Made available in DSpace on 2018-08-01T22:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11088_Leonardo Leoni Belan.PDF: 52 bytes, checksum: 355322626f3c01c634e47dc81d68dc51 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / As principais medidas de manejo da ferrugem (Hemileia vastatrix Berk. et Br.) em lavouras de cafeeiro conilon (C. canephora Pierre ex. Froehn) são a aplicação de fungicidas, e/ou plantio de cultivares/clones resistentes. Porém, plantas em situação de desequilíbrio nutricional, ficam predispostas à ocorrência de doenças. Desta forma, monitorar e conhecer a distribuição espacial da doença e dos nutrientes nas áreas de plantio é fundamental para o auxílio na tomada de decisão. Considerando a interação entre ambiente, patógeno e hospedeiro; a distribuição espacial e a quantificação da ferrugem do cafeeiro, objetivou-se: (i) avaliar o efeito da nutrição mineral na favorabilidade da doença; e (ii) elaborar e validar uma escala diagramática com fotografias coloridas originais. (i) Para avaliar o efeito da nutrição mineral na ocorrência da ferrugem, foi selecionada uma lavoura da variedade Robusta Tropical na região sul do Estado do Espírito Santo. Nessa lavoura foram demarcados e georreferenciados 51 pontos amostrais compostos por cinco plantas cada. Durante o ano agrícola 2016/17 avaliou-se mensalmente a incidência e a severidade da ferrugem nas plantas marcadas, bem como a nutrição mineral das plantas nos pontos amostrais, em seguida plotou-se a curva de progresso da doença e calculou-se o valor de área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Estas variáveis foram correlacionadas com os nutrientes presentes no tecido foliar das plantas. Os nutrientes foliares que apresentaram correlação significativa (p < 0,05) com a variável AACPD foram selecionados para análise geoestatística, plotagem de mapas por krigagem e análise de correlação espacial. Houve correlação entre as variáveis AACPD e teores foliares de N, K, Ca, Mn, Cu e B. A fim de desenvolver uma escala diagramática para auxiliar na quantificação da severidade da ferrugem nas folhas de C. canephora, folhas de cafeeiro conilon com diferentes níveis da doença foram coletadas a campo, fotografadas e analisadas em um software para determinar a severidade real da doença. Com base na distribuição de frequência dos valores de severidade, e de acordo com a lei de Weber-Fechner, os limites máximo e mínimo e os níveis intermediários da escala foram definidos. A validação foi realizada por 13 avaliadores que estimaram a severidade em 50 folhas com diferentes intensidades de sintomas com e sem o uso da escala. Foi realizada uma avaliação sem o auxílio da escala diagramática e duas avaliações com a utilização da escala, em intervalos de sete dias. Este procedimento foi realizado inicialmente com uma escala com imagens geradas por computador e já publicada, e posteriormente com a escala com fotografias coloridas originais proposta neste trabalho. Para validação, avaliou-se a acurácia, a precisão, a repetibilidade e a reprodutibilidade das estimativas, e realizada a comparação entre eficiência das duas escalas. A escala desenvolvida apresenta 8 níveis: 0 (0%), 1 (0,1-0,99%), 2 (1-2%), 3 (2,01- 4%), 4 (4,01-8%), 5 (8,01-16%), 6 (16,01-20%), 7 (25,01-50,1%). Utilizando a escala com fotografias coloridas originais proposta, os avaliadores apresentaram melhores níveis de acurácia, precisão, reprodutibilidade e repetibilidade nas estimativas, quando comparados aos avaliadores que não utilizaram a escala diagramática, ou utilizaram a escala com imagens geradas por computador. A escala diagramática proposta foi adequada para auxiliar na estimativa visual da severidade da ferrugem em folhas de cafeeiro conilon.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-24T14:33:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3887893 bytes, checksum: 1c7789d1af719425cbe711fa65367199 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T14:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3887893 bytes, checksum: 1c7789d1af719425cbe711fa65367199 (MD5) Previous issue date: 2003-12-05 / Foi desenvolvido o software QUANT para processamento, segmentação e mensuração em imagens digitais. Realizaram-se três estudos para avaliar a acurácia e precisão do QUANT. No primeiro estudo, três experimentos foram conduzidos com imagens obtidas por meio de um digitalizador de imagens tipo mesa (scanner). No primeiro, imagens de um disco de metal de 50 cm 2 foram obtidas em diferentes posições no scanner e em seis resoluções (75 a 300 dpi). No segundo experimento foram utilizadas imagens com resolução de 75 a 300 dpi, de oito botões redondos com área conhecida (0,5 a 5,1 cm 2 ), e no terceiro, imagens digitalizadas a 100 e 300 dpi, de 40 diagramas de papel com tamanho aproximado de 50 cm 2 . Cada diagrama apresentava de um a 40 orifícios circulares e de mesmo tamanho. Em