Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. / Submitted by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2009-03-04T15:40:38Z No. of bitstreams: 1 TESE MONTADA.pdf: 9759866 bytes, checksum: 7f990755db869064b1fabc423ab57975 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-03-04T15:41:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE MONTADA.pdf: 9759866 bytes, checksum: 7f990755db869064b1fabc423ab57975 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-03-04T15:41:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE MONTADA.pdf: 9759866 bytes, checksum: 7f990755db869064b1fabc423ab57975 (MD5) / O amendoim cultivado (Arachis hypogaea) é uma espécie importante, amplamente cultivada nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. É bastante suscetível a diversos estresses bióticos e abióticos, para os quais muitas das espécies silvestres são resistentes. Neste trabalho foram avaliadas as duas espécies silvestres A. duranensis e A. stenosperma e selecionadas quanto à resistência ao nematóide Meloidogyne arenaria raça 1. O estudo histopatológico mostrou que A. stenosperma é uma espécie resistente sendo esta caracterizada por uma reação de hipersensibilidade (HR). A. duranensis é uma espécie suscetível, mas possui ciclo de infecção diferenciado da espécie hospedeira típica, A. hypogaea. Bibliotecas de cDNA de raízes de A. stenosperma foram construídas para a formação de um banco de ESTs. Os ESTs de bibliotecas de raízes de A. stenosperma inoculadas e não inoculadas com o nematóide foram analisados in silico para a expressão diferencial de genes durante a infecção. A estratégia do estudo dos ESTs evidenciou oito genes diferencialmente expressos e foi uma primeira tentativa de procura dos fatores responsáveis pela resistência ao nematóide em A. stenosperma. A análise da expressão de seis ESTs foi testada por Northern blot para a confirmação da análise in silico e identificação do possível envolvimento destes genes com a resistência. Neste trabalho ainda, foram construídas e validadas duas bibliotecas BAC (Bacterial Artificial Chromosome) das espécies silvestres diplóides, A. duranensis e A. ipaënsis que são as possíveis espécies parentais do alotetraplóide A. hypogaea. Estas bibliotecas servirão como importantes ferramentas genéticas que possibilitarão o isolamento de genes de interesse do amendoim silvestre e sua comparação com o genoma de outras leguminosas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Arachis hypogaea, the cultivated peanut, is an important crop, widely grown in tropical and subtropical regions of the world. It is highly susceptible to several biotic and abiotic stresses to which wild species are resistant. In this work, two wild species, A. duranensis and A. stenosperma were evaluated and selected based upon resistance to the root-knot nematode Meloidogyne arenaria race 1. Histopathological studies showed that A. stenosperma is a resistant species. Its resistance is characterized by a hypersensitive response (HR). A. duranensis is susceptible but the evolution of the nematode cycle is different to the host species, A. hypogaea. cDNA libraries of roots were constructed for the development of an EST databank for wild Arachis species. ESTs generated from non inoculated and M. arenaria race 1 inoculated roots of A. stenosperma were analyzed in silico for differential gene expression during infection. This strategy revealed eight clones differentially expressed and represented a first attempt to search for factors that are responsible for resistance in A. stenosperma. Expression analysis of six of these ESTs was conducted by Northern blot to confirm and validate the in silico analysis for the possible involvement of these genes in resistance. In this study two BAC (Bacterial Artificial Chromosome) libraries of the wild progenitors of A. hypogaea, A. duranensis and A. ipaënsis were also constructed and validated. These libraries will function as genetic tools and may help with the isolation of genes of interest in wild Arachis and in comparison with others legume genomes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2007. / Submitted by Alexandre Marinho Pimenta (alexmpsin@hotmail.com) on 2009-09-03T22:08:33Z No. of bitstreams: 1 Dissert_KarenReginaVilarinho.pdf: 2920480 bytes, checksum: bfe0c903f90d65be70e3169d37d13508 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-09-14T15:23:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_KarenReginaVilarinho.pdf: 2920480 bytes, checksum: bfe0c903f90d65be70e3169d37d13508 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-09-14T15:23:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_KarenReginaVilarinho.pdf: 2920480 bytes, checksum: bfe0c903f90d65be70e3169d37d13508 (MD5) Previous issue date: 2007-07 / O algodão é uma das fibras mais importantes do mundo. Além disso, pertence ao grupo das oleaginosas e por este motivo é considerado como um elemento importante para biocombustíveis alternativos. Os custos da produção de algodão são muito elevados devido às pragas que ameaçam sua produtividade, qualidade e lucratividade. No Brasil, a produção de algodão também figura entre as culturas agrícolas mais importantes. Um dos principais obstáculos na produção de algodão é a presença de pragas, tal como o bicudo do algodoeiro Anthonomus grandis (Coleoptera: Curculionidae). Esta praga foi introduzida em 1983, na região Sudeste do Brasil e atualmente está disseminada por todas as áreas produtivas de algodão. Embora as fêmeas adultas prefiram os botões florais, elas ovipositam dentro dos botões florais e das maçãs, reduzindo a produção e a qualidade da fibra. Medidas fitossanitárias aplicadas para o controle da praga dependem do uso intenso de pesticidas, os quais resultam em problemas ambientais. Estes pesticidas podem envenenar os trabalhadores, matar insetos benéficos e microorganismos do solo e contaminam a água. A exemplo do Programa de Área Livre de bicudo-doalgodoeiro utilizado em uma área da região do