Orientador: Dilermando Perecin / Banca: Michael Keith Butterfield / Banca: Antonio Augusto Franco Garcia / Banca: Andreia da Silva Meyer / Banca: Euclides Braga Malheiros / Resumo: O Brasil é líder mundial na produção de cana-de-açúcar e o maior exportador mundial de açúcar. O aumento da produtividade da cana-deaçúcar se deve a vários fatores sendo um dos principais a obtenção de novas cultivares e a interpretação da interação genótipo por ambiente (GEI), realizado nos estágios finais de seleção dos programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar, torna-se essencial durante o processo de obtenção de novos cultivares. Para poder selecionar os melhores genótipos frente à GEI, os genótipos são avaliados em diversos ambientes (locais e anos) e há o interesse em saber qual o melhor genótipo, baseado no desempenho fenotípico de caracteres de interesse, como, por exemplo, a tonelada de cana por hectare (TCH), que é a principal medida de produtividade de cana-de-açúcar. Sendo a GEI um complicador para o melhorista durante a seleção de genótipos superiores, faz-se necessário a utilização de modelos matemáticos ou estatísticos que consigam identificar de maneira eficiente tais genótipos superiores. Geneticistas e biometristas tem utilizado diversos métodos, porém, não existe um consenso. Assim, neste trabalho, a partir de um estudo de simulação realizado no ambiente computacional R, apresenta-se uma comparação entre três métodos: (i) Eberhart-Russel; (ii) AMMI; (iii) e modelo misto (REML / BLUP). Verificou-se a eficiência de cada método na detecção da GEI e discutiu-se as particularidades de cada um deles do ponto de vista estatístico. No total, simularam-se sessenta e três casos os quais consideraram as mais diversas condições para a introdução da GEI, sendo que, cada um dos três métodos, avaliaram mais do que trinta e quatro milhões e vinte mil dados. Assim, a partir dos resultados encontrados neste trabalho pode-se concluir que cada método detecta a GEI de uma maneira diferente e possui suas limitações ... / Abstract: Brazil is the world leader in sugarcane production, and the largest sugar exporter. Developing new varieties is one of the main factors that contribute to yield increase, and the interpretation of genotype-by-environment interaction (GEI) at the final selection stage is an important consideration in yield estimation. In order to select the best genotypes, varieties are tested in different environments (locations and years), and breeders need to estimate the phenotypic performance for principle traits such as tons of cane yield per hectare (TCH). Since GEI affects breeder selection of superior genotypes it is necessary to use mathematical or statistical models that account for GEI and are able to efficiently identify such genotypes. Geneticists and biometricians have used different methods and there is no clear consensus of the best method. In this paper we present a comparison of three methods, viz. (i) Eberhart-Russel; (ii) AMMI; (iii) and mixed model (REML / BLUP), in a simulation study performed in the R computing environment to verify the effectiveness of each method in detecting GEI, and assess the particularities of each method from a statistical standpoint. In total, 63 cases representing different conditions were simulated, generating more than 34 million data points for analysis by each of the three methods. The results illustrated that each method detects GEI in a different way, and each has some limitations. All three methods detected GEI effectively, but the mixed model showed higher sensitivity. When applying GEI analysis in practice it is important to first verify the assumptions inherent in each model, and respect these limitations in choosing the method to be used / Doutor

Orientador: Dilermando Perecin / Coorientador: Marcos Guimarães de Andrade Landell / Banca: Euclides Braga Malheiros / Banca: Rinaldo Cesar de Paula / Banca: Maximiliano Salles Scarpari / Banca: Ivana Marino Bárbaro / Resumo: A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é a cultura mais aplicada para a produção de açúcar tanto para consumo interno quanto para exportação, além da produção de etanol e biomassa. A área de cultivo vem crescendo expressivamente, fato que leva melhoristas a buscar genótipos mais produtivos às diferentes áreas de plantio. Experimentos em multi ambientes são comumente conduzidos em programas de melhoramento de plantas principalmente para avaliação de genótipos potenciais para produção. Este estudo incluiu 16 genótipos de cana-de-açúcar em 14 locais e avaliados por quatro anos, ou seja, quatro cortes (cana planta, primeira, segunda e terceira soca). O objetivo foi investigar a adaptabilidade e estabilidade dos genótipos de cana-de-açúcar para o atributo Tonelada de Pol por Hectare (TPH) em experimentos multi ambientais a partir de