Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2016. / Submitted by Aline Mequita (alinealmeida@bce.unb.br) on 2016-06-24T18:27:56Z No. of bitstreams: 1 2016_LucasFerreiraLimaSobreiraRolim.pdf: 1375633 bytes, checksum: 7877d3b06fc8444119945fdaabed81ff (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-06-29T23:00:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LucasFerreiraLimaSobreiraRolim.pdf: 1375633 bytes, checksum: 7877d3b06fc8444119945fdaabed81ff (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T23:00:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LucasFerreiraLimaSobreiraRolim.pdf: 1375633 bytes, checksum: 7877d3b06fc8444119945fdaabed81ff (MD5) / A região do Cerrado é uma das mais importantes quanto ao cultivo da soja (Glycine max) no Brasil. Em 2014/2015, 28 milhões de hectares foram cultivados com esse grão no Cerrado. Um dos fatores responsáveis pela expansão da soja é a sua capacidade de nodular e fixar nitrogênio eficientemente em simbiose com bactérias do gênero Bradyrhizobium que foram recomendadas na forma de inoculantes contendo ao menos uma de quatro estirpes (CPAC7, CPAC15, SEMIA 587 e 29W), resultando em uma economia anual de cerca de 8 bilhões de dólares. Ao serem introduzidas e estabelecidas nos solos do Cerrado, essas bactérias podem competir pelos sítios de infecção nodular nas raízes com as estirpes utilizadas no inoculante. As populações estabelecidas podem ser mais competitivas e menos eficientes na fixação biológica de nitrogênio (FBN). Essa competição com populações estabelecidas capazes de nodular a soja pode gerar dúvidas quanto ao benefício da reinoculação. Portanto, estudos que elucidem a ocupação por diferentes estirpes vêm sendo desenvolvidos utilizando ferramentas analíticas em nível molecular, incluindo a espectrometria de massa por ionização e dessorção a laser assistida por matriz - tempo de voo (MALDI-TOF MS). Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi implementar uma biblioteca de MALDI-TOF MS, no intuito de aplicar uma metodologia rápida e eficaz para identificação diferenciada das estirpes capazes de nodular a soja. Após a construção dessa Biblioteca foi realizado foi realizado um estudo no sexto ano de um ensaio de longa duração que consistiu na introdução de bradirizobios em um solo de primeiro cultivo. Avaliando a capacidade competitiva e a ocupação nodular nesse experimento. A biblioteca suplementar foi validada estatisticamente e se mostrou eficaz na distinção das estirpes de Bradyrhizobium. A técnica de MALDI-TOF MS foi bem sucedida na identificação de isolados de campo em nível de estirpes. A reinoculação garantiu a persistência na ocupação nodular das estirpes CPAC 7 e CPAC 15 avaliadas. A estirpe CPAC 15 é mais competitiva que as demais. A ausência de reinoculação abre espaço para a infecção de bactérias oportunistas que não são provenientes dos inoculantes. __________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Cerrado region is one of the most important in the production of soybeans (Glycine max) in Brazil. In 2014/2015, 28 million hectares were planted with this crop in the Cerrado. One of the factors responsible for the expansion of soybean is its ability of nodulating and fixing nitrogen efficiently in symbiosis with Bradyrhizobium that was recomended as 4 strains (CPAC 7, CPAC 15, SEMIA 587 and 29W), resulting in annual savings of about 8 billion dollars. To be introduced and established in Cerrado soils, these bacteria can compete for nodular infection sites in the roots with the strains used in the inoculant. Established populations can be more competitive and less efficient in biological nitrogen fixation (BNF). This competition with established populations that nodulates soybean may raise doubts as to the benefit of re-inoculation. Therefore, studies elucidating the occupation by different strains have been developed, using analytical tools in molecular level, including mass spectrometric ionization and desorption by matrix assisted laser - time of flight ( MALDI-TOF MS ). Thus the objective of this work was to build, implement and validate an additional library of MALDI-TOF MS, in order to ensure the differentiated identification of strains capable of nodule soybeans and identify through this technique strains from the soybean nodules, originating in the sixth year of a long-term trial that introduce bradirhizobias on a soil. In order to assess the competitiveness and nodular occupation in this experiment seeking to determine their impact on the response of these crops to re-inoculation. The additional library was statistically validated and proved effective in distinguishing strains of Bradyrhizobium. MALDI-TOF MS technique was successful in identifying field level isolated strains. The re-inoculation ensures persistence in nodular occupation of strains CPAC 7 and CPAC 15. The strain CPAC 15 is more competitive than the others. The absence of re-inoculation makes room for the infection of opportunistic bacteria that are not from the inoculants.