Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Due to the historical application of cupric fungicides in vineyards, the amounts of copper (Cu) in these soils can reach levels that cause toxicity to plants. Recently researchers have tried alternative products to the cupric ones, in order to reduce the amount of Cu applied to the vineyards, which usually shows zinc (Zn) in its composition. This study aimed to evaluate the biochemical and physiological changes in corn plants, grown in soil with a high content of Cu and different levels added of Zn. In November 2011 the soil was collected from the 0-15 cm layer of a vineyard with high Cu content and in an area of native grass adjacent to the vineyard, with low concentrations of Cu and Zn, which served as treatment control, and both soils were classified as Typic Hapludalf. The experiment was performed in a greenhouse and was divided into two corn crops, the first between March and April, and the second between October and November, both in 2012. The treatments were the doses of 0, 30, 60, 90, 180 and 270 mg kg-1 of Zn added to the soil of the vineyard, plus the control treatment. Treatments had pH values in water and levels of available phosphorus and exchangeable potassium similar. At 35 days after emergence the plants were harvested and the accumulation of dry matter from roots and shoots and the concentration of Cu and Zn in leaves were determined. It was also evaluated the operation of the photosynthetic apparatus from the fluorescence of chlorophyll a and the photosynthetic pigments, biochemical parameters related to oxidative stress in leaves of plants, such as activity of superoxide dismutase (SOD) and of non-specific peroxidase (POD) were evaluated. The high concentrations of Cu and Zn in soil caused toxicity to corn plants and provided foliar concentrations above the levels considered normal in the leaves, from both cultivations. The Zn toxicity was evidenced by the decrease in the growth of both roots and shoots, as well as the induction of symptoms of toxicity and deficiency in photosynthetic parameters, reflecting photoinhibition. Moreover, it was observed oxidative stress and the antioxidant system of maize plants was not effective enough to reverse the condition of stress, especially in cultivated soils received higher doses of Zn. / Devido ao histórico de aplicação de fungicidas cúpricos em vinhedos, os teores de cobre (Cu) nestes solos podem atingir níveis que causam toxicidade às plantas. Recentemente tem-se buscado produtos alternativos aos cúpricos, com o intuito de reduzir a quantidade de Cu aportado aos vinhedos, os quais geralmente apresentam zinco (Zn) em sua composição. O objetivo foi avaliar se o aumento na concentração de Zn no solo poderia significar toxidez adicional às plantas de milho cultivadas, em um ambiente já contaminado com alto teor de Cu no solo. Em novembro de 2011 o solo foi coletado na camada de 0-15 cm de um vinhedo com alto teor de Cu e em uma área de campo nativo adjacente ao vinhedo, com baixos teores de Cu e Zn, o qual serviu como tratamento controle, sendo que ambos os solos foram classificados como Argissolo Vermelho. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e foi dividido em dois cultivos de milho. O primeiro entre março e abril, e o segundo entre outubro e novembro, ambos no ano de 2012. Os tratamentos foram as doses de 0, 30, 60, 90, 180 e 270 mg kg-1 de Zn adicionadas ao solo de vinhedo, mais o tratamento controle, todos com valores de pH em água e teores de fósforo disponível e potássio trocável semelhantes. Aos 35 dias após a emergência as plantas foram coletadas e o acúmulo de matéria seca de raízes, de parte aérea e a concentração de Cu e Zn nas folhas foram determinados. Foi avaliado também o funcionamento do aparato fotossintético a partir da fluorescência da clorofila a e os pigmentos fotossintéticos, parâmetros bioquímicos ligados ao estresse oxidativo nas folhas das plantas, tais como atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e das peroxidases não específicas (POD). Os teores elevados de Cu e Zn no solo causaram toxicidade às plantas de milho e proporcionaram teores foliares acima dos níveis considerados normais nas folhas das plantas, nos dois cultivos. A toxicidade de Zn se evidenciou através da diminuição no crescimento, tanto das raízes, como da parte aérea, bem como pela indução de sintomas de toxicidade e deficiência nos parâmetros fotossintéticos, refletindo na fotoinibição. Além disso, foi observado estresse oxidativo e o sistema antioxidante das plantas de milho não foi suficientemente eficaz para reverter a condição de estresse, especialmente nas plantas cultivadas nos solos que receberam as maiores doses de Zn.

