A soja é a cultura agrícola com maior extensão de área plantada no Brasil, país que se destaca no cenário mundial como o segundo maior produtor e exportador desta oleaginosa. A ferrugem asiática (FA), causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, apresenta-se como um dos mais graves problemas fitossanitários da cultura da soja no Brasil, principalmente por não existirem, até o presente momento, cultivares com níveis de resistência satisfatórios. Com o objetivo de melhor se conhecer a biologia de Phakopsora pachyrhizi e alguns fatores relacionados ao processo infeccioso em soja, no presente trabalho foram avaliados: (1) Métodos de preservação de urediniósporos; (2) Influência da descontinuidade do molhamento foliar no processo infeccioso dos urediniósporos; (3) Influência da luminosidade e da superfície foliar no processo infeccioso de urediniósporos de P. pachyrhizi; (4) Influência do estádio fenológico da soja na infecção de P. pachyrhizi. Os resultados obtidos mostraram que a desidratação dos esporos proporcionou maior viabilidade destes ao longo do tempo, para todas as condições de armazenamento testadas. No deep freezer foi possível preservar os esporos por até 231 dias, independente da sua condição de hidratação. No ambiente, os esporos não desidratados e desidratados permaneceram viáveis por 16 e 22 dias, respectivamente. A reversão de dormência dos esporos foi efetiva ao empregar hidratação (24h de câmara úmida) seguida ou não por choque térmico (40°C/5 minutos). Em todos os tratamentos onde se aplicou molhamento foliar descontínuo, a severidade de FA foi sempre inferior quando comparada ao molhamento contínuo, principalmente quando a interrupção do molhamento se deu após 4 horas de câmara úmida inicial. A interrupção temporária do molhamento afetou os esporos que haviam germinado, pois os mesmo não foram aptos a infectar após novo período de molhamento. Com relação à luminosidade, os urediniósporos foram aptos a infectar plantas de soja tanto na luz quanto no escuro. Porém, severidade maior foi observada quando se inoculou a superfície adaxial, com posterior incubação das plantas no escuro. Os experimentos in vitro mostraram que, na ausência de luz, houve maior germinação e maior formação de apressórios. O teor de cera epicuticular e o seu aspecto ultra-estrutural não apresentaram diferenças entre as superfícies adaxial e abaxial no cultivar BRS 154. Os cultivares BRS 154 e BRS 258, no estádio fenológico reprodutivo, R5, apresentaram menor severidade em relação aos estádios V3 e R1. O período latente médio (PLM) da FA foi 8 e 9 dias para os cultivares BRS 154 e BRS 258, respectivamente. O PLM não se diferenciou em função do estádio fenológico para ambos cultivares. Quanto à influência da idade da folha na suscetibilidade à FA, a folha 1, considerando-se o sentido base-ápice da planta, mostrou maior suscetibilidade e freqüência de infecção de P. pachyrhizi . Os resultados apresentados são essenciais, tanto por disponibilizarem informações sobre a biologia e epidemiologia do fungo, quanto por servirem como base para novos estudos, nas mais diversas áreas sobre este importante patossistema. / Soybean is the agricultural crop with the largest planted area in Brazil. The country stands out in the world scenario as the second-largest producer and exporter of this oilseed crop. The Asian rust (AR), caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, is one of the most serious phytosanitary problems of soybean in Brazil, especially because no cultivars exist so far with satisfactory resistance levels. In order to acquire better knowledge about the biology of Phakopsora pachyrhizi and some factors related to its infectious process in soybean, the following were evaluated in the present work: (1) Uredospore preservation methods; (2) Influence of leaf wetness discontinuity on the infectious process of uredospores; (3) Influence of luminosity and leaf surface on the infectious process of P. pachyrhizi uredospores; (4) Influence of phenological stage of soybean on infection by P. pachyrhizi . The results obtained showed that spore dehydration provided greater spore viability with time, in all storage conditions tested. Spores could be preserved for up to 231 days in the deep freezer, regardless of their hydration condition. At room temperature, non-dehydrated and dehydrated spores remained viable for 16 and 22 days, respectively. Spore dormancy reversion was effective when hydration was used (24h in humid chamber), followed or not by thermal shock (40°C/5 minutes). In all treatments where discontinuous leaf wetting was applied, AR severity was always lower when compared with continuous wetting, especially when wetting was interrupted after 4 hours of initial treatment in the humid chamber. Temporary wetness interruption affected spores that had already germinated, as these were not able to infect after a new wetness period. As to luminosity, uredospores were capable of infecting soybean plants both in the light and in the dark. However, higher severity was observed when the adaxial surface was inoculated, with later incubation of the plants in the dark. The in vitro experiments showed that there was greater germination and greater formation of appressoria in the absence of light. Epicuticular wax content and its ultrastructural aspect did not show differences between the adaxial and abaxial surfaces in cultivar BRS 154. At the R5 reproductive phenological stage, cultivars BRS 154 and BRS 258 showed smaller severity in relation to stages V3 and R1. The AR mean latent period (MLP) was 8 and 9 days for cultivars BRS 154 and BRS 258, respectively. MLP differences due to phenological stage were not detected in any of the cultivars. As to the influence of leaf age on AR susceptibility, leaf 1 showed greater susceptibility and frequency of infection by P. pachyrhizi, considering the plant base-apex direction. The results herein presented are essential, either because they make information available on the biology and epidemiology of the fungus, or because they serve as a foundation for new studies on the most diverse areas about this important pathosystem.