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-07-09T16:28:48Z No. of bitstreams: 1 2013_JoilsonSodréFilho.pdf: 3033419 bytes, checksum: c2cd695eb03134effd5dac86960145ca (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-16T20:39:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JoilsonSodréFilho.pdf: 3033419 bytes, checksum: c2cd695eb03134effd5dac86960145ca (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-16T20:39:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JoilsonSodréFilho.pdf: 3033419 bytes, checksum: c2cd695eb03134effd5dac86960145ca (MD5) / O objetivo desta tese de doutorado foi avaliar o desempenho de sistemas agrícolas em safrinha no Cerrado como produtores de massa vegetal, sua influência na dinâmica populacional de plantas daninhas e no rendimento da soja em sucessão. Os sistemas agrícolas foram constituídos do sorgo granífero semeado nos espaçamentos de 0,50 m e de 0,70 m, solteiro ou em consórcio com capim-marandu ou braquiária ruziziensis, além do cultivo solteiro dessas espécies de braquiária. As testemunhas foram a soja cultivada em safrinha e o pousio. A soja também foi cultivada na safra em sucessão aos sistemas. O experimento foi conduzido em Planaltina, DF, nos anos agrícolas 2010/2011 e 2011/2012. Foram avaliados o ganho em peso de matéria seca do sorgo granífero e das braquiárias, durante seu crescimento, massa de mil grãos de sorgo, altura e rendimento da cultura do sorgo granífero. Avaliaram-se igualmente a população de plantas daninhas e sua matéria seca na safrinha e durante o cultivo da soja, e ainda a composição do banco de sementes de plantas daninhas nos dois anos do estudo. Para avaliar a dinâmica de decomposição dos resíduos, após a colheita do sorgo granífero, da dessecação das braquiárias e do pousio, amostras dos resíduos vegetais foram acondicionadas em sacolas de náilon que permaneceram no campo durante todo o ciclo da cultura da soja. As coletas de amostras para avaliações da decomposição foram realizadas a cada 30 dias. Para os sistemas agrícolas e para a soja, foram avaliadas a produção de massa verde, massa seca e produção de matéria seca. Ainda para a soja, a massa de 100 grãos, altura de plantas e rendimento da cultura. O espaçamento 0,50 m entre linhas resultou em maiores médias de rendimento de grãos de sorgo granífero. O ganho total de matéria seca do sorgo granífero, durante seu crescimento, não foi influenciado quando em consórcio ou em cultivo solteiro, independentemente do espaçamento utilizado. Em relação à dinâmica de decomposição, o sorgo granífero em cultivo solteiro apresentou as maiores quantidades de resíduos sobre o solo no início do cultivo da soja, em ambos os espaçamentos de semeadura. Em relação às comunidades de plantas daninhas, houve dissimilaridade entre os períodos de safrinha e de safra no consórcio sorgo granífero, espaçamento 0,70 m com braquiária ruziziensis, indicando redução na população de plantas daninhas no mesmo ano agrícola. O consórcio do sorgo granífero, semeado no espaçamento de 0,50 m com a braquiária ruziziensis, diminuiu a população de Ageratum conyzoides entre os anos agrícolas. A quantidade de sementes viáveis de Tridax procumbens no solo foi reduzida pelo sorgo granífero cultivado no espaçamento 0,70 m, independentemente do consórcio. Houve diferença entre os anos agrícolas na caracterização agronômica da soja, sendo que a safra 2010/2011 apresentou resultados superiores aos de 2011/2012. Da mesma forma, houve diferença entre os períodos de safrinha em relação à produção de massa seca dos sistemas. Os sistemas de consorciação de sorgo granífero com capim-marandu ou com braquiária ruziziensis apresentaram maior produção de massa seca na safrinha, independente do espaçamento utilizado. Os sistemas agrícolas que continham a braquiária ruziziensis contribuíram para o maior rendimento de