Orientadora: Profa. Dra. Natália Pirani Ghilardi-Lopes / Coorientador: Prof. Dr. Gustavo Muniz Dias / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Evolução e Diversidade, São Bernardo do Campo, 2018. / Os ecossistemas bentônicos estão entre os ambientes marinhos mais produtivos e também entre os mais afetados por atividades antropogênicas. Em áreas de costão rochoso como o litoral norte de São Paulo - Brasil, um dos maiores impactos é causado devido ao pisoteio. Essa ação mecânica pode promover danos a estruturas importantes ou até mesmo arrancar o organismo do substrato, afetando a dinâmica das populações e indiretamente a diversidade e o funcionamento da comunidade. As algas marinhas do gênero Sargassum são muito comuns em várias regiões costeiras ao redor do mundo, incluindo a região rochosa subtidal do litoral do sudeste do Brasil, desempenhando um papel importante como estruturadora de habitats e fonte de alimento para muitos organismos marinhos. Desta forma, para avaliar possíveis danos morfológicos e fisiológicos causados pelo pisoteamento, utilizamos uma abordagem experimental baseada em um desenho aninhado em bancos de Sargassum spp. de três diferentes locais, utilizando a metodologia de transectos e nove quadrados de 40 x 40 cm divididos em três tratamentos, simulamos diferentes intensidades de pisoteio: controle (sem pisoteio); baixa intensidade de pisoteio (150 passos sobre as unidades de amostragem) e alta intensidade de pisoteio (300 passos sobre as unidades de amostragem), para testar os impactos esperados em diferentes períodos do ano. Foram quantificados: 1) a performance fotossintética; 2) a concentração de pigmentos fotossintetizantes e compostos fenólicos totais e 3) parâmetros morfológicos e reprodutivos como comprimento, biomassa seca e esforço reprodutivo, imediatamente após o pisoteio e após 90 e 180 dias, totalizando nove conjuntos de tratamento (três intensidades de pisoteio x três períodos de coleta). O pisoteio alterou os padrões fisiológicos causando uma diminuição no desempenho fotossintético e na concentração de pigmentos e aumento de compostos fenólicos totais dependendo do local onde foi realizado o estudo. Considerando os parâmetros morfológicos e reprodutivos, não foram observadas diferenças devido ao pisoteio no comprimento e na biomassa seca, mas o experimento diminuiu significativamente o esforço reprodutivo independente do período ou local estudado. O pisoteio é uma ação humana, por isso é importante conhecer a visão das pessoas sobre o ambiente marinho para a sugestão de medidas mitigadoras de forma mais eficiente. Desta forma, um estudo de percepção ambiental foi realizado com base na escala NEP (New Environmental Paradigm) através do uso de questionários on-line, cujas respostas foram comparadas através do teste de Kruskal-Wallis, considerando gênero, idade, nível educacional, área de trabalho, local de residência, freqüência que visita à praia, número de dias que passam na praia e tipo de atividade ao visitar este ambiente como fatores de agrupamento. Os resultados demonstraram uma consciência dos participantes da pesquisa de que estamos atingindo o limite de recursos que a Terra pode oferecer e que a maioria da interferência humana no meio ambiente é negativa, no entanto, ainda existe uma crença de que os homens são capazes de dominar a natureza e de que os recursos marinhos são ilimitados. Além disso, a maioria dos entrevistados considera que as mudanças climáticas; o aumento do nível do mar e a acidificação do oceano são assuntos tratados com exagero. Entre os fatores avaliados, a idade, o nível educacional, a freqüência de visita à praia e a área de trabalho resultaram em diferenças significativas para algumas das questões, indicando a necessidade do investimento em educação ambiental desde o início da idade escolar e a importância de uma divulgação científica de boa qualidade. Desta forma, as principais conclusões do presente trabalho são: 1) as respostas morfológicas e fisiológicas em Sargassum spp ao pisoteio, dependem do local e do período; 2) a reprodução desta alga é negativamente afetada pelo pisoteio, independentemente do local e do período e 3) a percepção em relação ao ambiente marinho foi influenciada por algumas características das pessoas que participaram do estudo, como idade, nível educacional, área de trabalho e frequência com que visitam a praia. Assim, um gerenciamento eficiente de nossas áreas marinhas e costeiras, deve levar em conta parâmetros ecológicos e sociológicos de cada caso não sendo possível um procedimento generalizado. / Benthic ecosystems are among the most productive marine environments and also among those most affected by anthropogenic activities. In areas of rocky shores as in the northern coast of São Paulo - Brazil, one of the greatest impact is caused due to trampling. This mechanical action can promote damage to important structures or even detach the organisms from the substrate, affecting the dynamics of the populations and indirectly the community diversity and functioning. The seaweeds of the genus Sargassum are very common in several coastal regions around the world including the subtidal rocky-shores from southeastern Brazil, playing an important role as a habitat engineer and food source to many marine organisms. Thus, in order to establish possible morphological and physiological damages caused by trampling on this seaweed, we used an experimental approach based on a nested design. In three diferent sites, using the transect methodology and nine quadrat points of 40 x 40 cm divided into three treatments, we simulated different intensities of trampling: control (no trampling); low trampling intensity (150 steps over the sampling units) and high trampling intensity (300 steps over the sampling units), to mimic the impacts expected along different periods of the year and quantified: 1) the photosynthetic performance; 2) pigment and total phenolics concentration and 3) morphological and reproductive parameters as length, dry biomass and reproductive effort, immediately after the trampling procedures and after 90 and 180 days, totalizing nine treatment sets (three trampling intensities x three times). Trampling changed physiological patterns causing a decrease in the photosynthetic performance and pigment concentration and increasing total phenolics compounds depending on the local where this kind of impact occurs. Considering the morphological and reproductive parameters, trampling significantly decreased the reproductive effort, despite site and period. Trampling is a human action, so it is important to know people's view about the marine environment in order to suggest mitigating measures more efficiently. In this way, an environmental perception study was carried out based on the NEP (New Environmental Paradigm) scale using online questionnaires which responses were compared using the Kruskal-Wallis test considering gender, age, educational level, branch of work, place of residence, frequency of beach attendance, number of days spent on the beach, and type of activity when visiting this environment as grouping factors. The results demonstrated an awareness on the part of the respondents that we are reaching the Earth`s limit and that the majority of the human interference on the environment is negative, however, there was still a belief that men is able to dominate nature and that the marine resources are unlimited. Besides that, most respondents think that climate change; sea level rise and ocean acidification has been treated with exaggerated concern. Amongst the factors tested, the age, educational level, frequency of beach attendance and branch of work resulted in significant differences for some of the questions, indicating the necessity of educational investment since the beginning of the school age and the importance of a scientific dissemination of good quality. The main conclusions of the present work are: 1) morphological and physiological responses to trampling are site and period dependent; 2) reproduction is negatively affected by trampling regardless of site and period and 3) the perception regarding the marine environment was influenced by some characteristics of the people which participated in the study. So, in order to efficiently manage our marine and coastal areas both ecological and sociological parameters must be taken into account and no generalized procedure is possible.

Em ambientes costeiros, a variabilidade da biomassa de fitoplâncton é dirigida por forçantes físicas locais que apresentam distintas escalas temporais em ocorrência, intensidade e durabilidade. No canal de São Sebastião, ambiente advectivo, parte-se do pressuposto de que qualquer adição da biomassa de fitoplâncton não se deve ao crescimento local, mas ao transporte de células fitoplanctônicas movidas pelas correntes guiadas a ventos e marés. Dessa maneira, o objetivo central deste trabalho é analisar a variabilidade em alta frequência das variações da biomassa fitoplanctônica e investigar suas relações temporais com a intensidade e direção dos ventos e a amplitude das marés. Em média, o acúmulo de clorofila é estável no tempo, com curtos episódios de lento aumento e diminuições bruscas da biomassa fitoplanctônica, sendo os valores encontrados relativamente baixos, característicos de ambientes oligomesotróficos. Análises espectrais da série temporal da concentração de clorofila-a e da altura da maré revelaram alta correlação entre as duas séries durante as marés de sizígia, com periodicidades de aproximadamente 12 e 24 horas. Em relação à direção e intensidade do vento, o espectro cruzado de ondaletas apresentou áreas de forte correlação com a clorofila-a e periodicidades dominantes de três dias. Além disso, observou-se que ventos vindos do quadrante norte/nordeste carregam águas com maiores concentrações de materiais particulados ou detritos. / In coastal environments, the dynamics of phytoplankton biomass is driven by local physical forcings that have different time scales in occurrence, intensity and durability. For being an advective environment, it is normally assumed that any positive change in phytoplankton biomass in the São Sebastião Channel is not due to local growth, but to the transport of phytoplankton cells moved by currents associated with winds and tides. Thus, the main objective of this project is to analyze the variability in high-frequency variations of the phytoplankton biomass and investigate their temporal relationships with intensity and direction of winds and high tides. On average, the chlorophyll accumulation is stable over time, with short episodes of slow rise and sudden decreases of phytoplankton biomass and relatively low values, characteristic of oligo-mesotrophic environments. Spectral analysis of the time series of chlorophyll a concentration and tide height showed a high correlation between the two series during the spring tides, and dominant periodicities of about 12 to 24 hours. Regarding direction and intensity of the wind, the cross wavelet spectrum presented strong correlation areas with chlorophyll a and dominant periodicities of 3 days. In addition, it was observed that winds from the north/northeast quadrant carry water with higher concentrations of particulate matter or debris.

