No presente trabalho, o peptídeo inseticida recombinante Jaburetox-2Ec, derivado da urease de Canavalia ensiformis (Jack bean) foi estudado, principalmente através de técnicas de espectroscopia de espalhamento de luz e raios-X. Foi analisada a tendência do peptídeo a se agregar em diferentes condições físico-químicas quando em solução aquosa, e a sua interação com membranas de lipossomas miméticos de plaquetas humanas. A partir dos dados de raio hidrodinâmico, raio de giro, e massa molar ponderal média obtidos do peptídeo em solução, foi possível observar uma tendência para maior agregação numa faixa em torno de pH 5,5, bem como ausência de agregação em pH inferior a 4,0 e superior a 7,0. Não se verificou nenhum efeito visível no nível de agregação com a adição de agente redutor ou íons, sendo que a exposição ao oxigênio do ar levou a um aumento da mesma. Os estudos de interação do Jaburetox-2Ec com lipossomas revelaram uma significante mudança estrutural na membrana, que se mostrou mais intensa com uma maior concentração do peptídeo. Foram, através de software, feitos ajustes teóricos das curvas de espalhamento de raios-X à baixos ângulos dos lipossomas, a fim de quantificar as mudanças nos parâmetros físicos das membranas causados pela ação do peptídeo. A formação de poros na membrana pelo peptídeo foi proposta como explicação para os resultados encontrados. / In the present work, the insecticide recombinant peptide Jaburetox-2Ec, derived from Canavalia ensiformis (Jack bean) urease, was studied, primarily by light and X-ray scattering techniques. Its tendency to aggregate in aqueous solution under different physical-chemical conditions, and its interaction with human platelet mimetic liposome membranes were analyzed. From the data relative to hydrodynamic radii, radii of gyration and mean molecular weight obtained from the peptide in aqueous solution, it was possible to observe a tendency for greater aggregation around pH 5.5, as well as an absence of aggregation at values of pH below 4.0 and above 7.0. No visible effect on the level of aggregation was verified with the addition of reducing agent or ions, whereas the exposure to oxygen in the air resulted in an increase in this level. The studies of Jaburetox-2Ec interaction with liposomes revealed a significant structural change in the membrane, which was shown to be more intense in higher peptide concentrations. Software-assisted theoretical fits were made for the experimental small-angle X-ray scattering curves aiming to quantify the changes in the physical parameters of the membranes caused by peptide action. The formation of pores in the membrane was proposed as an explanation to the results found.

A utilização de compostos químicos no controle de pragas que afetam negativamente a produção agrícola tem sido objeto de muitas críticas por parte de ambientalistas e pesquisadores devido aos problemas ambientais proporcionados por tais substâncias. Nos últimos anos tem-se dedicado bastante tempo e recursos em pesquisas que levem à descoberta de produtos para controle de pragas que tragam nenhum ou o menor prejuízo possível ao ambiente. Neste sentido, o estudo da alelopatia busca a utilização de compostos oriundos da própria natureza para uso no combate a espécies invasoras em plantações, na esperança de ter-se um controle prático e efetivo sobre plantas daninhas minimizando-se a contaminação ambiental. Neste trabalho foram utilizaram-se extratos aquosos de sementes e folhas da leguminosa feijão-de-porco (Canavalia ensiformis) como um bioerbicida pós-emergente aplicado no controle das plantas daninhas trapoeraba (Commelina benghalensis) e corda-de-viola (Ipomoea grandifolia), e foi avaliada também a seletividade dos extratos com relação a cultivares de soja (Glycine max) convencional e transgênica. Foram preparados tratamentos em seis diferentes concentrações e aplicados em três diferentes períodos, sendo avaliados seus efeitos de toxicidade e seletividade sobre o desenvolvimento das plantas daninhas e da soja. Os resultados foram submetidos à análise de variância e aplicou-se o teste F a 1% de probabilidade, mostrando que os tratamentos mais eficazes no controle das invasoras foram aqueles preparados a partir das sementes de feijão-de-porco nas concentrações 25 e 50 g L-1, que interromperam completamente o desenvolvimento as plantas daninhas, sem causar, no entanto qualquer efeito aparente sobre a soja, tanto transgênica quanto convencional. Foram realizadas também determinações cromatográficas para identificação de compostos fenólicos em amostras de folhas de feijão-de-porco. Mediante a comparação com compostos padrão e variação de comprimento de onda na região do ultravioleta-visível foi possível identificar os compostos ácido clorogênico, ácido p-anísico, naringina e rutina, cujas concentrações encontradas, relativas às amostras, foram de 4,42 mg L-1, 6,0 mg L-1, 3,75 mg L-1 e 5,0 mg L-1 respectivamente. / The use of chemicals to control pests that adversely affect agricultural production has been treated with great concern due environmental issues provided by such substances. In the last years much time and money were devoted in researchs leading to discovery products to control pests that bring no or the least damage to the environmet. In this sense, the use of allelopathic species for controlling invasive species is an environmental friendly technique. In this work aqueous extracts of seeds and leaves of Jack bean (Canavalia ensiformis) were used as a post-emergent bioherbicide succesfully applied for control of dayflower (Commelina benghalensis) and morningglory (Ipomoea grandifolia), and selectivity on conventional and transgenic soybean (Glycine max) cultivars. Treatments were prepared in six different concentrations and applied in three different periods, being analyzed the effects of toxicity and selectivity on the development of weeds and soybean. The results were subjected to analysis of variance and applied the F test at 1% probability, showing that the most effective treatments in controlling the weeds were those prepared from seeds of Jack bean at concentrations of 25 and 50 g L-1, that totally controlled weeds, however causing no apparent injury on soybeans, both transgenic and conventional. Chromatographic analysis were also performed for identification of phenolic compounds in samples of Jack bean leaves. By comparison with standards and changes in wavelength on ultraviolet-visible spectra was possible to identify clorogenic acid, p-anisic acid, naringin and rutin compounds at concentrations of 4.42 mg L-1, 6.0 mg L-1, 3.75 mg L-1 and 5.0 mg L-1 respectively.