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this work was to determine the effect of mineral nitrogen fertilization rates on nodulation, plant growth, yield and the effect of nitrogen rates on the progress of Asian soybean rust (Phakopsora pachyrhizi Sydow) of two short cycle soybean cultivars. Experiments were carried out in greenhouse and in the field, in 2011/12 and 2012/13. In the greenhouse, plants were grown in sand and supplied with five nutrient solutions and also grown in a mixture of sand plus soil and supplied by six mineral nitrogen rates. In the field, plants were fertilized with six mineral nitrogen rates. For determinations of Asian soybean rust, experiments were doubled and Phakopsora pachyrhizi was inoculated. In all experiments, active nodules, growth, grain yield and plant N concentration was determined. In Asian soybean rust experiments, defoliation and the area under rust progress curve (AURPC) was determined. In the field, nitrogen rates increased plant growth only in 2011/12. Active nodules per plant decreased in all experiments. Grain yield was not affected by N rates in the field. In the greenhouse, nitrogen rates increased plant growth and the disease progress. In 2011/12 field experiment, a slight decrease of rust progress and a slight increase in yield was recorded. Mineral nitrogen fertilization can increase plant growth and grain yield under optimal supply of water and nutrients. However, under favorable environmental conditions for the Asian rust, the increase in grain yield by effect of high N rates might not be attained due to the damage caused by the disease. / O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito de taxas de adubação nitrogenada sobre a nodulação, crescimento da planta, rendimento e progresso da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi Sydow) de duas cultivares de soja de ciclo curto. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação e no campo, em 2011/12 e 2012/13. Na casa de vegetação, as plantas foram cultivadas em areia com cinco soluções nutritivas e também em uma mistura de areia mais solo com seis doses de nitrogênio mineral. No campo, as plantas foram adubadas com seis doses de nitrogênio mineral. Para as determinações de ferrugem asiática, os experimentos foram duplicados e o patógeno (Phakopsora pachyrhizi) foi inoculado. Em todos os experimentos foi determinado o número de nódulos ativos, o crescimento, a produção de grãos e a concentração de N na planta. Nos experimentos de ferrugem da soja, a desfolha e a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPF) foram determinados. No campo, as doses de nitrogênio aumentaram o crescimento das plantas apenas em 2011/12. O número de nódulos ativos por planta diminuiu em todos os experimentos. O rendimento de grãos no campo não foi afetado pelas doses de N. Na casa de vegetação, as doses de nitrogênio aumentaram o crescimento das plantas e o progresso da doença. Em 2011/12 no experimento de campo, houve um pequeno decréscimo no progresso da ferrugem e um ligeiro aumento na produtividade. Concluiu-se que a adubação nitrogenada mineral pode aumentar o crescimento da planta e a produção de grãos em condições ideais de água e nutrientes. No entanto, sob condições ambientais favoráveis para a ferrugem asiática, o aumento da produção de grãos obtido pelo uso de altas doses de N pode ser anulado pelos danos causados pela doença. Em condições de campo, os efeitos do N sobre o rendimento de grãos são de pequena importância em ambas as cultivares.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-06-19T17:15:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) PEDRO HENRIQUE SOARES DE ALMEIDA.pdf: 8669671 bytes, checksum: bf6252d5566d0b626215c08edce94dca (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-19T17:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) PEDRO HENRIQUE SOARES DE ALMEIDA.pdf: 8669671 bytes, checksum: bf6252d5566d0b626215c08edce94dca (MD5) Previous issue date: 2018-05-15 / O mosaico de imagens é o alinhamento de múltiplas imagens em composições maiores que representam partes de uma cena 3D. Diversos algoritmos de mosaico de imagens foram propostos nas últimas duas décadas. Ao mesmo tempo, o advento contínuo de novos métodos de mosaico torna muito difícil escolher um algoritmo apropriado para uma finalidade específica. Este trabalho teve por objetivo avaliar métodos de mosaico baseados em característica de baixo nível utilizando imagens agrícolas obtidas por meio de Aeronave Remotamente Pilotada (RPA). Algoritmos detectores de característica de baixo nível podem ser invariantes à escala e rotação, dentre outras transformações que comumente ocorrem em imagens agrícolas obtidas por meio de RPA. O detector de cantos de Harris, detector de cantos FAST, detector de característica SIFT e detector SURF foram avaliados de acordo com o desempenho computacional e a qualidade