Em ambientes costeiros, a variabilidade da biomassa de fitoplâncton é dirigida por forçantes físicas locais que apresentam distintas escalas temporais em ocorrência, intensidade e durabilidade. No canal de São Sebastião, ambiente advectivo, parte-se do pressuposto de que qualquer adição da biomassa de fitoplâncton não se deve ao crescimento local, mas ao transporte de células fitoplanctônicas movidas pelas correntes guiadas a ventos e marés. Dessa maneira, o objetivo central deste trabalho é analisar a variabilidade em alta frequência das variações da biomassa fitoplanctônica e investigar suas relações temporais com a intensidade e direção dos ventos e a amplitude das marés. Em média, o acúmulo de clorofila é estável no tempo, com curtos episódios de lento aumento e diminuições bruscas da biomassa fitoplanctônica, sendo os valores encontrados relativamente baixos, característicos de ambientes oligomesotróficos. Análises espectrais da série temporal da concentração de clorofila-a e da altura da maré revelaram alta correlação entre as duas séries durante as marés de sizígia, com periodicidades de aproximadamente 12 e 24 horas. Em relação à direção e intensidade do vento, o espectro cruzado de ondaletas apresentou áreas de forte correlação com a clorofila-a e periodicidades dominantes de três dias. Além disso, observou-se que ventos vindos do quadrante norte/nordeste carregam águas com maiores concentrações de materiais particulados ou detritos. / In coastal environments, the dynamics of phytoplankton biomass is driven by local physical forcings that have different time scales in occurrence, intensity and durability. For being an advective environment, it is normally assumed that any positive change in phytoplankton biomass in the São Sebastião Channel is not due to local growth, but to the transport of phytoplankton cells moved by currents associated with winds and tides. Thus, the main objective of this project is to analyze the variability in high-frequency variations of the phytoplankton biomass and investigate their temporal relationships with intensity and direction of winds and high tides. On average, the chlorophyll accumulation is stable over time, with short episodes of slow rise and sudden decreases of phytoplankton biomass and relatively low values, characteristic of oligo-mesotrophic environments. Spectral analysis of the time series of chlorophyll a concentration and tide height showed a high correlation between the two series during the spring tides, and dominant periodicities of about 12 to 24 hours. Regarding direction and intensity of the wind, the cross wavelet spectrum presented strong correlation areas with chlorophyll a and dominant periodicities of 3 days. In addition, it was observed that winds from the north/northeast quadrant carry water with higher concentrations of particulate matter or debris.