três metodologias estatísticas: Regressão linear fenotípica conjunta (E-R), Norma de reação (NR) e Média harmônica da performance relativa do valor genotípico (MHPRVG). Os valores da herdabilidade média genotípica estimados via MHPRVG apresentaram-se altos, o que leva a altas acurácias na seleção genotípica (superiores a 90%). Os genótipos IACSP963076, IACSP963048 e IACSP985024, primeiro corte, IACSP963048, IACSP963076, IACSP962073 e IACSP985024, segundo corte, IACSP962073, IACSP962008 e IACSP963076, terceiro corte e IACSP963076, IACSP985024, IACSP962073 e IACSP962008, quarto corte, foram os selecionados quando se considera os atributos de estabilidade, adaptabilidade e produtividade (TPH), simultaneamente e, portanto, são os genótipos recomendados para o plantio nesta macro região estudada quando analisadas via MHPRVG. Em termos de valores médios, os genótipos recomendados pela seleção simultânea baseada na MHPRVG são os genótipos IACSP963076, IACSP962073, IACSP985024 e IACSP962008, alcançando um valor médio de 2,8% acima ... / Abstract: The sugarcane (Saccharum spp.) is the most applied crop in the sugar yielding as much as internal consumption as exportation, besides its application in yielding alcohol and biomass production. The crop area has been increased expressively leading breeders to search more yielding genotypes to the different planted areas. Multi-environment trials are commonly conducted in plant breeding programs to evaluate potential genotypes mainly to yield. This study included 16 sugarcane genotypes at 14 locations evaluated in four years, that is, four harvests (sugarcane plant, first, second and third ratoon). The objective was to investigate the sugarcane's genotype adaptability and stability to Ton of Pol per Hectare (TPH) attribute in multi-environments trials from three statistical methodologies: Joint phenotypic linear regression (E-R), Reaction norm (NR) and Harmonic average performance relative breeding values (MHPRVG). The estimated genotypic average heritabilities values via MHPRVG showed themselves as high, what lead to high accuracy in the genotypic selection ( higher than 90%). The genotypes IACSP963076, IACSP963048 and IACSP985024, first harvest, IACSP963048, IACSP963076, IACSP962073 and IACSP985024, second harvest, IACSP962073, IACSP962008 and IACSP963076, third harvest and IACSP963076, IACSP985024, IACSP962073 and IACSP962008, fourth harvest, were the selected when one considers simultaneously the stability, adaptability and productivity (TPH) attributes and thereby them are the recommended genotypes to be planted in this studied macro region when analyzed via MHPRVG. In a mean expression, the recommended genotypes by simultaneous selection based in MHPRVG are the IACSP963076, IACSP962073, IACSP985024 and IACSP962008 genotypes, reaching a average value of 2.8% higher than the four harvests overall mean. The percentage of selection ranking from both approach was 31, 44, 50 and 56% at the ... / Doutor

Orientador: Luciana Rossini Pinto / Coorientador: Maximiliano Salles Scarpari / Banca: Michael dos Santos Brito / Banca: Elisson Antônio da Costa Romanel / Banca: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Banca: Miguel Angelo Mutton / Resumo: Com o intuito de aumentar o conhecimento da rede gênica envolvida no controle do florescimento em cana-de-açúcar, diferentes cultivares de cana-de-açúcar foram submetidos a tratamentos fotoperiódicos de indução e não indução do florescimento em câmara de fotoperíodo. Aos 5, 10 e 20 dias de indução, a folha +1 e a bainha foliar foram coletadas para a identificação de fragmentos diferencialmente expressos (FDEs) por meio da técnica de cDNA-AFLP entre e dentro dos tratamentos fotoperiódicos. Um total de 162 fragmentos foram selecionados e reamplificados. Destes, 63 FDEs tiveram sucesso na reação de reamplificação e foram clonados e sequenciados. As sequências foram confrontadas com seis bancos de sequências: 1. Transcritos do projeto SUCEST ;2. Proteínas do genoma de sorgo; 3. BAC de cana-de-açúcar; 4. Proteínas do genoma de arroz, 5. Proteínas presentes no Phytozome e 6. NCBI. A busca por similaridade se deu pelo uso da ferramenta BLASTn (e-value 1e-5) nos casos do banco SUCEST e dos BACs de cana-de-açúcar e BLASTx (e-value 1e-5) para os demais bancos. Dentre os 63 FDEs, 23 corresponderam a sequências de genes enquanto os outros 40 representam sequências que não estão depositadas nestes bancos (no hits). A maioria das 23 sequencias apresenta similaridade com genes que codificam proteínas hipotéticas ou preditas em diversos organismos. Com base na análise do domínio da proteína realizada pelo Pfam, seis sequências podem estar associadas ao metabolismo da indução do florescimento. Dentre estas as sequencias LM-19, LM-40 e LM-53 se destacaram. A LM-19 possui similaridade com o gene que codifica