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoOA.pdf: 1265658 bytes, checksum: 99f4f1b083a5b39748d0fb4e05fcf79f (MD5) Previous issue date: 2009-02-06 / Chitin is an important structural component of the cellular wall of fungi and exoskeleton of many invertebrate plagues, such as insects and nematodes. In digestory systems of insects it forms a named matrix of peritrophic membrane. One of the most studied interaction models protein-carbohydrate is the model that involves chitin-binding proteins. Among the involved characterized domains already in this interaction if they detach the hevein domain (HD), from of Hevea brasiliensis (Rubber tree), the R&R consensus domain (R&R), found in cuticular proteins of insects, and the motif called in this study as conglicinin motif (CD), found in the cristallography structure of the β-conglicinin bounded with GlcNac. These three chitin-binding domains had been used to determine which of them could be involved in silico in the interaction of Canavalia ensiformis and Vigna unguiculata vicilins with chitin, as well as associate these results with the WD50 of these vicilins for Callosobruchus maculatus larvae. The technique of comparative modeling was used for construction of the model 3D of the vicilin of V. unguiculata, that was not found in the data bases. Using the ClustalW program it was gotten localization of these domains in the vicilins primary structure. The domains R&R and CD had been found with bigger homology in the vicilins primary sequences and had been target of interaction studies. Through program GRAMM models of interaction ( dockings ) of the vicilins with GlcNac had been gotten. The results had shown that, through analysis in silico, HD is not part of the vicilins structures, proving the result gotten with the alignment of the primary sequences; the R&R domain, although not to have structural similarity in the vicilins, probably it has a participation in the activity of interaction of these with GlcNac; whereas the CD domain participates directly in the interaction of the vicilins with GlcNac. These results in silico show that the amino acid number, the types and the amount of binding made for the CD motif with GlcNac seem to be directly associates to the deleterious power that these vicilins show for C. maculatus larvae. This can give an initial step in the briefing of as the vicilins interact with alive chitin in and exert its toxic power for insects that possess peritrophic membrane / A quitina (homopol?mero linear contendo res?duos de β-1,4-N-acetil-D-glicosamina (GlcNac) ? um importante componente estrutural da parede celular de fungos e exoesqueletos de muitos invertebrados pragas, tais como insetos e nemat?ides. Em sistemas digest?rios de insetos forma uma matriz denominada de membrana peritr?fica. Um dos mais estudados modelos de intera??o prote?na-carboidrato ? o modelo que envolve as prote?nas ligantes ? quitina. Dentre os motivos j? caracterizados envolvidos nesta intera??o se destacam o motivo heve?na (HD), obtida de Hevea brasiliensis (Seringueira), o motivo R&R consenso (R&R), encontrado em prote?nas cuticulares de insetos, e o motivo denominado neste estudo como motivo conglicinina (CD), encontrado na estrutura cristalogr?fica da β-conglicinina complexada com GlcNac. Estes tr?s motivos de liga??o ? quitina foram usados para determinar qual(is) deles poderia(m) estar envolvido(s) in silico na intera??o das vicilinas de Canavalia ensiformis e Vigna unguiculata com quitina, como tamb?m associar estes resultados com o WD50 destas vicilinas para larvas de Callosobruchus maculatus. A t?cnica de modelagem comparativa foi utilizada para constru??o do modelo 3D da vicilina de V. unguiculata, que n?o foi encontrada nos bancos de dados. Atrav?s do programa ClustalW obteve-se a localiza??o destes dom?nios na estrutura prim?ria das vicilinas. Os dom?nios R&R e CD foram encontrados com maior homologia nas seq??ncias prim?rias das vicilinas e foram alvos de estudos de intera??o. Atrav?s do programa GRAMM foram obtidos modelos de intera??o ( dockings ) das vicilinas com GlcNac. Os resultados mostraram que, atrav?s de an?lises in silico, o motivo HD n?o faz parte da estrutura das vicilinas, comprovando o resultado obtido com o alinhamento das seq??ncias prim?rias; o motivo R&R, apesar de n?o ter semelhan?a estrutural nas vicilinas, provavelmente tem uma participa??o na atividade de intera??o destas com GlcNac; enquanto que o motivo CD participa diretamente na intera??o das vicilinas com GlcNac. Estes resultados in silico mostram que o n?mero de amino?cidos, os tipos e a quantidade de liga??es feitas pelo motivo CD com GlcNac parecem estar diretamente associados ao poder delet?rio que essas vicilinas possuem para larvas de C. maculatus. Isso pode constutuir um passo inicial na elucida??o de como as vicilinas interagem com quitina in vivo e exercem seu poder t?xico para insetos que possuem membrana peritr?fica