cerrado, eficientes medidas fitossanitárias integradas em outras regiões do país são muito importantes para diminuir a população, os prejuízos econômicos e eventualmente a erradicação da praga. Este estudo foi realizado na região do cerrado, em cinco áreas produtoras de algodão do DF, com o objetivo de avaliar a diversidade genética das populações de bicudo-do-algodoeiro. Nessas áreas, medidas fitossanitárias foram aplicadas semanalmente para o controle da população do inseto. Um grande número de bicudos-do-algodoeiro foi coletado em todas as áreas estudadas, mesmo com as intensas aplicações de inseticidas durante o desenvolvimento da cultura. Os resultados também confirmaram que nessas áreas o inseto teve um índice alto de sobrevivência, com várias gerações durante todo o ciclo do algodão, reproduzindo-se e migrando para as áreas de vegetação natural, que servem como refúgio para a população durante a entressafra da cultura. Análises moleculares de RAPD forneceram informações úteis para as cinco populações estudadas. Embora a maior distância geográfica entre as áreas de produção fosse de 13 km, os marcadores RAPD detectaram variabilidade genética entre as populações de bicudo-doalgodoeiro, mostrando dois subgrupos distintos. A análise intrapopulacional realizada em uma das áreas estudadas também apresentou dois subgrupos distintos: um formado pelas subpopulações da pré-floração e da floração; e outro da subpopulação pós-floração. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Cotton is one of the most important fiber in the world. It is also in the category of oilseed group and therefore is now considered as an important element for biofuels alternatives. Cotton cost production is very high because of pests that threaten its productivity, quality and profitability. In Brazil, cotton production also figures among the most important cultivated crops. One of the major challenges of cotton production is the presence of pests such as the boll weevil, Anthonomus grandis (Coleoptera: Curculionidae). This pest was introduced in 1983, in the southeast region of Brazil and nowadays it has spread to all cotton production areas. Although adult females prefer squares, they oviposit into both squares and young bolls reducing yield and quality of the fiber. Phytosanitary measures applied to control the pest, depend heavily on hazard pesticides which in turn have been leading to environmental problems. These pesticides can poison farm workers, kill beneficial insects and soil microorganisms and contaminate ground and surface water. In spite of The Boll Weevil Free Area Program in progress in one area of the savanna region, efficient integrated phytosanitary management in others regions of the country is very important to bring the population down to specific economic injury levels and economic thresholds and eventually to eradication. This study was conducted in five cotton production areas of the savanna region, in DF, Brazil, with a goal to evaluate the genetic diversity of the boll weevil populations. In those areas, phytosanitary measures were applied weekly to control the insects’ populations. High numbers of boll weevils were collected in all fields studied in spite of insecticide applications during the growing season. The results also confirmed that in those areas the insect went through several overlapping generations during every crop season, reproducing and moving often to surrounding natural vegetation areas as a refuge to its population. Molecular analysis of RAPD technique provided useful information on the population collected in the five areas. Although the highest geographic distance among the production sites was of 13 km, the results revealed polymorphism between the weevil populations showing two distinct subgroups. Intrapopulation analysis realized in one of the sites studied also revealed two distinct subgroups of weevils, being one subgroup of cotton first bloom and early bloom populations and the other,peak bloom subgroup population.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-10T20:19:55Z No. of bitstreams: 1 dissertacaoecapa_10_04_orig.pdf: 1372648 bytes, checksum: 6a4516bff50051eb5a0cd9e6e0c21bde (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2010-01-08T11:29:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacaoecapa_10_04_orig.pdf: 1372648 bytes, checksum: 6a4516bff50051eb5a0cd9e6e0c21bde (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-08T11:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacaoecapa_10_04_orig.pdf: 1372648 bytes, checksum: 6a4516bff50051eb5a0cd9e6e0c21bde (MD5) Previous issue date: 2008 / A contaminação de hortaliças por microoganismos patogênicos é uma realidade. Nos EUA e Europa, as hortaliças, juntamente com alguns sucos de fruta, tem sido responsáveis por graves problemas de intoxicação alimentar. Os adubos orgânicos têm sido responsabilizados por algumas contaminações de hortaliças observadas no Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a contaminação de alface por Salmonella sp e coliformes a 45º C, cultivada sob adubação orgânica. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com seis tratamentos, em cinco repetições. Os tratamentos foram: 1- Testemunha (sem adubação); T2- Adubação química; T3- Esterco de galinha; T4- Esterco bovino; T5- Húmus de minhoca e T6- Composto orgânico. As variáveis analisadas foram matéria fresca, matéria seca, macro e micronutrientes e contaminação microbiológica. Foi observada maior obtenção de matéria fresca nas parcelas adubadas com esterco de galinha (543g) que diferiu estatisticamente da produção observada nos demais tratamentos. Não foi observada diferença estatística significativa entre tratamentos para matéria seca, com exceção da parcela com composto orgânico que apresentou o menor valor (3,7%). Não foi observada contaminação do solo e nem dos adubos orgânicos por esses microorganismos. Porém, foi observada contaminação da água de irrigação e da alface por coliformes fecais. Assim sendo, existem fortes indícios de que a água de irrigação seja o principal veículo de contaminação. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Vegetable contamination by lethal microorganisms is a reality. In the UEA and Europe, vegetable crops and some fruit juices are responsible for serious food borne diseases. Organic manure has been cited as responsible for vegetable contamination in Brazil. The aim of this research was to evaluate yield and lettuce contamination by Salmonella sp and coliforms at 45º C, grown under organic fertilization. Experimental design was randomized blocks with 6 treatments in five replicates. The treatments were: 1- Control (no fertilization); T2- Chemical fertilization; T3- Chicken manure; T4- Cattle manure; T5- Worm manure and T6- Organic compost. Fresh weight, dry matter percentage, macro and micronutrients and microbiological contamination were recorded. The highest lettuce weight was observed in the parcels fertilized with chicken manure (543g). It was statistically different from the weights observed in the other treatments. It was not observed an statistical difference among treatments for dry matter percentage, with the exception of the value observed at the organic compost treatment, which was the lowest (3,7%). Soil and organic manure samples were not contaminated by Salmonella sp and fecal coliforms. Nevertheless, irrigation water and lettuce samples were contaminated by fecal coliforms. There is strong evidence that irrigation water was the main source of lettuce contamination.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-28T22:17:50Z No. of bitstreams: 1 2018_WilsonAnchicoJojoa.pdf: 1395080 bytes, checksum: 85518f621fae51f1ecc41ad076235edc (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-08T21:25:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_WilsonAnchicoJojoa.pdf: 1395080 bytes, checksum: 85518f621fae51f1ecc41ad076235edc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-08T21:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_WilsonAnchicoJojoa.pdf: 1395080 bytes, checksum: 85518f621fae51f1ecc41ad076235edc (MD5) Previous issue date: 2018-10-08 / Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF). / O incremento da população humana tem demandado aumento na produção de alimentos em sistemas agrícolas ambientalmente sustentáveis. Os novos desafios requerem a seleção de cultivos que demandem menos insumos e, ao mesmo tempo, possam satisfazer a deficiência nutricional predominante em algumas regiões. Com o intuito de incrementar a produção de alimentos de qualidade, no contexto de mudança climática, a quinoa (Chenopodium quinoa Willd) tem se mostrado como alternativa a países que sofrem de insegurança alimentar. A quinoa é reconhecida não só por suas propriedades nutritivas e dietéticas, mas também por sua diversidade genética e capacidade de adaptação a diferentes condições agroambientais, bem como os benefícios culturais e socioeconómicos que tem sobre o ambiente produtivo. Este trabalho teve como objetivo: avaliar a biometria e comparar as características agronômicas de 15 genótipos de quinoa, em diferentes altitudes e densidades de plantio na Colômbia. Neste contexto, a área experimental para o ensaio foi dividida em dois locais entre 1100 e 1850 m de altitude. Utilizou-se desenho estatístico de blocos ao acaso com parcelas subdivididas. As parcelas foram compostas por onze genótipos selecionados procedentes do Brasil, e quatro genótipos comerciais, dois procedentes da Colômbia e dois procedentes do Equador. Cada parcela foi subdividida em duas distâncias de semeadura, uma de 0,6 m entre fileiras e 0,3 m entre plantas e a outra de 0,6 m entre fileiras e semeadura em sulco, com densidade de 25 plantas/m. Para analise dos dados utilizou-se o programa GENES. Segundo os resultados do experimento os requerimentos térmicos, características fenológicas e componentes de rendimento dos genótipos de quinoa evidenciaram adaptabilidade ao cultivo. A elevada variabilidade genotípica evidencia potencial no melhoramento genético para contornar limitações dos fatores abióticos que afetam o desenvolvimento da quinoa. / Population growth requires an increase in food production along with a move to environmentally sustainable agriculture. The new challenges require the selection of crops that require less inputs and, at the same time, can satisfy the nutritional deficiency prevalent in some regions. Faced with the challenge of increasing the production of quality food to feed the world population in the context of climate change, quinoa (Chenopodium quinoa Willd) is an alternative to food insecure countries. Quinoa is recognized not only for its nutritional and dietary properties, but also for its genetic diversity and adaptability to different agro-environmental conditions, as well as the cultural and socio-economic benefits it has on the local environment. The objective of this work was to evaluate the biometry and to compare the agronomic characteristics of 15 quinoa genotypes on different altitudes and densities in Colombia. In this context, the experimental area for the trial was divided into two sites between 1100 and 1850 m altitude. A statistical design of randomized blocks with subdivided plots was used. The plots were composed of eleven progenies selected from Brazil, and four commercial progenies, two from Colombia and two from Ecuador. Each plot was subdivided into two sowing distances, one of 0.6 m between rows and 0.3 m between plants and the other one of 0.6 m between rows and furrow seeding. The statistical tool for data analysis was the GENES program. According to the results of the experiment the thermal requirements, phenological characteristics and yield components of the quinoa genotypes evaluated showed potential and flexibility in the adaptability. High genotype variability was also found in the experiments, presenting a potential in the genetic improvement as an alternative in the limitations of the factors which affect the development of cultivars.