uma proteína com o domínio DNAJ sendo que proteína com este domínio é considerada mediador da integração dos sinais do florescimento em Arabidopsis thaliana. LM-40 possui similaridade com o gene que codifica proteína de domínio (F-BOX); estudos indicam forte... / Abstract: In order to increase the knowledge of the gene network involved in sugarcane flowering induction, sugarcane cultivars were submitted to different photoperiod treatments of flowering induction and non-induction in a photoperiod facility. At 5, 10 and 20 days of induction, the +1 leaf and the leaf sheath were collected for the identification of different transcript-derived fragments (TDFs) within and between the photoperiod treatments to apply the cDNA-AFLP technique. A total of 162 TDFs were selected and re-amplified. Of these, 63 TDFs were successful in re-amplification and were cloned and sequenced. The sequences were confronted against 6 sequence databanks (SUCEST transcripts; Sorghum genome proteins; Sugarcane BACs; proteins from rice genome; Phytozome and NCBI). Similarity search was done by using the BLASTn (e-value 1e-5) tool for the SUCEST databank and sugarcane BACs while BLASTx (e-value 1e-5) was use for the other banks. Among the 63 TDFs, 23 corresponded to gene sequences while the remaining 40 represent sequences that are not deposited in these banks (no hits). The majority of the 23 sequences showed similarity with genes coding for hypothetical or predicted proteins of different organisms. Based on the protein domain analysis conducted by Pfam, six sequences may be associated with flowering induction metabolism. Among these: LM-19, LM-40 and LM-53 sequences stood out. LM-19 has similarity to the gene encoding a protein with DnaJ domain. Proteins having this domain are considered as an integrating floral signals mediator in Arabidopsis thaliana. LM-40 has similarity to the gene encoding a protein with (F-BOX) domain. This domain has a strong relationship in flowering induction processes. LM-53 has one of the predicted protein domain similar to the domain of the protein encoded by the CONSTANS gene which governs the expression of FLOWERING LOCUS T (FT), this later one encodes the florigen / Doutor

Orientador: Dilermando Perecin / Coorientador: Gabriela Aferri / Coorientador: Mauro Alexandre Xavier / Banca: Ivan Antônio dos Santos / Banca: Gustavo Vitti Môro / Resumo: Os programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar, na busca por novas cultivares, desenvolvem métodos e estratégias para acelerar a seleção nas fases iniciais de indivíduos superiores. Dentro deste contexto, o objetivo do presente trabalho consistiu na avaliação do uso de Mudas Pré-brotadas - MPB, nas fases iniciais do programa de melhoramento genético, como ferramenta para o aumento da taxa de multiplicação vegetativa. E, comparar os resultados de rendimento por área de três séries de hibridação, 2009/2010 e 2012, e de clones em validação na fase de ensaio Regional. Assim, espera-se um rápido aumento na quantidade de material propagativo, possibilitando partir de uma touceira na fase inicial para a instalação de ensaio na fase avançada do programa. Na série de hibridação 2012 do Programa Cana do Instituto Agronômico de Campinas, após a seleção massal dos genótipos superiores na Fase I priorizando indivíduos filhos de dois genitores de interesse, foi selecionado um grupo de genótipos e produzidas as MPB's para instalação de um ensaio na fase subsequente. Antes da primeira colheita, foram avaliados os parâmetros qualitativos como: porte, fechamento de entrelinha e fitossanidade. A partir dessa avaliação foram selecionados 5 genótipos (G1 - redução temporal, série 2012) para compor um agrupado de clones da fase intermediária de 17 genótipos (G2 - anos sucessivos de plantio de colmos, séries 2009 e 2010). Em seguida, foram produzidas as mudas para a instalação de Ensaio Re... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sugarcane breeding programs, in the search for new cultivars, develop methods and strategies to accelerate selection in the early stages of higher individuals. In this context, the objective of this work was to evaluate the use of pre-budded seedlings - PBS, in the initial stages of the genetic improvement program, as a tool to increase the rate of vegetative multiplication. And, compare yield results by area of three hybridization series, 2009/2010 and 2012, and clones in validation in the regional testing phase. Thus, a rapid increase in the amount of propagation material is expected, making it possible to start from a clump in the initial phase for the test facility at the advanced stage of the program. In the 2012 hybridization series of the Cana Program of the Agronomic Institute of Campinas, after the mass selection of the superior genotypes in Phase I prioritizing individuals born to two