Orientadora: Prof.ª Dra Luisa Helena dos Santos Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2016. / Cada vez mais terrenos são contaminados por metais com potenciais altamente tóxicos, tendo origem de: indústrias, fábricas, postos de combustíveis, entre outros. Quando em concentrações elevadas, os metais pesados (MP) podem prejudicar a saúde humana, podendo levar a óbito. Desse modo, a recuperação desses solos é de extrema importância. Uma das dificuldades encontra-se no elevado custo das técnicas para sua remediação, que nem sempre levam a um resultado esperado. A fitorremediação é uma técnica que utiliza plantas para extrair, estabilizar, metabolizar e degradar os contaminantes, sendo de baixo custo, esteticamente viável, e bastante utilizada em rotações de cultura na agricultura para otimização do solo. Nesse sentido, foi realizada a revisão de literatura sobre a fitorremediação de solos contaminados com MP; sendo o objetivo: 1) A avaliação de feijão de porco (Canavalia ensiformis) como fitorremediador de Pb, Cu e Zn em solos; e os objetivos específicos: 1)Determinar a concentração dos metais em estudo nas diferentes partes da planta (raiz, caule e parte aérea); 2)Analisar o potencial fitorremediador dessa espécie e 3)Relacionar os resultados com outros presentes na literatura. O experimento foi realizado em casa de vegetação no laboratório de Processos Biológicos na Universidade Federal do ABC e utilizados os métodos de espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP- MS) e espectrômetro de absorção atômica com chama (F AAS) para análise dos teores de MP extraídos pela planta. Conclui-se de forma geral, que o feijão de porco possui baixo potencial fitorremediador, no seu estágio inicial de crescimento e/ou desenvolvimento, nos solos contaminados por diferentes concentrações dos metais Pb, Cu e Zn. Apresentando maior fitoextração nas raízes e baixa translocação para a parte aérea das plântulas avaliadas durante o trabalho. / More and more lands are contaminated by metals with highly toxic potential, originating from: industries, factories, gas stations, among others. When in high concentrations, heavy metals (HM) can harm human health, leading to death. In this way, the recovery of these soils is of extreme importance. One of the difficulties lies in the high cost of remediation techniques, which do not always lead to an expected result. Phytoremediation is a technique that uses plants to extract, stabilize, metabolize and degrade contaminants, being a low cost, aesthetically viable, and widely used in crop rotation in agriculture for soil optimization. In this sense, the literature review on the phytoremediation of soils contaminated with HMs was made, being the objective: 1) The evaluation of jack bean (Canavalia ensiformis) as a phytoremixer of Pb, Cu and Zn in soils; and the specific objectives: 1) To determine the concentration of the studied metals in different parts of the plant (root, stem and the aerial part); 2) Analyze the phytoremediation potential of this species and 3) Relate the results to others present in the literature. The experiment was carried out in a greenhouse at the Laboratory of Biological Processes at the Federal University of ABC and the methods of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and flame atomic absorption spectrometer (F AAS) were used to analyze the amounts of HMs extracted by the plant. It is generally concluded that jack beans have low phytoremediation potential, in their initial stage of growth and / or development, in soils contaminated by different concentrations of Pb, Cu and Zn metals, with higher phytoextraction in the roots and low translocation to the aerial part of the seedlings evaluated during the work.

Submitted by Katiane Souza (katyane.souza@gmail.com) on 2016-04-21T00:32:40Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2295502 bytes, checksum: 38b67eef5a636d73aefe53e592aac595 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-21T00:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2295502 bytes, checksum: 38b67eef5a636d73aefe53e592aac595 (MD5) Previous issue date: 2006-02-28 / In spite the social and economic importance of citrus on tablelands ecossistem in Northeasten Brazil, specially in Sergipe and Bahia States, the citrus yield is yet very lowone box of 40,8 kg per tree. Among the restrictive factors to the business of Sergipe citrus area, the second most important in Brazil, are outstanding those related to physical and chemical characteristics of the tableland soils – high acidity, low natural fertility and mainly the coercion layers located near by the soil surface. These pedogenetic layers are typical in tableland soils and cause noticeable limitation to soil water and to root system of trees. Doing interrow tillages based in intensive utilization of agricultural machines chiefly harrows, the growers of that region give contribution to increase negative effects of handsettings, resulting in modification in the physical and hydric soil qualities, impairing its fertility and then the grove productivity. The aim of this study was the evaluate hydric and physic properties of the soil under different tillage systems in the interrows to control weeds. The treatments were as follow: 1) Subsoiling and harrowing all over the year; 2) No subsbsoiling and harrowing all over the year. 3) Mowing in the rainy season (From April to September) and harrowing in the dry season (October to March) with subsoiling. 4) Mowing in rainy season and harrowing in the dry one without subsoiling; 5) Intercropping of jackbean (Canavalia ensiformis D.C.) in the rainy season and harrowing in the dry one with subsoiling; .6) Intercropping of jackbean in rainy season and harrowing in dry one without subsoiling. The experiment design was a split-plot randomized block with the treatments as plots and subsoiling depth as subplots. The assay was set for in field early in 1994 in a citrus orchard (Pera orange Citrus sinensis, Osbeck on ‘Rangpure’ lime C. limonia, Osbeck.) and the physical soil properties were assessed in 2003. By the result it was concluded that the tillage systems green cover, mowing and subsoiling alone or associated with Canavalia ensiformes, D.C.