grãos na cultura da soja em sucessão. Entre as forrageiras, a braquiária ruziziensis foi a que acumulou maior quantidade de massa verde em safrinha no Cerrado, sendo promissora para utilização em rotação com a soja em integração lavoura-pecuária. Sistemas com a presença de capim-marandu ou braquiária ruziziensis, solteiros ou em consórcio, apresentaram menor número de sementes viáveis no solo, recomendando seu uso para o manejo de plantas daninhas. O sorgo granífero pode ser cultivado em safrinha no espaçamento de 0,50 m entre linhas e consorciado com capim-marandu ou com braquiária ruziziensis, não afetando seu uso para formação de palhada em integração lavoura-pecuária sob sistema plantio direto. Os maiores teores de celulose do sorgo granífero, em cultivo solteiro ou consorciado, indicam que ele é uma cultura viável para ser utilizada como cobertura de solo no período de entressafra do cultivo da soja no Cerrado. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The objective of this thesis was to evaluate the performance of off-season intercropping systems in the Brazilian Cerrado and their influence in straw production, weed population dynamics and soybean yield cultivated in succession. The cropping systems were combinations of sorghum cultivated in two row spacings (0.50 m and 0.70 m), single or intercropped with palisadegrass or with Congo grass. There were also single systems of palisadegrass, Congo grass and fallow which were used as reference. Soybean was cultivated in all plots in succession during the rainy season. The experiment was conducted at Planaltina, DF, Brazil, in the off-season periods of 2010 and 2011, and summer crop seasons of 2010/2011 and 2011/2012. The measurements included: dry matter accumulation of sorghum and grasses during their growth, and also mass of 1,000 grains, plant height and grain yield of sorghum. The weed population and its dry matter were evaluated during off-season and during soybean growth. Weed seed bank in soil was sampled in both years of the study. The samples of crop residues were placed in litter bags and kept in the field during cycle and sub-samples were collected every 30 days to evaluate decomposition dynamics. It was also evaluated the green biomass and dry matter production of off-season cropping systems and soybean, mass of 100 grains, plant height and grain yield of soybean. The row spacing of 0.50 m presented the highest average grain yield of sorghum. The gain in dry matter of sorghum during its growth was not influenced by the intercropping system, regardless of the spacing used. The sorghum in the single cropping presents highest amounts of litter at the beginning of soybean cultivation. Regarding the weed communities, there was no similarity between off-season and soybean crop when cultivating sorghum in row spacing of 0.70 m intercropped with Congo grass, concluding that there was a reduction in weed population in the same year. The sorghum intercropped with Congo grass cultivated in narrow row spacing (0.50 m) decreased Ageratum conyzoides population. The seed bank of Tridax procumbens was reduced by the use of sorghum in the row spacing of 0.70 m, regardless of the cropping system. There was difference between growing season periods (years) in the soybean yield response, in which the 2010/2011 season presents higher yields than 2011/2012. Even, for the systems cultivated during off-season periods, we also observed a different response in dry matter production. Intercropping systems using sorghum, palisadegrass and Congo grass produced more dry matter during the off-season periods, regardless of sorghum row spacings. Systems with Congo grass contributed to higher grain yield of soybean. Congo grass produces the highest amount of green biomass during off-season periods, and can be recommended in rotation with soybean to improve crop-livestock integration and no-tillage systems in the Cerrado region. The use of palisadegrass or Congo grass, in single or intercropped systems, decreases the number of weed seeds in the soil, and can be recommended for weed management in integrated or in succession systems. The sorghum can be cultivated in narrow row spacing (0.50 m) and intercropped with palisadegrass or Congo grass, and can be recommended to improve straw formation in crop-livestock integration systems under no- tillage. The highest levels of cellulose in the sorghum, in single or intercropped systems, indicates that it can be used to improve soil cover in soybean cropping systems in the Cerrado region.