parents of interest, a group of genotypes was selected and the PBS were produced for the installation of a test in the phase subsequent. Before the first harvest, the qualitative parameters were evaluated as: size, interlining closure and phytosanity. From this evaluation, 5 genotypes (G1 - temporal reduction, series 2012) were selected to form a group of clones of the intermediate phase of 17 genotypes (G2 - successive years of planting of stalks, 2009 and 2010 series). The seedlings were then produced for the installation of a Regional Trial in 4 locations, in a completely randomized block design, with 3 replicates, providing a greater uniformity in the experimental field installation. The use of PBS increased the evaluation area by 1,340% and reduce evaluation time. In the cane cycle of the Regional Trial there was no increment for the TSH attribute in the 2009 and 2010 series, and small gain in the series 2012. With highlig... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Dilermando Perecin / Coorientador: Mauro Alexandre Xavier / Coorientador: Marcos Guimarães de Andrade Landell / Banca: Ivan Antônio dos Anjos / Banca: Gustavo Vitti Môro / Resumo: Os programas de melhoramento de cana de açúcar, tem como objetivo principal gerar novos cultivares que sejam melhores adaptadas às condições edafoclimaticas a eles impostas, gerando ganhos em algum aspecto seja, em produtividade de colmos e açúcar por hectare, acúmulo de sacarose, sanidade, entre outros, aos produtores que os adotam. Sabendo disso e ciente da importância que a cana de açúcar representa para o Brasil, o presente trabalho compara diferentes métodos de seleção de famílias Blup relativo (Blup rel) e Blup sequencial Australiano (Blupseq) comparadas com a seleção Massal, aplicadas à primeira fase (Fs1) do programa de melhoramento, mantendo os comparativos junto a segunda fase (Fs2), em dois locais, Assis-SP e Ribeirão Preto-SP. Foram avaliados 65 famílias da série 2014 do programa de melhoramento genético do IAC Na primeira fase (Fs1), os ensaios foram instalados em dois blocos casualizados sendo cada unidade experimental constituída inicialmente por 96 indivíduos, avaliados no ciclo de cana soca. No experimento segunda fase (Fs2) foram avaliados no total 274 indivíduos em Ribeirão Preto e 217 em Assis. Os resultados do experimento primeira fase (Fs1) apontam similaridade entre os métodos avaliados, em Assis não foram observadas diferenças significativas entre os métodos, já em Ribeirão Preto os métodos Massal e Blupseq apresentaram as maiores concentrações de indivíduos superiores. No experimento segunda fase (Fs2), o método Blupseq apresenta as maiores concentraç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Sugar cane breeding programs have as main objective to generate new cultivars that are better adapted to the edaphoclimatic conditions imposed by them, generating gains in some aspect be it yield of stalks and sugar per hectare, accumulation of sucrose, health, among others, to the producers who adopt them. Knowing this and aware of the importance that sugar cane represents for Brazil, the present work compares different methods of selection of Relative Blup (Bluprel) and Australian Blupseq (Blupseq) compared to Massal selection, applied to the first phase (Fs1) of the breeding program, maintaining the comparatives next to the second phase (Fs2), in two locations, Assis-SP and Ribeirão Preto-SP. We evaluated 65 families from the 2014 series of the breeding genetic program the IAC. In the first phase (Fs1), the trials were installed in two randomized blocks, each experimental unit initially composed of 96 individuals, evaluated in the cane soca cycle. In the second phase experiment (Fs2), a total of 274 individuals were evaluated in Ribeirão Preto and 217 in Assis. The results of the first phase experiment (Fs1) show similarity between the evaluated methods, in Assis no significant differences were observed between the methods, whereas the Massal and Blupseq methods presented the highest concentrations of superior individuals in Ribeirão Preto. In the second phase experiment (Fs2), the Blupseq method presents the highest concentrations of higher individuals in both sites,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: David Ferreira Lopes Santos / Banca: Timóteo Ramos Queiroz / Banca: Marcelo Augusto Ambrozini / Banca: José Antônio de Souza Rossato Junior / Resumo: A diversificação de culturas confere benefícios à propriedade rural quanto à redução do risco do negócio e aos proventos agronômicos no ambiente produtivo. Na atividade canavieira a diversificação de culturas pelo sistema de rotação ou sucessão agrícola ainda é um paradigma para o produtor rural, principalmente devido ao ciclo produtivo da cana-de-açúcar (Saccharum spp) distinto das culturas anuais que induzem o produtor a manter