- promoted important beneficial modification in the physical and hydric attributes evaluated. It was observed that 80% of the roots were at 0-30 cm in deph and 63% were at 20 cm.The lateral root distribution was 80% corresponding at plant canopy. The combination C. ensiformis and subsoiling tended to result longer and deeper in depth citrus roots. / Apesar da importante inserção social e econômica da citricultura nos tabuleiros costeiros da Região Nordeste, com destaque para os estados da Bahia e Sergipe com 11% da produção nacional, a produtividade média é considerada muito baixa com cerca de 1 caixa (40,8kg) por planta. Entre os fatores que limitam o agronegócio dos citros, destacam-se os problemas relacionados às características químicas e físicas dos solos dos tabuleiros costeiros, tais como elevada acidez e baixa fertilidade natural, presença de camadas coesas relacionadas com alterações prejudiciais ao regime hídrico desses solos e limitação do aprofundamento do sistema radicular dos citros. O manejo do solo na entrelinha dos pomares visando inibir a competição da vegetação espontânea, tem promovido o uso intensivo de máquinas, especialmente grade, e vem contribuindo para potencializar os efeitos negativos das camadas coesas, com reflexos na produtividade dos citros. Portanto, há demanda de pesquisa sobre sistemas conservacionistas de manejo do solo com leguminosas, subsolagem e outros que contribuam para a melhoria física, química e biológica dos solos de tabuleiros visando diminuir a susceptibilidade a perda de água na época seca, com reflexos no desenvolvimento das plantas, produtividade e qualidade dos frutos. Essa pesquisa teve como objetivos estudar a influência dos sistemas de manejo nos atributos físicos e hídricos do solo, na distribuição e aprofundamento do sistema radicular da plantas cítricas; a fertilidade do solo, estado nutricional, desenvolvimento e produtividade dos citros. Os tratamentos foram: 1) grade nas águas (abril a setembro) e no período seco (outubro a março) na presença de subsolagem; 2) grade nas águas (abril a setembro) e no período seco (outubro a março) na ausência de subsolagem; 3) roçadeira nas águas e grade no período seco na presença de subsolagem; 4) roçadeira nas águas e grade no período seco na ausência de subsolagem; 5) plantio de feijão-de-porco nas águas e grade no período seco na presença de subsolagem; 6) plantio de feijão-de-porco nas águas e grade no período seco na ausência de subsolagem. A subsolagem promove melhoria de atributos físicos e hídricos do solo. O sistema radicular das plantas cítricas (‘Pêra’ sobre ‘Cravo’) é predominantemente superficial (camada 0-20cm) e restrito ao raio da projeção da copa das plantas. O manejo com feijão-de-porco, na entrelinha do pomar, associado à subsolagem promove maior comprimento de raízes; o sistema de manejo por métodos mais conservacionistas (feijão-de-porco e roçagem) comparados ao uso de grade, promove menor degradação da fertilidade do solo; os sistemas de manejo não influenciam no crescimento, volume da copa e estado nutricional das plantas cítricas, entretanto, a melhor produtividade do pomar ocorre com o manejo de feijão-de-porco nas águas incorporado com grade no final das águas, associado ao uso de grade no início do período seco, independente da subsolagem.

<br /> Vários compostos químicos são usados para o controle de pragas e doenças na agricultura com a finalidade de aumentar a produtividade. É de conhecimento científico que tais compostos afetam negativamente a saúde humana e animal por meio da contaminação dos alimentos e do meio ambiente. Assim, o uso de substâncias obtidas da própria natureza para o combate de pragas e plantas invasoras é uma alternativa para o controle e, consequente, prevenção da contaminação ambiental. Neste trabalho foram avaliados os extratos aquosos das folhas da leguminosa feijão-de-porco (Canavalia ensiformis) como bioerbicida pós-emergente aplicado no controle de plantas invasoras em cultura de soja e seus efeitos no solo. Salienta-se que não há informações sobre os efeitos desses bioerbicida no solo. Os compostos fenólicos, em especial os ácidos fenólicos, têm ação inibitória no crescimento de plantas invasoras. O processo de extração dos compostos fenólicos foi feito em um sistema de digestão por micro-ondas, com aproximadamente 2 g de material vegetal seco, seguida de injeção cromatográfica. Para otimização do procedimento de extração via micro-ondas os parâmetros avaliados foram: tempo de irradiação, temperatura e rampa aplicada. Foram realizadas determinações cromatográficas para identificação e quantificação dos compostos fenólicos: rutina, ácido clorogênico, ácido ferúlico e naringenina presentes nas folhas do feijão-de-porco por HPLC-UV, mediante metodologia de extração por micro-ondas. Todo o trabalho foi desenvolvido de acordo com os requisitos de gestão da qualidade referentes às normas NBR ISO/IEC 17025 e BPL. / <br /> Several chemical compounds are used for pest and disease control in agriculture in order to increase productivity. It is well know that such pesticides adversely affect human and animal health through contamination by food and environment. Thus, the use of substances obtained from nature itself to combat pests and weeds is an alternative for the control of those and, consequently, prevent environmental contamination. This work were assessed aqueous extracts of jack bean leaves (Canavalia ensiformis) as a post-emergent bioherbicide applied in weed control in soybean crops and its effects on the soil. It is noteworthy there is not information on the effects of these bioherbicides on the soil. Phenolics compounds, notably, phenolics acids, have inhibitory action on the growth of weeds. The process of extraction of phenolic compounds was carried out in a digestion system by microwave, using approximately 2 g dry plant material, followed by chromatographic injection. For optimization of the extraction procedure by microwave-assisted extraction the factors evaluated were irradiation time, temperature and ramp time. Chromatographic determinations were performed for identification and quantification of the phenolic compounds: rutin, chlorogenic acid, ferulic acid and naringenin present in the Canavalia ensiformis leaves by HPLC-UV, through microwave extraction methodology. All the study was developed in compliance with the quality management concepts covered in NBR ISO/IEC 17025 and GLP.