todos os três experimentos, as imagens foram processadas pelo software QUANT e as áreas do disco de metal, dos botões, dos diagramas de papel e de seus orifícios foram segmentadas e mensuradas. No primeiro experimento, as áreas foram segmentadas pelo procedimento de intervalo de coordenadas de cores. No segundo e terceiro experimentos, utilizou-se o procedimento de seleção de áreas do QUANT. As áreas também foram mensuradas com o uso do medidor de área da Li-cor® , modelo LI – 3100. No primeiro experimento, o QUANT apresentou acurácia de 98,7% para imagens com 200 dpi e acurácia superior a 99,7% para as imagens nas demais resoluções. No segundo experimento, O QUANT apresentou acurácia superior a 98% e precisão de 99,99%. No terceiro experimento, na estimativa das áreas dos orifícios, o QUANT apresentou acurácia de 98,4% e o medidor de área, 87%. Esses resultados evidenciam que o QUANT possui alto potencial de uso na segmentação e mensuração de áreas em imagens digitais. No segundo estudo, foram avaliadas a acurácia e a precisão do software QUANT na mensuração da área foliar total, da área desfolhada (consumida) e da severidade da desfolha (percentagem da área foliar desfolhada) por besouros crisomelídeos, em 99 folhas de pimentão (Capsicum annuum), usando imagens digitais, com resolução de 100 e 300 dpi. Também foram feitas mensurações com o medidor de área Li-cor® modelo LI-3100, por meio de estimativa visual por seis avaliadores. A área desfolhada também foi estimada por dois avaliadores observando- se as imagens digitais obtidas com papel milimetrado como fundo, por meio de contagem direta de cada quadrado de 1mm 2 de área. A resolução da imagem não afetou as estimativas de área pelo QUANT. As estimativas de área com o uso do QUANT e com o LI-3100 apresentaram concordância de 97,8%, 77,0% e 80,8%, para área foliar, área desfolhada e severidade, respectivamente. Compararam-se as mensurações de área desfolhada do QUANT e do LI-3100 com mensurações realizadas por dois avaliadores, por meio de contagem de quadrículas em papel milimetrado. O QUANT apresentou maior acurácia (89,0 a 93,1%) e precisão (97,0%) que o medidor de área foliar, o qual apresentou acurácia de 86 a 88% e precisão de 77%. Todos os seis avaliadores visuais superestimaram a severidade. Apenas um avaliador apresentou alta acurácia (92%). A precisão dos avaliadores variou de 22,3 a 92,1%. No terceiro estudo, utilizaram-se diferentes procedimentos do software QUANT na mensuração da área foliar total, da área lesionada e da severidade da mancha parda (Cercospora coffeicola) em 58 folhas de cafeeiro (Coffea arabica), usando imagens digitais, com resolução de 150 dpi. A severidade foi estimada visualmente por cinco avaliadores. A área lesionada foi mensurada com o medidor de área Li-cor® modelo LI-3100 e por meio de contagem direta observando-se as imagens digitais obtidas com papel milimetrado como fundo. Para tanto, as lesões foram previamente retiradas da folha com o auxilio de um bisturi. As estimativas de áreas com o procedimento de seleção de áreas com a varinha mágica foi arbitrariamente considerado o padrão do QUANT. Essas estimativas de área foliar apresentaram 99,3% de concordância com as do LI-3100. Nas estimativas das áreas lesionadas, quando comparados com o método do papel milimetrado, o QUANT apresentou acurácia de 97,9% e o LI 3100, de 83,7%. Imagens com contraste previamente alterado, segundo três protocolos, tiveram as áreas foliares estimadas por meio de três procedimentos do QUANT, que quando comparados com o procedimento padrão, apresentaram acurácia de 98,6 a 100% e precisão de 99,99%. Com relação à área lesionada, os procedimentos de limiar preto e branco, função discriminante e redução para 32 cores, apresentaram alta acurácia (96,6 a 99,6%) e precisão (≥ 99,3%). Nas estimativas de severidade o procedimento de redução para 32 cores apresentou acurácia superior a 99%, enquanto as função discriminantes e o intervalo de coordenadas de cores apresentaram acurácia inferior. As estimativas de severidade do QUANT (padrão) não apresentaram boa concordância com as do medidor de área foliar LI-3100. Dos cinco avaliadores que estimaram visualmente a severidade de doença, somente um apresentou acurácia (97%) e precisão (94%) elevadas. Quatro usuários do QUANT estimaram área foliar em 16 folhas, usando o procedimento de seleção de área com a varinha mágica, obtendo acurácia superior a 99%. Três usuários estimaram área lesionada usando este procedimento, e também o procedimento de limiarização, obtendo acurácia entre 96 e 98%. O QUANT disponibiliza vários algoritmos para melhorar o contraste da imagem, Com isso, mesmo os sintomas de doenças onde o sistema visual humano tem dificuldade de distinguir entre área foliar sadia e doente, podem ser quantificados com o uso do QUANT. Propõe-se que o QUANT seja adotado como padrão na mensuração de severidade