a cultura entre 4 a 6 anos para diluir o investimento da implantação. Por conseguinte o plantio de outra cultura é realizado nas áreas de reforma de canavial apenas ao final do ciclo da cana. Esta pesquisa questiona esse paradigma ao utilizar a teoria de opções reais para capturar o valor da flexibilidade gerencial em diversificar a produção como forma de minimizar o risco e aumentar os resultados do empreendimento rural utilizando a opção de troca entre as culturas de cana e soja, considerando um modelo polinomial combinando a volatilidade de mercado com a volatilidade da produtividade. Para tanto, tomou-se como base um experimento agrícola realizado ao longo de 7 anos, com diferentes sistemas de sucessão com cana, instalado e conduzido em uma propriedade rural na Região de Jaboticabal, São Paulo, Brasil. Diante dos resultados pode-se deferir que o sistema de sucessão soja/crotalária/soja/cana foi o que obteve melhor desempenho agronômico e econômico-financeiro e, a diversificação de culturas por meio da teoria do portfólio devolveu uma maior valori... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Diversification of crops confers benefits to rural property in reducing business risk and agronomic revenues in the productive environment. In sugar cane crop diversification by the rotation system or agricultural succession is still a paradigm for the rural producer, mainly due to the productive cycle of sugarcane (Saccharum spp) distinct from the annual crops that induce the producer to maintain the crop Between 4 and 6 years to dilute the deployment investment. Consequently, the planting of another crop is carried out in the areas of sugar cane reforestation only at the end of the cane cycle. This research questions this paradigm when using the real options theory to capture the value of managerial flexibility in diversifying production as a way to minimize risk and increase the results of the rural enterprise using the exchange option between cane and soybean crops, considering A polynomial model combining market volatility and productivity volatility. For this, an agricultural experiment was carried out over 7 years, with different sugarcane succession systems, installed and conducted in a rural property in the Jaboticabal Region, São Paulo, Brazil. In view of the results, it can be inferred that the succession system soybean / crotalaria / soybean / cane was the one that obtained the best agronomic and economic-financial performance and, the diversification of cultures through the theory of the portfolio returned a greater value to the activity, in a Division of area in 44% of sugarcane and 56% of soybean. These area quantities demonstrated financial viability at the Point of Equilibrium. Based on the real options theory, based on the agronomic and market risks in a polynomial approach, there was a higher return on investment with the flexibility of substitution of cane with soy...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Odair Aparecido Fernandes / Coorientador: Cláudia Pio Ferreira / Banca: Leila Luci Dinardo Miranda / Banca: Daniel Junior de Andrade / Resumo: A broca-da-cana, Diatraea saccharalis, é considerada uma das principais pragas da cana-de-açúcar e tem causado sérios prejuízos em novas fronteiras agrícolas brasileiras que abrangem o oeste do estado de São Paulo e a região centro-oeste do país. Desta forma, este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica populacional de adultos de Diatraea saccharalis em diferentes regiões canavieiras e sua relação com os fatores meteorológicos, bem como estabelecer modelo de previsão de ocorrência com base em graus-dia e equações de diferenças. Os adultos foram avaliados semanalmente durante duas safras (2013/2014 e 2014/2015) em cultivos localizados nos estados de São Paulo (Pradópolis e Valparaíso) e Goiás (Quirinópolis). Em cada localidade foram utilizados um ou dois talhões de 25 ha, próximos (< 2 km) a estações climáticas. Em uma área central (1 a 1,5 ha) de cada talhão foram instaladas quatro armadilhas delta contendo fêmeas virgens e piso colante para captura dos adultos. O número de adultos coletados e os dados climáticos foram submetidos à análise de regressão múltipla e correlação. Modelos matemáticos baseados em graus-dia e equações de diferenças foram elaborados. Verificou-se maior ocorrência de adultos no período das chuvas, principalmente, de janeiro a abril. Não houve correlação entre os fatores climáticos e a flutuação populacional; com exceção de Quirinópolis, onde a umidade foi fator abiótico limitante para o crescimento populacional desta espécie. Os modelos de graus-... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sugarcane borer, Diatraea saccharalis, is considered one of the main pest of sugarcane and has caused serious losses in new Brazilian agricultural frontiers including the western region of São Paulo state and the Midwest region of the country. Thus, this study aimed to assess the population dynamics of D. saccharalis adults in different sugarcane regions and its relationship with meteorological factors, as well as to establish a forecasting model based on degree days and difference equations. The adults were evaluated weekly for two growing seasons (2013/2014 and 2014/2015) in areas located in the states of São Paulo (Pradópolis and Valparaiso) and Goiás (Quirinópolis). In each location we used one or two plots of 25 ha, near (<2 km) to meteorological stations. In a central area (1 to 1.5 ha) of each block, four delta traps with virgin females and sticky floor were installed to capture adults. The number of collected adults and weather data were submitted to analysis of multiple regression and correlation. Mathematical models based on degree days and difference equations were developed. A higher occurrence of adults was observed during the rainy season, mainly from January to April. There was no correlation between climatic factors and population dynamics; except for Quirinópolis where the relative humidity was a limiting abiotic factor for population growth of this species. Models of degree days and difference equations are complementary and have shown effectiveness in f... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O setor sucroenergético do Brasil encarou uma década de expansão da produção, seguida por um período de retração das atividades. Neste período, 80 usinas e destilarias deixaram de operar por motivo de falência das empresas ou decisões operacionais dos grupos controladores. A cana de açúcar possui características biológicas que determinam a necessidade de processamento industrial em poucas horas após a atividade de colheita, sob pena de grande perda de teor de sacarose. Essa questão tecnológica determina que a organização espacial da produção de açúcar e etanol seja preferencialmente realizada dentro de um raio geográfico reduzido em relação aos canaviais. O objetivo desta tese é analisar se as recentes paralisações e falências no setor sucroenergético do Brasil foram influenciadas pelas condições operacionais dos mercados regionais de cana de açúcar, assim como identificar os principais determinantes dos eventos de paralisação das atividades das usinas e destilarias entre 2001 e 2016. Indicadores de estrutura de mercado e concentração espacial são desenvolvidos e discutidos com base no conceito de mercado antitruste usado pelas principais agências de defesa da concorrência. A descrição da estrutura de mercado e a intensidade dos eventos de desligamento e falência em cada região são avaliados considerando a existência de múltiplas unidades de processamento que são de propriedade de uma mesma empresa em cada região. Os resultados indicam que a concentração e a disputa pela cana de açúcar como insumo por usinas localizadas próximas umas das outras estão espacialmente associadas aos eventos de falência e desligamento. No entanto, a análise de sobrevivência indica que o aumento do número de concorrentes demandando este insumo e a expansão do processamento de cana de açúcar no raio geográfico de colheita viável não foram fatores que contribuíram isoladamente para as falências e interrupções. Estes eventos foram menos frequentes entre as unidades industriais cuja empresa controladora conta com investidores estrangeiros na estrutura de capital e nos casos em que uma parcela mais alta dos insumos é obtida por meio de uma estrutura verticalmente integrada. / Brazil\'s sugar and ethanol industry faced a decade of expansion of production, followed by a period of retraction of activities. During this period, 80 mills and distilleries ceased to operate due to corporate bankruptcy or operational decisions of the controlling groups. Sugarcane has biological characteristics that determine the need for industrial processing in a few hours after harvesting, under penalty of great loss of sucrose content. This technological issue determines that the spatial organization of sugar and ethanol production is preferably carried out within a reduced geographic radius in relation to sugar cane fields. The objective of this thesis is to analyze if the recent shutdowns and bankruptcies in the Brazilian sugarcane industry were influenced by the operational conditions of the regional sugarcane markets, as well as to identify the main determinants of stoppage events of the maills and distilleries between 2001 and 2016. Indicators of market structure and spatial concentration are developed and discussed based on the concept of the antitrust market used by the major antitrust agencies. The description of the market structure and the intensity of the shutdown and bankruptcy events in each region are evaluated considering the existence of