<br /> Vários compostos químicos são usados para o controle de pragas e doenças na agricultura com a finalidade de aumentar a produtividade. É de conhecimento científico que tais compostos afetam negativamente a saúde humana e animal por meio da contaminação dos alimentos e do meio ambiente. Assim, o uso de substâncias obtidas da própria natureza para o combate de pragas e plantas invasoras é uma alternativa para o controle e, consequente, prevenção da contaminação ambiental. Neste trabalho foram avaliados os extratos aquosos das folhas da leguminosa feijão-de-porco (Canavalia ensiformis) como bioerbicida pós-emergente aplicado no controle de plantas invasoras em cultura de soja e seus efeitos no solo. Salienta-se que não há informações sobre os efeitos desses bioerbicida no solo. Os compostos fenólicos, em especial os ácidos fenólicos, têm ação inibitória no crescimento de plantas invasoras. O processo de extração dos compostos fenólicos foi feito em um sistema de digestão por micro-ondas, com aproximadamente 2 g de material vegetal seco, seguida de injeção cromatográfica. Para otimização do procedimento de extração via micro-ondas os parâmetros avaliados foram: tempo de irradiação, temperatura e rampa aplicada. Foram realizadas determinações cromatográficas para identificação e quantificação dos compostos fenólicos: rutina, ácido clorogênico, ácido ferúlico e naringenina presentes nas folhas do feijão-de-porco por HPLC-UV, mediante metodologia de extração por micro-ondas. Todo o trabalho foi desenvolvido de acordo com os requisitos de gestão da qualidade referentes às normas NBR ISO/IEC 17025 e BPL. / <br /> Several chemical compounds are used for pest and disease control in agriculture in order to increase productivity. It is well know that such pesticides adversely affect human and animal health through contamination by food and environment. Thus, the use of substances obtained from nature itself to combat pests and weeds is an alternative for the control of those and, consequently, prevent environmental contamination. This work were assessed aqueous extracts of jack bean leaves (Canavalia ensiformis) as a post-emergent bioherbicide applied in weed control in soybean crops and its effects on the soil. It is noteworthy there is not information on the effects of these bioherbicides on the soil. Phenolics compounds, notably, phenolics acids, have inhibitory action on the growth of weeds. The process of extraction of phenolic compounds was carried out in a digestion system by microwave, using approximately 2 g dry plant material, followed by chromatographic injection. For optimization of the extraction procedure by microwave-assisted extraction the factors evaluated were irradiation time, temperature and ramp time. Chromatographic determinations were performed for identification and quantification of the phenolic compounds: rutin, chlorogenic acid, ferulic acid and naringenin present in the Canavalia ensiformis leaves by HPLC-UV, through microwave extraction methodology. All the study was developed in compliance with the quality management concepts covered in NBR ISO/IEC 17025 and GLP.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:16Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:95 / In tropical regions, intensive banana (Musa accuminata) monocropping has severe agronomic and environmental impacts, and the sustainability of this production is actually highly compromised. Yield reductions are principally due to the decrease of soil fertility and root systems damages by sod fungus and nematodes. Several alternatives actually aim to improve sustainable banana cropping systems. Among them, the cultivation of banana in cover-cropping systems with legumes is a promising one. The development of such systems, however, mainly depends on me knowledge and control of how the mixed component crop competes and affects the production of the principal banana crop. The goal of this study is to estimate the functioning of the banana canavalia ensiformis cover-crop system in field conditions Canavalia is an annual legume that is supposed to have nematode control properties. In this study, however, we focus only on the capacity of banana to perform in such cropping systems, under competition for environmental resources. It is a prerequisite to the development of further investigations uppon bio-control mechanisms that could be managed in integrated protection systems. An analysis of the elaboration of yield components during the vegetative phase of the growing cycle of the banana crop was performed: it is during that phase that the potential yield (number of fruits and fruit filling) is determined, and it is assumed that legume competition can affect yield elaboration. Three treatments were carried out: (i) BPO : banana pure crop, (ii) BA0 simultaneous mixed banana-canavalia, (iii) BA60: -mixed banana-canavalia with banana planted 2 months after canavalia. Growth and development parameter were registered weekly by non destructive methods (leaf area, leaf phenology, stipe height and diameter for banana, and canopy extension for canavalia). Destructive sampling were carried out twice a month to determine above ground dry matter (DM) and mineral composition of banana in the different treatments. In addition to this agronomical evaluation, we developed a banana-intercropped modal adapted from the STICS model for validation and scenario analysis. The analysis of the vegetative cycle of banana over 7 months shows that the plantation date is crucial for the success of the intercrop. There was no significant difference between BP0 and BA0 for DM before flowering (4,5 t MS ha-1 for BP0 against 4,2 t MS ha-1 for BA0). The number of weddings is also significantly reduced for 8 to 3 between BP0 and BA0, respectively. Bananas performances are, however, more affected in BP60. Here, banana DM is reduced lo 2,7 t ha-1, that can be explicated by a higher adverse effect by the canavalia that was dominant at the plantation of banana -- 74 cm height against 29 cm for banana. The performed yield analysis may be considered as an efficient approach for the evaluation of the vegetative phase of the banana, growing sole or intercropped. The analysis of the reproductive phase is actually carried out and should complete this first diagnosis. Model validation under simulated vs. observed data was satisfying. Scenario