de doenças de plantas e área foliar injuriada (consumida) por insetos. Palavras-chaves: imagens digitais, fitopatometria, herbivoria. / The software QUANT was developed for processing, segmentation and mensuration in digital images. It was accomplished three set of trials to evaluate the accuracy and precision of the QUANT. In the first trial set, images were obtained through a scanner. In the first trial, images of a steel disk of 50 cm 2 were obtained in different positions on the scanner and with six resolutions (75 to 300 dpi). In the second trial, images of eight round buttons with known area (0.5 to 5.1 cm 2 ) had resolutions from 75 to 300 dpi, and in the third trial, images at 100 and 300 dpi, of 40 diagrams of paper, each having from one to 40 rounded holes. In all trials, the images were processed by the software QUANT and the areas of the metal disk, buttons, diagrams, and of the holes were segmented and measured. In the first trial, the areas were segmented by the procedure of interval of coordinates of colour. In the second and third trials, the procedure for selection of areas was used. The areas were also measured with the area meter Li-cor, model LI-3100. In the first trail, QUANT showed accuracy of 98.7% for images with 200 dpi and 99.7% for others. In the second trial, QUANT showed accuracy of 98%. In the third experiment, in the estimate of the areas of the holes, QUANT showed accuracy of 98.4% and the area meter, 87%. The results have evidenced that the QUANT has high potential for segmentation and mensuration of areas in digital images. In the second trial set, It was evaluated the accuracy and precision of the software QUANT in the mensuration of the foliar area, defoliated area for beetles and of the severity (percentage of the eaten foliar area), in 99 leaves of green pepper (Capsicum annuum), using digital images, at 100 and 300 dpi. Mensuration with the area meter Li-cor, model LI-3100, and through visual estimate of six evaluators were accomplished too. The defoliated area was also measured by two evaluators counting on graph paper squared 1 mm. The image resolution didn't affect the mensuration by QUANT. The mensuration by QUANT and by LI-3100 showed agreement of 97.8%, 77.0% and 80.8%, for foliar area, defoliated area and severity, respectively. The mensuration of defoliated area by Quant and by LI-3100 were compared with mensuration accomplished by two evaluators, through counting on graph paper squared 1 mm. QUANT presented accuracy > 89 % and precision 97%. The LI-3100 showed accuracy > 86% and precision of 77%. All the six visual evaluators overestimated the severity. Just an evaluator showed high accuracy (92%). The evaluators’ precision varied from 22 to 92%. In the third trial set, it was evaluated the accuracy and precision of the different procedures of the software QUANT in the mensuration of the foliar area, diseased area and severity of Cercospora leaf spot (Cercospora coffeicola) in 58 leaves of coffee (Coffea arabica), using digital images at dpi. The severity was visually estimated by five evaluators. The diseased area was estimated with the meter of area Li-cor model LI- 3100 and through direct counting being observed the digital images obtained with graph paper squared 1 mm as bottom. The lesions were previously removed of the leaf. The estimates of areas with the procedure selection of areas with the magic rod were arbitrarily considered the standard of QUANT. These estimates of foliar area showed 99,3% of agreement with the ones of the LI-3100. In the estimates of the diseased areas, when compared with the method of the graph paper squared 1 mm, QUANT and the LI-3100 showed accuracy of 97.9% and 83.7%, respectively. Images with contrast previously challenged, according to three protocols, had the foliar areas estimated by three procedures of QUANT, that when compared with the standard procedure, they presented accuracy from 98.6 to 100% and precision of 99.99%. The procedures of threshold, discriminant functions and reduction for 32 colours showed high accuracy (96.6 to 99.6%) and precision (99.3%) on the estimations of diseased area. Estimating severity, the procedure reduction for 32 colours showed higher accuracy (99%) than discriminant functions and the interval of colour coordinates. The standard estimates of severity by QUANT didn't show good agreement with the ones of the LI-3100. Among five visual evaluators, only one showed high accuracy (97%) and precision (94%). Four users of QUANT estimated foliar area in 16 leaves, using the procedure of area selection with the magic rod, obtaining accuracy > 99%. Three users estimated diseased area using this procedure, and also the threshold, obtaining accuracy between 96 and 98%. QUANT makes available several algorithms to improve the contrast of the image, which allow that, even the symptoms where the eye human system has difficulty of distinguishing among healthy and diseased foliar area, they can be quantified by QUANT. It is proposed that QUANT should be adopted as standard method (golden method) in the mensuration of severity of plant diseases and defoliated (eaten) foliar area. Key words: herbivory, digital image, phytopathometry. / Tese importada do Alexandria