Conduziu-se um experimento em Eldorado do Sul, RS para identificar respostas da soja à dinâmica do ambiente, com ênfase nas condições hídricas. A cultivar Fepagro RS-10 foi semeada em 20/11/2003, em preparo convencional e sistema plantio direto, irrigado e não irrigado - PCI, PCNI, PDI e PDNI, respectivamente. Foram monitoradas condições meteorológicas, variáveis hídricas de solo e planta e, de crescimento das plantas. Em períodos de estiagem, o solo manteve maior conteúdo de água em plantio direto que em preparo convencional. O índice de área foliar (IAF) máximo, no florescimento, variou de 5,6 (PDNI) a 6,3 (PCI). A evolução de IAF em função de graus-dia se ajustou a um modelo sigmoidal até IAF máximo e a um modelo log-normal em todo o ciclo. A cultura acumulou 806 graus-dia até o florescimento e 1.945 graus-dia, em todo ciclo. A evapotranspiração máxima foi de 690mm em todo o ciclo, com média de 4,8mm dia-1. O coeficiente de cultura variou de 0,5 (início do ciclo) a 1,1 (florescimento). Déficit hídrico no solo causou reduções de IAF, estatura, biomassa aérea, área foliar específica e eficiência no uso de radiação solar. O potencial mínimo da água na folha, a condutância estomática (gf) e o teor de clorofila foram mais elevados em PDI. A menor gf ocorreu em PDNI, que manteve maior IAF que PCNI. O rendimento de grãos variou de 1.559 kg ha-1 (PCNI) a 3.816 kg ha-1 (PDI). O conjunto de indicadores evidenciou melhor desempenho em PD que em PC, pela maior disponibilidade hídrica. O modelo CROPGRO-Soybean foi eficiente em simular a fenologia da soja, mas demonstrou limitações nas estimativas de biomassa, IAF, rendimento e seus componentes, em particular sob déficit hídrico, indicando necessidade de ajustes em parâmetros do balanço de água no solo, para uma maior precisão do modelo em simular crescimento e rendimento da soja. / A field experiment was conducted in Eldorado do Sul, Brazil, to identify responses of soybeans to the environmental dynamics, emphasizing water conditions. The Fepagro RS-10 cultivar was sown in 20/11/2003, in conventional tillage and no-tillage, irrigated and non-irrigated – CTI, NTI, CTNI, NTNI, respectively. Weather conditions, water variables of soil and plant, as well as crop growth parameters were monitored. During dry periods, higher soil water content was observed in to-tillage, as compared to conventional tillage. Maximum leaf area index (LAI) at flowering stage ranged from 5.6 (NTNI) to 6.3 (CTI). The evolution of LAI as function of accumulated degree-days was adjusted to a sigmoid model from plants emergence to flowering stage and to a log-normal model for the entire crop cycle. Accumulated degree-days were 806 from emergence to flowering and 1,945 for the crop cycle. Crop maximum evapotranspiration was 690mm for the entire cycle, with an average of 4.8mm day-1. Crop coefficient ranged from 0.5 (beginning of the cycle) to 1.1 (flowering). Soil water deficit reduced LAI, plant height, canopy biomass, specific leaf area and radiation use efficiency. Minimum leaf water potential and higher leaf stomatal conductance and chlorophyll content were detected in CTI. Crop grain yields ranged from 1,559 kg ha-1 (CTNI) to 3,816 kg ha-1 (NTI). The evaluated crop indices showed better performance under no-tilled soils, due to higher soil water availability, in comparison to the conventional tillage system. The COPGRO-Soybeans model was efficient to simulate crop phenology, but showed limitations to estimate canopy biomass, LAI and yield components, in particular under water deficit. Differences in soil water availability and extraction by plants, among the soil tillage systems, suggest the necessity in adjusting water parameters in order to improve the performance of the model in simulating the crop growth and yield.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-Graduação em Geografia, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-04T20:17:18Z No. of bitstreams: 1 2018_MiriamRodriguesdaSilva.pdf: 2922256 bytes, checksum: be3ef8bc4a01aad93ab8f954ad6dfd46 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-18T22:21:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_MiriamRodriguesdaSilva.pdf: 2922256 bytes, checksum: be3ef8bc4a01aad93ab8f954ad6dfd46 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T22:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_MiriamRodriguesdaSilva.pdf: 2922256 bytes, checksum: be3ef8bc4a01aad93ab8f954ad6dfd46 (MD5) Previous issue date: 2018-10-04 / A presente pesquisa objetiva identificar culturas de grãos a partir de séries temporais NDVI MODIS. As culturas agrícolas e regiões analisadas foram: (a) soja, milho e algodão no Estado do Mato Grosso na safra de 2013/2014; (b) trigo no Estado do Rio Grande do Sul; (c) e cultura do arroz no Estado de Santa Catarina. A tese está estruturada em 5 (cinco) capítulos, onde os capítulos de desenvolvimento (2, 3 e 4) foram escritos no formato de artigos científicos. No processamento digital