The energy analysis aims to compare the performance between productive units and activities, searching an approach to link the energy with the economic, social and cultural parameters in the management of natural resources in economic systems. The main question that arises and guides this dissertation is the analysis of the energy produced and consumed during the production process of major crops in the state of Rio Grande do Sul, namely, rice, soybeans and wheat, opposed to the economic results of such activities. The research was exploratory and based on multi-case studies with the use of literature review, laboratory analysis and interviews with producers. The choice of the production units studied favored the production systems that adopt modern technologies, where precision agriculture and controlled use of natural resources, such as water, are developed. Calculations were performed considering the energy available with workforce, seeds, fertilizers and pesticides (herbicides, insecticides and fungicides) machinery and equipment as well as fuels (lubricating oils, greases and diesel). To obtain the results of economic activities the added-value theory was used. The results demonstrate that the activity of soybean in no-tillage system with crop rotation achieved the highest energy efficiency between 25.58 MJ.ha-1 and 38.39 MJ.ha-1, whereas wheat culture showed the lowest efficiency with 3.13 MJ.ha-1. Regarding the economic performance of crops, soybeans showed the highest economic efficiency 2,47 and wheat the lowest 1,14. It is worth mentioning the significant economic results achieved by the rice crop, expressed by the high added-value obtained per unit area (VAL/ha R$ 3,802.00) due to its high physical productivity. In spite of having positive energy indicators, significant expenses on fertilizer, fuel and pesticides were observed in all properties studied. Thus, we reinforce the importance of the debate on social and environmental sustainability of the systems studied, especially when analyzed from the perspective of energy expenses of non-renewable resources and social problems attributed to workforce. / A presente análise tem a finalidade de comparar o desempenho entre unidades e atividades produtivas, interligando os parâmetros energéticos aos econômicos, sociais e culturais, na gestão dos recursos naturais nos sistemas de produção. Sendo assim, a dissertação tem como questão norteadora analisar a relação entre a energia produzida e consumida durante o processo de produção das principais culturas de cereais do Estado do Rio Grande do Sul, a saber: trigo, arroz e soja, em contraposição aos resultados econômicos das respectivas atividades. A pesquisa foi do tipo exploratório, a partir de estudos de multicaso, com uso de pesquisa bibliográfica, análises de laboratório e entrevistas com produtores. A escolha das unidades de produção estudadas privilegiou as que adotam sistemas produtivos tecnificados, onde se desenvolve a agricultura de precisão e a utilização controlada de recursos naturais, como a água. Para determinar os resultados de análises energéticas foram realizados os balanços energéticos e as eficiências culturais e energéticas das culturas, ao passo que para os resultados econômicos das atividades estudadas foi utilizada a teoria do Valor Agregado. Os resultados demonstram que a atividade da soja, em sistema de plantio direto com rotação de culturas, alcançou a maior eficiência energética, entre 25,58 MJ.ha-1 a 38,39 MJ.ha-1, sendo que a relação de menor eficiência foi a cultura do trigo, com 3,13 MJ.ha-1. Em relação ao desempenho econômico das culturas, a soja igualmente mostrou a melhor eficiência econômica 2,47 e o do trigo 1,14 a menor. Cabe destacar os significativos resultados econômicos obtidos pela cultura do arroz, expressos pelo alto valor agregado obtido por unidade de área (VAL/ha de R$ 3.802,00) em função de sua alta produtividade física. Apesar dos indicadores energéticos serem positivos, houve significativos gastos com fertilizantes, combustíveis e agrotóxicos em todas as propriedades estudadas. Desta forma reforça-se a importância do debate sobre a sustentabilidade socioambiental dos sistemas estudados, principalmente quando analisados sob a ótica dos gastos energéticos de bens não-renováveis e da problemática social atribuída a mão-de-obra.