Orientador: Fernando Braz Tangerino Hernandez / Resumo: A ocorrência de geadas nas pastagens causa perdas de alimento para os animais, reduzindo a produção de leite e carne. Existe uma diversidade de espécies forrageiras com grande potencial produtivo e ampla adaptação térmica, que podem ser cultivadas em áreas de risco desse fenômeno. No entanto é necessário caracterizar a tolerância dessas espécies a baixas temperaturas e as regiões com condições climáticas adequadas. Os métodos de avaliação de danos por baixas temperaturas são predominantemente qualitativos, baseados em critérios visuais que têm o viés da subjetividade. Esta tese teve como objetivos determinar as temperaturas mínimas de início de danos para sete espécies forrageiras e efetuar o zoneamento de risco de geadas para o estado do Paraná. Foram incluídas no estudo as forrageiras: Alfafa (Medicago sativa), Sorgo (Sorghum bicolor), Aveia Preta (Avena strigosa), Brachiaria brizantha cv. Marandu, Milheto (Pennisetum glaucum), capim Mombaça (Panicum maximum) e Tifton 85 (Cynodon spp). As plantas foram conduzidas em vasos em casa de vegetação até 60 dias e submetidas a baixas temperaturas no interior de uma câmara de crescimento com condições de luminosidade e temperatura controladas, atingindo valores mínimos de 0,2 -0,9, -1,8, -2,7, -4,1, -4,6 e -6,2oC, durante uma hora. Foram realizadas avaliações quantitativas pós testes de fluorescência da clorofila, condutividade elétrica de solução embebida com discos de folhas e atividade das enzimas ascorbato peroxidase (APX), cata... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Phosphorus (P) is one of the macronutrient that most limits crop production, especially of that potato, a crop that is highly responsive to soil fertility. The deficiency of this nutrient occurs in more than half of the world's arable land. This work aimed to study the effect of two contrasting levels of P in potato genotypes through physiological (growth, chlorophyll a fluorescence, photosynthetic pigments) and biochemical parameters (acid phosphatase activity, phosphorus content in tissues), as well as determinate the efficiency and response index to P. The experiment was conducted hydroponically in a greenhouse, using sand as substrate. The treatments consisted of four potato genotypes SMIC148-A (C), SMIF212-2 (M), SMIG145-1 (O) and SMIJ319-7 (S) and two levels of phosphorus (P), 5% P and 50% (2,32 e 23,23 mg L-1) P of the standard solution. Evaluations were performed at 18, 39 and 62 days after transplanting (DAT). The low level of P was responsible for reductions in tuber yield and production of shoot and root, as decreases in the number of leaves and fresh and dry weight of these parts of the plant were found. The activity of the acid phosphatase enzyme was higher on 5% of P in root and lower in the fourth leaf at initial period of cultivation. The concentration of soluble phosphorus (Pi) and total P content in the tissue, were generally lower at the lower phosphorus level that at the highest level. The concentration of the photosynthetic pigments has been generally kept similar between levels. The Fv/Fm and Fv/Fo ratios as well as a transport rate of electrons (ETR1500) for some genotypes had reductions on 5% P. On the basis of P use and response efficiency indexes, genotypes SMIC148-A (C) and SMIF212-2 (M) were classified into NENR and genotypes SMIJ319-7(S) and SMIG145-1 (O) ER. Keywords: Solanum tuberosum, P use efficiency, P response efficiency, acid phosphatase, phosphorus content, a chlorophyll fluorescence, photosynthetic pigments. / O fósforo (P) é um dos macronutrientes que mais limita a produção agrícola, especialmente a produção de batata, que é uma cultura altamente responsiva à fertilidade do solo. A deficiência deste nutriente ocorre em mais da metade dos solos agricultáveis do mundo. Este estudo teve como objetivo estudar o efeito de níveis contrastantes de P em genótipos de batata através de parâmetros fisiológicos (crescimento, fluorescência da clorofila a, pigmentos fotossintéticos) e bioquímicos (atividade da fosfatase ácida, teor de fósforo nos tecidos), bem como a determinação de índices de eficiência e resposta ao P. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em sistema hidropônico em areia. Os tratamentos utilizados constaram de quatro genótipos de batata, SMIC148-A (C), SMIF212-2 (M), SMIG145-1 (O) e SMIJ319-7 (S) e dois níveis de fósforo (P), 5% de P e 50% (2,32 e 23,23 mg L-1, respectivamente) de P da solução padrão. As avaliações foram realizadas aos 18, 39 e 62 dias após o transplantio (DAT). O baixo nível de P foi responsável por reduções na produção de tubérculos bem como na produção de parte aérea e raiz, pois se verificou decréscimos no número de folhas e na massa fresca e seca destas partes da planta. A atividade da enzima fosfatase ácida foi maior em 5% de P em raiz e menor na quarta folha em período inicial de cultivo. A concentração de fósforo solúvel (Pi) bem como o conteúdo de P total no tecido, foram em geral menores no menor nível de P que no maior nível. A concentração de pigmentos fotossintéticos de maneira geral foi mantida em baixo P. As razões Fv/Fm e Fv/Fo, bem como a taxa de transporte de elétrons (ETR1500) para alguns genótipos tiveram reduções em 5% de P. A partir de índices de eficiência de uso e resposta ao P o genótipos SMIC148-A (C) e SMIF212-2 (M) foram classificados em NENR e os genótipos SMIJ319-7(S) e SMIG145-1 (O) em ER.