A cercosporiose é a principal doença foliar do caquizeiro no Brasil. A doença está distribuída entre as principais regiões produtoras do país e é responsável pela queda precoce das folhas e maturação antecipada dos frutos. Informações referentes a este patossistema são escassas na literatura. O objetivo deste trabalho foi (I) desenvolver e validar uma escala diagramática para avaliar a severidade da cercosporiose; (II) caracterizar isolados obtidos de folhas de caquizeiros com sintomas de cercosporiose de diferentes regiões do Brasil através de análises filogenéticas, morfologia e testes de patogenicidade; e (III) estudar os processos infecção e colonização de isolado patogênico causador de cercosporiose em folhas de caquizeiro. A escala diagramática desenvolvida compreende seis diagramas com severidade variando entre 0,5 e 17,3%. O uso da escala diagramática melhorou a acurácia, precisão, concordância e reprodutibilidade das estimativas conduzidas por 10 avaliadores, mostrando-se, portanto, eficiente para avaliação de cercosporiose de caquizeiros. Para a caracterização de 37 isolados obtidos em folhas de caquizeiros com cercosporiose, coletadas nos estados de São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul, foram analisadas as sequências do espaçador interno transcrito (ITS), actina (ACT) e fator de elongação 1-&#945; (TEF). Alta diversidade genética foi observada entre os isolados coletados. A rede de haplótipos gerada a partir da análise dos três genes de forma concatenada resultou na formação de 10 haplótipos. As colônias apresentaram coloração predominantemente esverdeada, topografia levantada com bordos inteiro, ausência de esporos e crescimento lento. Quanto ao processo de infecção, a penetração do patógeno ocorreu através dos estômatos, mas não foi observado tropismo positivo em direção aos estômatos. No processo de colonização dos tecidos foliares, compostos fenólicos foram acumulados no tecido infectado, porém não foram capazes de conter o processo de colonização. Os testes histoquímicos também revelaram o acúmulo de pectina nas células da extensão da bainha foliar e a presença de compostos lipofílicos nas áreas lesionadas. Foram observadas vesículas nos espaços intercelulares em regiões com a presença de hifas do patógeno, que possivelmente estão envolvidas na degradação da parede celular do hospedeiro. / Angular Leaf spot is the major foliar disease of persimmon in Brazil. The disease is widely spread among major producing areas in the country and is responsible for early defoliation and anticipated fruits ripening. Information about the pathosystem are limited. Therefore, this study aimed to (I) develop and validate a standard area diagram set (SADs) for assessing angular leaf spot severity; (II) characterize isolates obtained from persimmon leaves with angular leaf spot symptoms from different regions by means of phylogenetic analyses, morphological features and pathogenicity tests; and (III) study infection and colonization process of pathogen isolate that caused angular leaf spot in persimmon leaves. The SADs developed comprises six colour diagrams with severity ranging from 0.5 to 17.3%. The use of the SADs improved the accuracy, precision, agreement and inter-rater reliability of the estimates conducted by 10 raters, showed to be adequate for estimates of angular leaf spot in persimmon. To characterize 37 isolates obtained from persimmon leaves with angular leaf spot, collected from the states of São Paulo, Paraná and Rio Grande do Sul, were analyzed internal transcribed spacer (ITS), actin (ACT) and elongation factor 1-&#945; (TEF) sequences. High genetic variability was observed among collected isolates. The haplotype network generated from combined analyzed of ITS, ACT and TEF, showed 10 distinct haplotypes. Colonies showed predominantly greenish color, raised elevation with circular form, absence of spores and slow growth. In the infection process, the germ tubes entered the leaf tissue through the stomata, but was not observed positive tropism to stomata. In the colonization process of foliar tissues, phenolic compounds were accumulated in the infected tissue; however, they did not prevent the colonization progress. Histochemical studies showed accumulation of pectin in the bundle sheath extension cells and the presence of lipophilic compounds in the injured areas. Vesicles were observed in the intercellular spaces in regions with the presence of hyphae of the pathogen, that are possibly involved in the degradation of the host cell wall.