de imagem todas as análises consideraram as seguintes etapas: (a) aquisição das imagens MODIS; (b) tratamento dos ruídos usando o filtro Savitzky- Golay; (c) classificação; e (d) análise de acurácia. A principal diferença metodológica foi a etapa de classificação que utilizou duas abordagens: (a) classificação contínua do terreno considerando as diferentes produções agrícolas (soja, milho e algodão) e os tipos de vegetação a partir de dois métodos de aprendizagem de máquina (Support Vector Machines e Redes Neurais de retro-propagação); e (b) detecção de uma única cultura de pequenos agricultores (arroz em Santa Catarina e trigo no Rio Grande do Sul) usando o método do vizinho mais próximo (caso específico do método K-NN). A primeira abordagem usando classificação contínua do terreno considerou as seguintes assinaturas temporais NDVI: formação florestal, cerrado, pastagem, sistema único de cultivo anual (soja, milho e algodão), sistema duplo de cultivo (soja/milho e soja/algodão) e pivô central (sistema triplo de cultivo). Na classificação foram testados 378 modelos de redes neurais com variações dos parâmetros de entrada e 8 modelos SVM usando diferentes funções Kernel. O índice Kappa mostrou que os melhores modelos da Rede Neural (0,77) e SVM (0,75) foram estatisticamente equivalentes pelo teste McNemar. A classificação baseada no vizinho mais próximo foi constituida de duas fases: (a) geração de imagens métricas (distância Euclidiana e similaridade do cosseno); e (b) definição do melhor valor de corte para caracterizar a máscara da cultura agrícola. Os resultados mostraram diferentes perfis temporais tanto no trigo como no arroz devido às variações do calendário agrícola da região. Nas duas classificações (trigo e arroz), os resultados usando as duas métricas foram estatisticamente equivalentes pelo teste McNemar. Na análise do trigo, a distância Euclidiana obteve um índice Kappa de 0,75 e a semelhança do cosseno um índice Kappa de 0,74. Na análise do arroz a distância Euclidiana obteve um índice Kappa de 0,73 e a semelhança do cosseno um índice Kappa de 0,72. As metodologias descritas demonstram uma grande potencial para o cálculo das áreas de produção agrícola, podendo auxiliar os órgãos federais para o planejamento regional e segurança alimentar. / The present research aims to identify grain crops from NDVI MODIS time series. The agricultural crops and the analyzed regions were: (a) soybean, corn and cotton in Mato Grosso State at 2013/14 growing season; (b) wheat in the State of Rio Grande do Sul; (c) and rice in the State of Santa Catarina. The thesis is structured in 5 (five) chapters, where the development chapters (2, 3 and 4) were written in the format of scientific articles. In digital image processing, all analyzes considered the following steps: (a) acquisition of MODIS images; (b) noise treatment using the Savitzky-Golay filter; (c) classification; and (d) accuracy analysis. The main methodological difference was the classification stage that used two approaches: (a) continuous land classification considering the different agricultural production (soybean, corn and cotton) and vegetation types from two methods of machine learning ( Support Vector Machines and Retro-propagation Neural Networks); and (b) detection of a single crop of small farmers (rice in the Santa Catarina and wheat in the Rio Grande do Sul) using the nearest neighbor method (specific case of the K-NN method). The first approach using continuous land classification considered the following NDVI temporal signatures: forest formation, cerrado, pasture, single annual cropping system (soybean, corn and cotton), double cropping system (soybean / corn and soybean / cotton) and pivot (triple cropping system). In the classification were tested 378 models of neural networks with different variations in input parameters and 8 SVM models using different Kernel functions. The Kappa index showed that the best models of the Neural Network (0.77) and SVM (0.75) were statistically equivalent by the McNemar test. The classification based on the nearest neighbor was constituted of two phases: (a) elaboration of metric images (Euclidean distance and similarity of the cosine); and (b) definition of the best threshold value to characterize the agricultural crop mask. The results showed different temporal profiles in both wheat and rice due to variations in the region's agricultural calendar. In both classifications (wheat and rice), the results using the two metrics were statistically equivalent by the McNemar test. In wheat analysis, the Euclidean distance obtained a Kappa index of 0.75 and the cosine similarity a Kappa index of 0.74. In rice analysis, the Euclidian distance obtained a Kappa index of 0.73 and the cosine similarity a Kappa index of 0.72. The methodologies showed a promising potential to determine the areas of crop production and could be very useful for federal agencies for regional planning and food security programs.

