting from the mechanization of sugarcane planting and harvesting. Production losses are further exacerbated by the absence of varietal management and proper seedling care in nurseries. In recent years, irrigation methods used in sugarcane cultivation, and other technologies such as the use of pre-sprouted seedlings in nurseries, have risen in prominence. Researchers are developing new technologies to increase sugarcane productivity and longevity, to reduce the cost of production, and to produce healthy seedlings. The aim of this study was to subject pre-sprouted sugarcane seedlings to different levels of irrigation (10 mm, 20 mm, 30 mm and 40 mm) sprayed with movable wings, during winter, to determine the optimum water application depth to ensure the best fixation index and high force in the establishment and development of pre-sprouted seedlings of sugarcane for the Piracicaba-SP region. The seedlings were evaluated using non-destructive measures such as mortality of seedlings; chlorophyll in leaf; seedling size; leaf area index; number of tillers per meter sprouted; and failure percentage after transplanting. Additional destructive measures included the evaluation of root size; root dry mass; dry mass of shoots and number of total tillers. Statistical analyses of irrigation levels were achieved using the Tukey method at 5% probability. Based on these results, it was found that a 10 mm depth of water application resulted in a better fixation index and provided an index higher than 97.8% seedling survival. Also, there was a close relationship between the death rate of winter planted pre-sprouted sugarcane seedlings and irrigation management. The early days after planting were critical in seedling establishment and development. It should be noted that under different irrigation management, such as the use of larger blades, there might be additional water loss under these experimental conditions, which would not be consistent with the search for water savings and rational water management.

A cana-de-açúcar é uma das principais culturas em países tropicais. O Brasil, além de ser o maior produtor mundial, é também líder em produção de açúcar e álcool. Atualmente, a maior parte da cana-de-açúcar cultivada no Brasil encontra-se em condições , como resultado, a cultura é sujeita ao déficit hídrico em alguns estágios. Portanto, é essencial entender as respostas fisiológicas e moleculares da planta à disponibilidade de água. Nesse contexto, as análises de metabolômica e proteômica objetivam identificar diferentes vias metabólicas e proteínas relacionadas ao mecanismo de defesa e de recuperação. Plantas de Saccharum spp com sete meses de idade foram submetidas a diferentes condições hídricas, déficit e reidratação, e amostras controle foram mantidas irrigadas. A identificação do perfil metabólico primário foi realizada através da cromatografia gasosa combinada com espectrometria de massas (GC-MS). Para identificação das proteínas nucleares, as amostras complexas foram digeridas, e posteriormente, sequenciadas por (LC-MS). As análises estatísticas entre os tratamentos (PLS-DA) mostraram diferenças significativas tanto para metabólitos quanto para as proteínas. Um total de 86 metabólitos foram identificados, onde 8 compostos foram preferencialmente abundantes no estresse, e 10 na recuperação e, portanto, podem ser utilizados como marcadores. Alguns desses compostos participam de vias metabólicas comuns, como biossíntese de alcaloides derivados da ornithine, lysine e nicotinate e de biossíntese de fenilpropanoides. Metabólitos que não participam dessas vias mas foram, pelo menos, duas vezes mais abundantes nos tratamentos quando comparados ao controle também foram discutidos, para o déficit destacam-se galacturonic acid-1-phosphate, pyroglutamic acid e creatinine e para recuperação methyl dihydrogen phosphate, phosphoric acid e 2-hydroxypyridine. Um total de 761 proteínas foram identificadas, sendo 21 nucleares e responsivas ao déficit hídrico, e 32 nucleares e relacionadas ao processo de recuperação. As classes funcionais das proteínas relacionadas ao déficit são de tradução e processo de oxidação-redução, e das proteínas da recuperação são de tradução e proteólise envolvida no processo catabólico proteico. A combinação de diferentes técnicas nesse estudo revela uma dinâmica regulatória complexa no mecanismo de tolerância da cana-de-açúcar ao déficit hídrico. / Sugarcane is one of the main crops in tropical countries. Brazil, besides being the world\'s largest producer of this crop, is also a leader in sugar and ethanol production. Nowadays, most of the sugarcane growing in Brazil is under rain-fed conditions, as a result, the culture is subject to water deficit at certain stages. Thus, it is essential to understand the physiological and molecular plant responses to water availability. In this context, the metabolomic and proteomic analyses aims to identify different