multiple processing units that are owned by the same company in each region. The results indicate that the concentration and the dispute for sugarcane as an input by plants located close to each other are spatially associated with the events of bankruptcy and shutdown. However, the survival analysis indicates that the increase in the number of competitors demanding this input and the expansion of sugarcane processing in the viable crop geographical radius were not factors that contributed in isolation to bankruptcies and interruptions. These events were less frequent among industrial units whose parent company relies on foreign investors in the capital structure and where a higher share of inputs are obtained through a vertically integrated structure.

Um dos grandes desafios nas indústrias alimentícia, farmacêutica e agropecuária é a busca por novos compostos para substituir os antibióticos. Como possíveis candidatos estão as bacteriocinas para serem utilizados paralelamente aos antibióticos ou até substituí-los. As bactérias ácido-láticas podem produzir substâncias inibitórias semelhantes às bacteriocinas (BLIS - bacteriocin-like inhibitory substances) que possuem efeito bacteriostático ou bactericida contra diferentes grupos de bactéria sendo largamente utilizadas como bioconservantes alimentares. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o emprego de um resíduo agroindustrial, o hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, como fonte de carbono em cultivos fermentativos para produção do BLIS pela cepa Pediococcus pentosaceus ET 34. Resultados revelaram que as células de ET34 foram capazes de crescer utilizando este resíduo agroindustrial como fonte de carbono e ensaios utilizando planejamento fatorial demonstraram que a agitação não influencia na produção de BLIS. Ao escalonar o cultivo em biorreatores, foi verificado que tanto o crescimento como a atividade antimicrobiana foram semelhantes aos obtidos em bancada com exceção da condição de 25% (v/v) de HBC (hidrolisado de bagaço de cana) que devido a maior viscosidade do meio, resultou em uma diminuição no crescimento e de produção de BLIS. O BLIS produzido por células de ET34 utilizando o HBC como fonte de carbono foi parcialmente purificado por sulfato de amônio e demonstrou atividade contra Listeria monocytogenes ATCC 934 e Salmonella enterica CECT 724. Desta maneira, pode-se concluir que Pediococcus pentosaceus ET34 foi capaz de crescer em meio contendo HBC como fonte de carbono produzindo BLIS em seu sobrenadante com ação frente a diferentes bactérias patogênicas. A possibilidade de utilizar uma fonte alternativa de carbono pode diminuir o custo de processo consideravelmente. Além disso, ensaios de planejamento fatorial, superfície de resposta e escalonamento em biorreator de bancada indicaram que concentrações baixas de HBC (5-15%, v/v) a 35 &#176;C resultaram na maior produção de BLIS. / The great challenge in the food, pharmaceutical and agricultural industries is the search for new compounds to replace antibiotics. Bacteriocins are possible candidates that can be used in parallel with the antibiotics or even to replace them. Lactic-acid bacteria can produce bacteriocin inhibitory substances (BLIS - bacteriocin-like inhibitory substances) that have a bacteriostatic or bactericidal effect against different bacterial species and are widely used as food bioconservatives. In this context, the aim of this work was to use of an agroindustrial waste, hydrolyzed sugarcane bagasse, as a carbon source in fermentative cultures for the production of BLIS by Pediococcus pentosaceus ET 34 strain. Results revealed that ET34 cells were able to grow using this agroindustrial residue as a carbon source, and trials using factorial design showed that agitation did not influence on the production of BLIS. When it was perform cultivation scale up in bioreactors, it was verified that both the growth and the antimicrobial activity were similar to those obtained in the workbench with the exception of the condition of 25% (v/v) of HBC (sugarcane bagasse hydrolyzate) that due to its higher viscosity, resulted in a decrease in growth and BLIS production. BLIS produced by ET34 cells using HBC as a carbon source that was partially purified by ammonium sulfate showed activity against Listeria monocytogenes ATCC 934 and Salmonella enterica CECT 724. Thus, it can be concluded that Pediococcus pentosaceus ET34 was able to grow in medium containing HBC as carbon source producing BLIS in its supernatant with action against different pathogenic bacteria. The possibility of using an alternative carbon source can greatly reduce the process cost. In addition, factorial design, response surface and scale up trials in bench bioreactors indicated that low concentrations of HBC (5-15% v/v) at 35 ºC resulted in higher BLIS production.