A Transglutaminase (TGase; proteína-glutamina γ-glutamil-transferase; EC 2.3.2.13) é uma enzima que catalisa reações de acil-transferência introduzindo ligações cruzadas entre cadeias protéicas. Em função de suas características, as TGases microbianas têm ampla e crescente aplicação na indústria alimentícia e em outras áreas. Portanto, o objetivo desse trabalho foi aumentar o conhecimento existente sobre a produção e as aplicações dessas enzimas. A composição do meio de cultura para a produção da enzima em cultivo submerso (CSm) pelo Bacillus circulans BL32, um isolado Amazônico, foi otimizada através de uma estratégia em três etapas. A otimização do meio resultou numa atividade de TGase que é 60 % maior que a máxima obtida utilizando um meio de cultura previamente citado na literatura para a produção dessa enzima, além da redução dos custos dos constituintes do mesmo. Metodologias de planejamento experimental foram utilizadas para otimizar a temperatura de incubação e o pH do meio de cultura. As melhores condições de cultivo para a produção da TGase pelo B. circulans BL32 para a produção da enzima em CSm foram 30 °C e pH 8.5, sendo que a máxima produção foi obtida no final da fase estacionária de multiplicação. Os efeitos da agitação e aeração sobre a produção de TGase e esporulação do B. circulans BL32 em sistema de CSm também foram estudados. Os resultados demonstraram que as condições ótimas de processo para a formação de biomassa e esporulação são diferentes. Portanto, foi adotada uma estratégia de controle da taxa de aeração em dois estágios, com formação de biomassa, no primeiro estágio, nas condições ótimas de crescimento seguido por um segundo estágio sob as condições de esporulação. Também estudou-se a produção de TGase pelo B. circulans BL32 em cultivo no estado sólido (CES). Vários resíduos agroindustriais foram usados como substrato para crescimento do microrganismo e produção da enzima. As melhores condições de cultivo foram 0,6 L/min de ar, 33 °C e 10 log 10 UFC/g de substrato para a concentração celular do inóculo, em resíduo fibroso de soja como substrato. A determinação das condições de extração para a efetiva recuperação da TGase produzida em CES foi realizada através do emprego de ferramentas de planejamento experimental. A melhor condição de extração da enzima foi quando utilizou-se água a 7 ºC como solvente, por 5 minutos, 250 rpm e uma relação de sólidos/líquidos de 1:6. Caseína, proteína isolada de soja e proteína hidrolisada de carne foram tratadas com essa TGase microbiana. A redução do número de grupos aminos livres após o tratamento com a enzima, principalmente, na caseína, demonstrou a formação de ligações cruzadas catalisadas por essa TGase. As propriedades emulsificantes dessas proteínas foram melhoradas após o tratamento com a TGase do B. circulans BL32. Além disso, a fim de investigar o mecanismo de inativação térmica, incubou-se a enzima por diferentes períodos de tempo em temperaturas entre 30 e 70 °C. As cinéticas de termoinativação desta TGase seguiram o modelo de Lumry-Eyring e a enzima mostrou-se estável até 50 °C, sendo que após 12 h nessa temperatura a mesma ainda mantém 50 % da sua atividade enzimática. Os resultados sugerem que esta TGase microbiana apresenta um grande potencial de uso em aplicações alimentícias e não alimentícias. / Transglutaminase (TGase; protein-glutamine γ-glutamyltransferase; EC 2.3.2.13) is an enzyme capable of catalyzing acyl transfer reactions by introducing covalent cross-links between proteins. Microbial TGases have found widespread and growing applications in the food and non-food industry. In this work, an effort has been made in order to increase available knowledge about microbial TGases. Medium composition for TGase production on submerged cultivations by Bacillus circulans BL32, a recently isolated strain from the Amazon basin, was optimized using a stepwise strategy. The optimization of the medium resulted not only in a 60 % higher TGase activity than the obtained in a media previously cited in the literature but also in a reduction of constituents costs. Statistical experimental methods also were used to optimize the temperature and pH parameters. The best culture conditions for TGase production by B. circulans BL32 were 30 °C, pH 8.5 and the highest production was obtained in late-stationary culture phase. And besides, the effects of agitation and aeration on TGase production and cell sporulation on submerged cultivations were studied. The results demonstrated that the optimal process conditions are different for biomass and spore production. It was adopted a two-stage aeration rate control strategy with biomass production under the growth conditions in the first stage followed by the second stage under the conditions for sporulation. The present work also dealt with the TGase production in solid state cultivations. Several agro-industrial residues were used as substrates for microbial growth and enzyme production. The best culture conditions were determined as being 0.6 L air min-1, 33 °C and 10 log 10 CFU g-1 of dried substrate to the inoculum cell concentration, on industrial fibrous soy residue as substrate. The optimization of downstream processing parameters for the effective enzyme recovery of the cultivated solids was carried out. The optimal conditions for the extraction were: water as solvent at 7 ºC; 5 min of extraction time; agitation speed of 250 rpm; and 1:6 solid:liquid ratio. Casein, soy protein isolated, and hydrolysed animal protein were treated with this microbial TGase. The decrease in the amount of free amino groups after TGase treatment, mainly in the casein, demonstrated the cross-linking catalyzed by this enzyme. The emulsifying properties of these proteins were improved after treatment with B. circulans BL32 TGase. Furthermore, in order to investigate the mechanism of thermal inactivation, the enzyme was incubated at temperatures ranging from 30 to 70 °C. The thermoinactivation kinetics of this microbial TGase followed a Lumry-Eyring model. The enzyme presented good stability until 50 °C. About 50 % of the activity still remained after heating for 12 h in this temperature. Results presented in this work suggest that this microbial TGase exhibit some interesting properties for food and non-food industrial applications.