metabolic pathways and proteins related to the mechanisms of tolerance and recovery. Samples of seven month old plants of Saccharum spp were subjected to different water conditions, deficit and rehydratation, whereas control samples were kept irrigated. The identification of primary metabolite profile was performed by Gas-Chromatography combined with Mass- Spectrometry (GC-MS). To identify nuclear proteins, the complex samples were digested and then sequenced by LC-MSE. Statistical analyses among treatments PLS-DA showed significant differences in both metabolites and proteins of Saccharum spp in different conditions. A total of 86 metabolites were identified, where 8 are preferably abundant in water stress and 10 in recovery, thus, they can be used as markers. Some of these compounds are present in common pathways like biosynthesis of alkaloids derived from ornithine, lysine and nicotinic acid and biosynthesis of phenylpropanoids. Metabolites that do not participate in these pathways, but that were at least two times more abundant in treatments when compared to control, were also discussed. They were galacturonic acid-1-phosphate, pyroglutamic acid and creatinine that were related to deficit condition and methyl dihydrogen phosphate, phosphoric acid and 2-hydroxypyridine to recovery. A total of 761 proteins were identified, of which 21 were nuclear and drought responsive and 32 were nuclear and recovery responsive. The functional classes of water stress proteins are translation and oxidation-reduction process and of recovery proteins are translation and proteolysis involved in cellular protein catabolic process. The combination of different techniques in this study revealed a complex regulatory dynamics in the mechanism of sugarcane water stress tolerance that have not been discussed in the literature.

The environmental conditions driving the microbial community dynamics in crop soils remain unclear. Here, we focused on the spatial and temporal dynamics of microbial communities in soils cultivated with sugarcane under different soil managements, during two years. Our work was divided into three essential parts, where i) we discuss ecological models and theories for the microbial exploration in crop soils, arguing that those ecological models, which partitioned the microbial communities, may increase the resolution of the environmental and the microbial interactions; ii) we developed a probabilistic model based on the occurrence frequency of microorganisms across systems identifying the core microbial community. The model is based on the Poisson distribution, and it was tested in four datasets available in the Earth Microbiome Project; iii) we identified the core bacterial and fungal communities across soils cultivated with sugarcane, verifying which abiotic components could drive the composition of groups. We increased the resolution of the environmental and the microbial interactions, showing that the core and the variable microbial communities are driven by distinct abiotic components. We also observed that the core and variable microbial communities harbor distinct potential functionality, as nitrogen fixation being more predicted to the core bacterial commmunity, and nitrification process for the variable bacterial community. Our finds increase the knowledge of microbial dynamics and functionality, helping to reveal and explore the crop system microbiome. / As condições ambientais que podem modular a dinâmica da comunidade microbiana em solos de culturas são pouco conhecidas. O presente trabalho foi dividido em três partes essenciais, onde i) discutiu-se modelos e teorias ecológicas para a exploração microbiana em solo agrícolas, argumentando-se que os modelos ecológicos que particionam as comunidades microbianas, poderiam aumentar a resolução entre interações microbianas e o ambiente, ii) desenvolveu-se um modelo probabilístico baseado na freqüência de ocorrência de microorganismos através de sistema identificando a comunidade microbiana \"core\". O modelo baseou-se na distribuição de Poisson, sendo este testado em quatro conjuntos de dados disponíveis no Projeto \"Earth Microbiome\", e iii) identificou-se as comunidades bacterianas e fúngicas core em solos cultivados com cana-de-açúcar, verificando-se quais componentes abióticos poderiam modular a composição dos grupos. Com isso, elevou-se a resolução das interações ambiental e microbiana, indicando que o core microbiano e as comunidades microbianas variáveis são moduladas por componentes abióticos distintos. Observou-se também que as comunidades core e variável possuem funcionalidade potencial distinta, como fixação de nitrogênio mais predita para o core bacteriano e processo de nitrificação para a comunidade variável de bactérias. Os resultados do presente trabalho elevam o conhecimento da dinâmica e funcionalidade microbiana, ajudando a revelar e explorar o microbioma do sistema de cultivo.