studies of pure crop situations predicted yield values of 28 ha -1 against 20 t ha -1 (1) in situation with 400 kg nitrogen ha -1 and 133 mm irrigation, (ii) in situations without fertilizers and irrigation, respectively. A simulated yield of 16 t ha-1 was obtained in the case of intercrop without inputs. Test of contrasting scenarios may be used as a decision tool for the definition of adapted intercropping patterns - optimization of plant density and synchronization of the plantation dates of the two species, for instance -, and new agronomical standards may be studied. These investigations, however, must be carried on with the purpose of mean and long term effects evaluation of these cover-cropping systems in relation with the evolution of soil bio-physic-chemical properties - organic matter status and evolution, soil fauna transformation, weeding -, and sustainability. / Nas regiões de clima tropical, o monocultivo da banana vem causando conseqüências ambientais desastrosas e, muitas vezes, impedindo uma exploração continuada de uma mesma área. A redução do rendimento é devido principalmente as limitações físico-químicas do solo e a rápida degradação do sistema radicular, agravada pela ação de parasitas do solo (nematóides, fungos, etc.). Em virtude destas limitações, várias iniciativas vem sendo buscadas para a minimização das perdas agronômicas e ambientais, destacando-se o melhoramento e a modificação genética, e a associação deste cultivo com espécies leguminosas. Porém uma das grandes dificuldades de avaliarmos os novos sistemas de cultivo alternativos concentra-se na falta de referenciais agronômicos relacionados principalmente com o funcionamento de sistemas de cultivos associados, especialmente relacionados aos fatores e condições que interferem diretamente na definição do rendimento da espécie principal. O presente estudo testou , em campo experimental, o uso de plantas de serviço associada a bananeira e seus efeitos na produção de biomassa durante seu o ciclo vegetativo. Isto porque é durante esta fase que a bananeira constrói sua capacidade de reservas de fotoassimilados e, consequentemente, define o potencial de produção e enchimento dos frutos. Além do monocultivo, definiu-se mais duas parcelas associadas com o feijão-de- porco: 1) o plantio simultâneo das duas espécies e; 2) o plantio de feijão-de-porco e, após 2 meses, a introdução da banana. Além de acompanhamento semanal das parcelas, realizou-se, bimensalmente, coletas destrutivas de dados sobre produção de matéria seca, superfície foliar e análise nutricional das plantas. Após a análise agronômica da fase vegetativa, aplicou-se a modelização dos sistemas de cultivo estudados e comparou-se os possíveis cenários sobre o rendimento final da bananeira, além de outros indicadores sobre os fatores de crescimento das plantas. Após o acompanhamento dos 7 primeiros meses do ciclo vegetativo, concluiu-se que a data de estabelecimento da associação foi determinante para o sucesso do cultivo associado. Podemos destacar que a associação entre a bananeira e o feijão-de-porco não causou limitações na produção de biomassa (4,2 ton/ha), quando comparada com o monocultivo (4,5 ton/ha). A redução do número de capinas também foi um indicador animador deste sistema de cultivo alternativo. Por outro lado, quando a bananeira foi plantada 60 dias após a leguminosa, a mesma representou uma séria limitação na produção de biomassa (2,7 ton/ha). Esta limitação deveu-se ao estado de forte competição devido a agressividade com que o feijão-de-porco recobria toda a parcela e alcançando uma altura (74 cm) superior que a muda de banana (29 cm). Em relação a primeira parte da metodologia aplicada - o diagnóstico agronômico -, a mesma foi eficiente para a avaliação do ciclo vegetativo da associação estudada, ficando a necessidade da continuidade do acompanhamento do ciclo reprodutivo, para a confirmação dos resultados em termos de formação e produção de frutos. Na fase de modelização, chegou-se a uma leitura dos resultados próxima dos resultados obtidos no campo. Em termos de rendimento em frutos, o monocultivo com adubação (400 kg/ha de nitrogênio) e irrigação (133 mm) teve um aumento na ordem de 50% no rendimento final (28 ton/ha) Quando comparada com a parcela nas condições reais do experimento (19,6 ton/ha). Já o rendimento em frutos da associação, apresentou o mesmo resultado com e sem adubação e irrigação (16 ton/ha). No tocante a contrução dos cenários, confirmou-se novamente algumas das vantagens da associação, principalmente na redução da adubação nitrogenada aplicada nos sistemas convencionais de cultivo. Finalmente, podemos imaginar a construção de várias formas de testar e otimizar o uso destes sistemas associados (cenários). Porém, confirma-se que a construção de novos referenciais agronômicos sobre sistemas de cultivo mais complexos (os cultivos associados) torna-se ainda muito necessário para a realização de avaliações mais precisas sobre estas alternativas. E, com estes novos referenciais técnicos, podemos imaginar, a médio e longo prazo, alguns dos benefícios das leguminosas sobre as propriedades físico-químicas do solo cultivado (cobertura viva, adubo verde, redução de adventícias, etc) e sobre a manutenção do rendimento dos cultivos (adubação verde). / Dans les régions tropicales, la monoculture de la banane (Musa accuminata) a des impacts agro-environnementaux désastreux, et interdit une exploitation continue de la parcelle en culture. La réduction du rendement de la banane est principalement liée aux limitations physico-chimiques du sol et à la rapide dégradation du système racinaire sous l’action des parasites du sol (nématodes et champignons). Du fait de ces limitations, diverses alternatives sont aujourd’hui proposées pour minimiser les problèmes agronomiques et environnementaux, parmi lesquelles l’association de la culture de la banane avec des légumineuses constitue une voie intéressante. Une des grandes difficultés pour évaluer ces nouveaux systèmes de culture tient à l’absence de références agronomiques sur les systèmes de culture associés, notamment des facteurs et conditions de production pouvant affecter l’élaboration du rendement de l’espèce principale. Cette étude a pour objectif l’évaluation au champ de l’association de la banane avec une plante de service - Canavalia ensiformis – qui en plus d’être une