O objetivo desta tese de doutorado foi investigar o efeito da flexibilidade na tomada de decisão em uma usina sucroenergética, sob a abordagem da teoria de Opções Reais com simulação de Monte Carlo. Para isso, partiu-se de uma análise econométrica das séries de tempo dos preços do etanol hidratado, da gasolina veicular e do açúcar VHP (Very High Polarized). Dessa análise foi possível verificar que as séries de preços do etanol e do açúcar são modeladas pelo movimento de reversão à média. Além disso, constatou-se que no curto prazo ocorreu uma transmissão de preços do açúcar e da gasolina para o preço do etanol. Por outro lado, a série de preços do açúcar não foi influenciada pelas demais e a da gasolina não foi influenciada pela do açúcar e muito pouco pela do etanol. Nesse sentido, percebe-se que não houve uma interdependência simultânea entre os preços desses três produtos. Adicionalmente, para o restante da análise, foi considerada uma usina fictícia com a hipótese de contar com a flexibilidade para escolher a proporção a ser produzida entre açúcar e etanol, definida como opção de conversão e também com a opção de parada temporária, com a qual é possível interromper a produção na usina, a fim de reduzir perdas caso os custos de produção ultrapassassem os preços do produto a ser vendido. Sob tais hipóteses, buscou-se quantificar o efeito marginal das contribuições das flexibilidades gerenciais na tomada de decisão em investimentos sucroenergéticos. Pelos resultados encontrados, a tomada de decisão que leva em conta as flexibilidades identificadas consegue aumentar em até 88,14% o valor esperado do VPL de uma usina sucroenergética e reduzir o risco de o VPL ser negativo. Assim, esse trabalho propõe que as flexibilidades gerenciais trazem maiores retornos para usinas sucroenergéticas. Não só, mas também, essas flexibilidades mitigam os efeitos de crises no setor. / The goal of this PhD Thesis was to investigate the effect of flexibility in decision making in a sugar cane plant under the Real Options theory with Monte Carlo simulation approach. For this, we started with an econometric analysis of the time series of the prices of hydrous ethanol, vehicular gasoline and VHP (Very High Polarized) sugar. From this analysis it was possible to verify that the ethanol and sugar price series are modeled by the mean reversion movement. In addition, it was found that in the short-term sugar and gasoline prices were transmitted to the price of ethanol. On the other hand, the series of sugar prices was not influenced by the others and that of gasoline was not influenced by sugar and very little by ethanol. In this sense, it can be seen that there was no simultaneous interdependence between the prices of these three products. In addition, for the rest of the analysis, it was considered a fictitious plant with the hypothesis of switch output option and also with the temporary shutdown option. Under these hypotheses, we sought to quantify the marginal effect of the contributions of managerial flexibilities in decision-making on sugar cane investments. Based on the results obtained, decision-making that considers flexibilities can increase the expected value of NPV of a sugar cane plant by up to 88.14% and reduce the risk of NPV being negative. Thus, this work proposes that managerial flexibilities bring greater returns to sugarcane plants. Not only that, but also, these flexibilities mitigate the effects of crises in the sector.