A formação de mudas cítricas livres de doenças e com certificação de origem deve ser realizada em ambiente protegido com tela à prova de insetos vetores e cultivadas em recipientes com substrato esterilizado. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a influência de técnicas de manejo na germinação e crescimento vegetativo inicial de portaenxertos cítricos; avaliar a influência da fertilização complementar via água de irrigação no desenvolvimento vegetativo e no conteúdo nutricional de porta-enxertos cítricos; avaliar a evolução das características físicas e químicas dos substratos ao longo do período de cultivo. Para atingir os objetivos desenvolveram-se cinco experimentos: a) desenvolvimento inicial de porta-enxertos cítricos em função da escarificação química de sementes; b) desempenho de porta-enxertos cítricos cultivados em tubetes sob diferentes substratos; c) uso de fertirrigação na produção de porta-enxertos cítricos em ambiente protegido após a repicagem; d) adubação nitrogenada em porta-enxertos de citros após a repicagem; e e) desenvolvimento vegetativo de porta-enxertos cítricos produzidos em diferentes recipientes. Nos experimentos referentes à escarificação química das sementes e diferentes recipientes no desenvolvimento vegetativo inicial foram utilizados os portaenxertos Trifoliata [Poncirus trifoliata (L.) Raf.], citrangeiro FEPAGRO 'C 37' [Poncirus trifoliata (L.) Raf. x Citrus sinensis (L.) Osbeck.], citrumeleiro 'Swingle' [P. trifoliata x (L.) Raf. x C. paradisi Macf.] e tangerineira 'Sunki' (C. sunki hort. ex. Tan.). Nos experimentos referentes à fertilização foram utilizados os mesmos porta-enxertos, mais os citrangeiros 'Troyer' e FEPAGRO 'C 13' e o limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck). A escarificação química acelerou a germinação e o crescimento inicial dos porta-enxertos FEPAGRO 'C 37' e 'Trifoliata', ao passo que prejudicou a germinação da tangerineira 'Sunki' e do citrumeleiro 'Swingle'. As bandejas de isopor permitem um crescimento mais rápido dos porta-enxertos. Os substratos retêm mais água no decorrer do cultivo, devido à acomodação de suas partículas. As características químicas dos substratos são determinantes para o desenvolvimento adequado dos porta-enxertos, sendo prejudicial a salinidade elevada. O conteúdo e o acúmulo de nutrientes na massa seca dos tecidos variam conforme as interações entre os nutrientes contidos no substrato e os nutrientes aplicados por fertirrigação. / The production of healthy and vigorous nursery trees certification and avoid diaseses must be produced in pathogen free substrate under screen-house conditions. The main goals of this research work were: evaluate the influence of management technologies on the germination and initial vegetative growth of citric rootstocks; evaluate the influence of complementar fertilization through irrigation water on the vegetative development and on the nutritional content of citric rootstocks; evaluate the evolution of the physical and chemical characteristics of the substrates through all the cultivation period. In order to reach the objectives, five experiments were developed: a) chemical scarification and initial development of citric rootstocks; b) fertilization of citric rootstocks cultivated in tubes with different substrates; c) use of fertirrigation on the production of citric rootstocks in protected environments; d) nitrogen fertilization in citric rootstocks; and e) initial vegetative development of citric rootstocks produced in different containers. In the experiments of chemical scarification and different containers were tested the citric rootstocks, 'Trifoliate' orange [Poncirus trifoliata (L.) Raf.], FEPAGRO 'C 37' citrange [Poncirus trifoliata (L.) Raf. x Citrus sinensis (L.) Osbeck.], 'Swingle' citrumelo [P. trifoliata x (L.) Raf. x C. paradisi Macf.] and 'Sunki' tangerine (C. sunki hort. ex. Tan.). In the experiments of fertilization were tested the same rootstocks, more FEPAGRO 'C 13' and 'Troyer' citranges, and more 'Rangpur lime' (Citrus limonia Osbeck). Chemical scarification accelerated the germination and the initial growth of rootstocks FEPAGRO 'C 37' citrange and 'Trifoliate', but was harmful to the germination of 'Sunki' tangerine and 'Swingle' citrumelo. The polystyrene trays allowed a faster growth of the rootstocks. Substrates retained more water during cultivation due to the accomodation of their particles. The chemistries characteristics of the substrate are decisive for the appropriate development of the rootstock seedlings, being harmful the high salinity. The content and the nutrient accumulation in the dry matter of the tissues vary according to the interactions between the nutrients of the substrate and those surface applied through fertirrigation.