légumineuse fixatrice d’azote, posséderait des propriétés némato-régulatrices. Avant de s’intéresser concrètement à ces propriétés, il importe de mieux comprendre l’aptitude du bananier à supporter la présence d’une plante associée. L’analyse des effets du canavalia sur la production de biomasse de la culture de banane a été suivie durant la phase végétative. C’est en effet durant cette phase que la banane élabore ses réserves en hydrates de carbone et que se définit le potentiel de production et de remplissage des fruits. Trois traitements ont été étudiés sous l’angle de l’élaboration des composantes du rendement de la banane : (i) BP0 : banane en culture pure, (ii) BA0 : banane associée au canavalia en plantation simultanée, (iii) BA60 : banane associée au canavalia en respectant un décalage de 2 mois entre la plantation du canavalia et la plantation de la banane. Un suivi hebdomadaire non destructif des paramètres de croissance et de développement des 2 espèces sur les 3 parcelles a été réalisé (surface foliaire, rythme de développement des feuilles, hauteur et diamètre du pseudo-tronc pour le bananier, extension du couvert du canavalia), et des prélèvements destructifs de biomasse de bananier ont été effectuées 2 fois par mois permettant l’analyse de la nutrition minérale des plantes. En parallèle à cette évaluation agronomique, une modélisation de la culture de la banane a été réalisée sur la base du modèle STICS, et différents scénarios de systèmes de cultures ont été étudiés. Le diagnostic portant sur les 7 premiers mois du cycle végétatif montre que la date de mise en place de l’association est déterminante pour le succès de la culture associée. L’association simultanée de la banane et de la légumineuse (BA0) ne provoque pas de réduction significative de la biomasse produite (4,5 t MS ha-1 pour BP0 contre 4,2 t MS ha-1 pour BA0). La réduction du nombre de sarclages pour BA0 est également très significative (8 sarclages en BP0 contre 3 en BA0). En revanche, dans le traitement BA60, la culture de banane subit une série de limitations. La production de biomasse est très affectée (2,7 t MS ha-1), et s’explique par une compétition plus forte exercée par le canavalia qui est beaucoup plus couvrant et qui atteint une hauteur de 74 cm, supérieure à celle de la banane en début de cycle (29 cm). L’analyse des composantes du rendement s’est révélée une méthode efficace pour évaluer la phase végétative de l’association étudiée ; l’analyse de la phase reproductive est en cours et devrait compléter cette première évaluation. La validation du modèle a été probante en permettant de simuler des résultats proches de ceux obtenus sur le terrain. Des études de scénarios ont permis des prédictions de rendement de 28 t ha-1 contre 20 t ha-1, pour le traitement en banane pure, conduit respectivement (i) avec une fertilisation de 400 kg d’azote ha-1 et une irrigation de 133 mm, (ii) sans apports d’engrais. Le rendement de l’association sans fertilisation et sans irrigation atteint 16 tonnes de fruits par hectare. La construction de différents scénarios peut donc être conduite dans la perspective de tester et d’optimiser les modalités d’association : optimisation des densités de plantation et du calage des cycles, par exemple. La construction de nouveaux référentiels agronomiques sur ces bases est donc possible. Ces travaux se doivent d’être poursuivis em vue d’évaluer les effets à moyen et long terme de ce type d’association sur l’évolution des propriétés bio-physico-chimiques du sol cultivé et de sa fertilité - évolution de la matière organique en relation avec les restitutions de la plante de service, évolution de la faune et de la flore du sol, contrôle des mauvaises herbes – , pour statuer sur la durabilité de ces systèmes de culture.

CNPq; Fundação Araucária / O conhecimento dos efeitos da aplicação do molibdênio em leguminosas sobre a disponibilidade do N, por meio da FBN, aumento da atividade enzimática e o efeito residual provocado no crescimento e produção das culturas possam contribuir para o maior entendimento científico dos processos envolvidos na adubação verde. O objetivo geral deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação de Mo e do N proveniente dos adubos verdes Crotalaria juncea e Canavalia ensiformis no desempenho do feijoeiro. Foram conduzidos experimentos à campo, em sistema de sucessão de culturas (adubos verdes – feijoeiro), e avaliação da atividade da enzima nitrato redutase, em laboratório. Para a produção dos adubos verdes foi instalado o esquema fatorial 2 x 4, sendo duas espécies de adubação verde, crotalária-juncea (Crotalaria juncea) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), e quatro doses de Mo (0, 40, 80 e 120 g ha-1), na forma de molibdato de sódio (Na2MoO4), aplicados via foliar, em delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições. Para o cultivo em sucessão (feijoeiro) foi utilizado um tratamento adicional, feijoeiro cultivado sem qualquer adubação, seguindo o mesmo delineamento experimental do cultivo anterior. A decomposição da matéria seca e a mineralização do N dos adubos verdes foram monitorados por meio de coletas dos resíduos ao longo do tempo, utilizando-se o método de bolsas de decomposição. Em laboratório foram realizados os ensaios da atividade da nitrato redutase nos adubos verdes e no feijoeiro aos 90 e 66 dias após semeadura, respectivamente. A crotalária-juncea respondeu de forma linear positiva à aplicação de Mo quanto ao acúmulo de matéria seca e N. Enquanto o feijão-de-porco apresentou comportamento quadrático negativo para matéria seca e para o N não houve ajuste de modelos de regressão. O feijão-deporco apresentou maior taxa de decomposição e mineralização do N quando comparado com a crotalária-juncea. O tempo médio para decomposição de 50% da matéria seca depositada sobre o solo foi de 123 e 104 dias, para crotalária-juncea e feijão-de-porco, respectivamente e, 50% do N presente nos materiais foi mineralizado aos 93 e 85 dias. No feijoeiro, diferiram da testemunha para número de vagens a dose 40 g ha-1 de Mo em ambas as espécies de adubos verdes e na dose 80 g ha-1 de Mo em feijão-de-porco. Para número de grãos apenas em crotaláriajuncea na dose 40 g ha-1 de Mo diferiu da testemunha. A atividade da nitrato redutase teve influência do estágio de desenvolvimento das espécies de adubos verdes. No feijoeiro, a atividade da nitrato redutase foi até três vezes superior na dose 0 g ha-1 de Mo, quando comparada aos tratamentos com aplicação de Mo em ambas as espécies. Não houve efeito das doses de Mo ou espécies de adubo verde na produtividade do feijoeiro. / The knowledge of molybdenum application in legumes on the availability of N, by BNF, increased enzymatic activity and the residual effect caused on crops growth and yield can contribute to the greater scientific understanding involved in green manure processes. The aim of this study was to evaluate the Mo application and the N from Crotalaria juncea and Canavalia ensiformis green manures on common bean performance. Were conducted field experiments for the crops succession system (green manures - common bean) and laboratory essays for the enzymatic activities. Green manure production was installed in a factorial arrangement 2 x 4, with two green manure legumes species, sunnhemp (Crotalaria juncea) and jack beans (Canavalia ensiformis), and four Mo doses (0, 40, 80, 120 g ha-1) in the form of sodium molybdate (Na2MoO4), foliar applied, in a randomized block design with four replicates. For succession crop (common bean) additional treatment was added, beans grown without any fertilization, following the same experimental design from the previous crop. The dry matter decomposition and the N mineralization of green manure were monitored through collection of residues over time, by using the litter bags method. In laboratory were carried out tests of nitrate reductase activity in green manures and common beans at 90 and 66 days after sowing, respectively. The sunnhemp responded linearly positively to the application of Mo as the dry matter and N accumulation. While the jack beans presented a negative quadratic response for dry matter and there was no adjustment of regression models to N. The jack beans showed a higher decomposition rate and N mineralization compared to sunnhemp. The half lives for decomposing 50% of dry matter on the soil was 123 and 104 days to sunnhemp and jack beans, respectively, and 50% of N present in the residues was mineralized at 93 and 85 days. In common bean, differed from the control for number of pods the dose of 40 g ha-1 of Mo in both species of green manures and the dose 80 g ha-1 of Mo in jack beans. For number of grains only in sunnhemp on the dose of 40 g ha-1 of Mo differ from the control. The nitrate reductase activity was influenced by developmental stage of green manure species. In common bean, the activity of nitrate reductase was up to three times higher than the dose 0 g ha-1 of Mo compared to treatment with application of Mo in both species. There was no effect of Mo doses or species of green manure on common bean yield.

A crescente necessidade de alimentos objetivando a satisfação da nutrição animal em sistemas orgânicos, aliado ao recente mercado mundial desse tipo de produtos, tem suscitado a elevada preocupação com o aperfeiçoamento de sistemas orgânicos, incluindo a produção de milho. Assim, neste contexto, foi realizado no município de Piracicaba, SP, Brasil, em área pertencente à Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz/Universidade de São Paulo, um experimento de campo objetivando a avaliação do desempenho e produtividade de milho consorciado a adubos verdes, em sistema orgânico de produção. Para tanto, foram utilizados dois genótipos, um híbrido (Pioneer 30P70) e uma variedade (BRS4157 Sol-da-manhã), consorciados a duas espécies de adubos verdes (Crotalaria juncea e Canavalia ensiformis) e submetidos a doses crescentes de nitrogênio, mediante o uso de farinha de chifre, perfazendo o total de 18 tratamentos e 3 repetições. O delineamento adotado foi o esquema fatorial 3X9, em blocos ao acaso, envolvendo a interação de genótipos, adubos verdes e doses de nitrogênio. A análise dos resultados, permitiu concluir que: a)o híbrido Pioneer 30P70 é mais produtivo e apropriado para sistemas orgânicos de produção, com o uso de fontes de nitrogênio, em comparação à variedade Sol-da-manhã; b)A variedade Sol-da-manhã não responde satisfatoriamente ao emprego de doses crescentes de nitrogênio, representadas pelo uso de farinha de chifre;c)A farinha de chifre não contribui, de forma imediata, para a elevação dos teores de nitrogênio nas plantas de milho, até os níveis considerados adequados para a espécie; d)Sistemas consorciados de milho com crotalaria (Crotalaria juncea) ou feijão-de-porco (Canavalia ensiformis) não afetam a produtividade do mencionado cereal e e) As espécies de adubos verdes avaliadas não contribuem significativamente para o aporte de nitrogênio às plantas de milho a eles associadas, durante o ciclo vital do referido cereal. / The increasing need for feed to fulfill animal nutritional requirements in organic systems, besides the increasing world demand for organic products, has raised a concern about the improvement of organic systems, including maize production. Within this context, an experiment aiming at evaluating the performance and yield of corn intercropped with green manures in an organic production system was carried out in Piracicaba, SP, Brazil at the Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz / University of Sao Paulo. Two maize genotypes were tested, a hybrid (Pioneer 30P70) and a variety (BRS4157 Sol-da-manhã), both intercropped with two green manure species (Crotalaria juncea and Canavalia ensiformis) and submitted to increasing N doses by horn meal, adding up to 18 treatments and 3 replicates. The plot design was factorial 3x9, in randomized blocks involving the genotypes interaction, the green manures and nitrogen doses. The results analysis allowed the following conclusions: a) When fertilized with N sources, the hybrid Pioneer 30P70 is more productive and more suitable for organic systems compared to the variety Sol-da-manhã; b) the variety Sol-da-manhã does not have a response to increasing N fertilization; c) the horn meal does not contributes immediately to the increasing amount of N in maize plants up to the nutritional level suitable for the species; d) the intercropping systems between maize and sun hemp (Crotalaria juncea) or jack bean (Canavalia ensiformis) do not affect the cereal yield and e) the evaluated green manures species do not significantly contribute with the N supply of the associated maize plants during its life cycle.