A citricultura ocupa lugar de destaque no Brasil e no Estado do Rio Grande do Sul, sendo de grande importância econômica e social. O objetivo do trabalho foi avaliar atributos físicos e químicos de um Argissolo conduzido com diferentes manejos de vegetação espontânea nas entrelinhas de um pomar de tangerineiras (Citrus reticulata) da variedade Montenegrina, e seus possíveis reflexos na produtividade da cultura. O experimento foi feito em Montenegro (RS), em um pomar com 19 anos de idade e conduzido há 11 anos sob sistema orgânico de produção. Efetivaram-se quatro tratamentos (gradagem, roçada e acamamento, com rolo faca e arraste de tronco), sendo avaliados atributos físicos em dois locais (projeção da copa e área de tráfego de máquinas) e em duas profundidades (0 - 0,10 e 0,10 - 0,20m). A fertilidade química do solo foi determinada em três profundidades (0 - 0,10, 0,10 - 0,20 e 0,20 - 0,40m), e a produtividade de frutos estimada a partir das plantas centrais de cada parcela. Observou-se alta heterogeneidade espacial para os atributos físicos estudados, sendo que na região do tráfego dos rodados das máquinas ocorreram os menores valores de infiltração de água no solo, maior densidade, e maior resistência mecânica à penetração, em comparação com a região da projeção da copa. O sistema orgânico, baseado na adição de compostos orgânicos ao solo e no manejo da vegetação nas entrelinhas do pomar, sem revolvimento do solo, apontou incremento dos teores de matéria orgânica na camada de 0 - 0,10m e aumento dos valores de P, K, Ca, Mg, nas três profundidades analisadas. O tráfego de máquinas, apesar de afetar negativamente os atributos físicos do solo, não foi impeditivo para o desenvolvimento das tangerineiras. Entre os tratamentos avaliados, a gradagem promoveu aumento de produtividade de frutos em relação à roçada. Considerando as limitações físicas e de fertilidade natural do Argissolo neste estudo, a condução do pomar pelo sistema orgânico de produção foi eficiente, pois melhorou a infiltração de água no solo, aumentou a fertilidade e minimizou os efeitos negativos do tráfego de máquinas nas entrelinhas do pomar. / Citrus production plays an important role in Brazil and in the state of Rio Grande do Sul, having a great economic and social importance. The aim of the work was to evaluate physical and chemical attributes of a Paleudult under different management of spontaneous vegetation in inter-rows of Montenegrina tangerines and consequences on productivity. The experiment was conducted in Montenegro (RS), in an orchard 19 years old and under organic production system last 11 years. Four treatments (disking, mowing and rolling with rollers and pulling a log), and physical attributes evaluated in two places (crown projection and tracked interrows) and two layers (0 to 0,10 and 0,10 to 0,20m). The fertility was diagnosed at three depths (0 - 0,10; 0,10 - 0,20 and 0,20 - 0,40m), while the central plants of each plot were used to assess the productivity of tangerines. There was high spatial variation in the physical attributes, but the interrows with traffic showed lower water infiltration rate, higher density, and higher mechanical resistance to penetration in comparison with the soil at the projection of the canopy under the trees. The organic system based on the addition of organic compounds to the soil and management of vegetation in no tillage inter-rows of the orchard, showed increased levels of organic matter in the layer 0 to 0,10m, and higher levels of P, K, Ca, Mg, in the three examined depths. The tractor traffic in inter-rows affected soil physical attributes but was not impeditive for the development of the tangerine trees. With regards of soil cover management, the use of harrow promoted increase of productivity compared to mowing. Considering the physical limitations and natural fertility of the studied Paleudult, orchard organic production system was efficient because it improved soil water infiltration, increased soil fertility and minimized the negative effects of machinery traffic in the orchard.

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