do mosaico gerado. Para avaliar o desempenho, foram levados em consideração fatores como a média de características detectadas por imagem, o número de imagens utilizadas para compor o mosaico e o tempo de processamento (tempo de usuário ou user time). Para avaliar a qualidade, os mosaicos gerados pelos métodos foram utilizados para estimar a severidade da ferrugem asiática da soja e uma comparação com o software comercial Pix4Dmapper foi realizada. Em relação à qualidade, não houve diferença significativa e todos os métodos demonstraram estar no mesmo patamar. O detector SURF, dentre todos os métodos, obteve o pior desempenho utilizando, em média, apenas 33,1% das imagens de entrada para compor os mosaicos. O detector de cantos de Harris mostrou-se como a solução mais rápida, chegando a ser 7,27% mais rápido para compor o mosaico. Porém, em seu último mosaico gerado, o aproveitamento das imagens de entrada foi pobre: apenas 52%. O detector de cantos FAST obteve o melhor aproveitamento das imagens de entrada, porém, descontinuidades significativas de objetos ocorreram em seu último mosaico gerado. Além disso, obteve um tempo de processamento consideravelmente superior ao dos demais métodos, chegando a ser 6,42 vezes mais lento para compor o mosaico. O detector de característica SIFT obteve o segundo melhor tempo de processamento e o segundo melhor aproveitamento das imagens de entrada, sem apresentar problemas de descontinuidades de objetos. Portanto, mostrou-se como o método mais adequado para imagens agrícolas obtidas por meio de RPA. / Image mosaicing is the alignment of multiple images into larger compositions which represent portions of a 3D scene. A number of image mosaicing algorithms have been proposed over the last two decades. At the same time, the continuous advent of new mosaicing methods in recent years makes it really difficult to choose an appropriate mosaicing algorithm for a specific purpose. This study aimed to evaluate low level feature-based mosaicing methods using agricultural images obtained by Remotely Piloted Aircraft (RPA). Low-level feature detecting algorithms can be invariant to scale and rotation, among other transformations that commonly occur in agricultural images obtained by RPA. Harris corner detector, FAST corner detector, SIFT feature detector and SURF detector were evaluated according to the computational performance and the quality of the generated mosaic. To evaluate computational performance, were taken into account factors such as the detected features average per image, the number of images used to compose the mosaic and the processing time (user time). To evaluate quality, the mosaics generated by each method were used to estimate the Asian soybean rust severity and a comparison with the commercial software Pix4Dmapper was performed. Regarding quality, there was no significant difference and all methods proved to be on the same level. SURF detector, among all methods, got the worst performance using, on average, only 33.1% of the input images to compose the mosaics. Harris corner detector proved to be the fastest solution, becoming 7.27% faster to compose the mosaic. However, in its final mosaic, the use of the input images was poor: only 52%. FAST corner detector had the best utilization of the input images, however, significant discontinuities of objects occurred in its final mosaic. In addition, it had a considerably longer processing time than the other methods, becoming 6.42 times slower to compose the mosaic. SIFT feature detector had the second best processing time and the second best utilization of the input images, without presenting object discontinuities problems. Therefore, presented itself as the most suitable method for agricultural images obtained by RPA.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The soybean cultivars reaction to the causal agent of asian rust (Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd.) and mixing responsiveness of DeMethylation Inhibitor (DMI) and Quinone outsite Inhibitor (QoI) fungicides are important factors to be determined for the management of the pathogen. The activity of these fungicides sprayed on the leaves depends on the amount that it reaches the biochemical action site and the compound efficacy. Thus, the proportion of leaf deposit that it enters the leaf, the rate of entry and dissipation in the leaf tissue are determinant for the activity and diseases residual control after the occurrence of a wash. The chapter I objective was to evaluate the reaction of fifteen soybean cultivars to the causal agent of soybean rust and the responsiveness mixing Active Ingredients (AI) epoxiconazole (EPOX) + pyraclostrobin (PYR) and prothioconazole (PROT) + trifloxystrobin (TRIFL). The parameters evaluated were the latency period, residual control, progression and the Area Under the Disease Progress Curve (AUDPC). In the Chapter II, the EPOX and PYR persistence associated with mancozeb (Mz) was determined under greenhouse conditions in two commercial soybean cultivars. Artificial washes were used to determine the concentration of the remaining AI on the foliar tissues after the spraying. For this purpose, the leaves were washed with water at 0.17, 1, 2, 4, 48, 96, 192 h after the fungicide spraying and immediately collected. The EPOX and PYR concentrations were also determined on leaves at 12, 16 and 20 days after spraying. Through the high performance liquid chromatographic analysis and the experimental design, it was possible to measure the EPOX and PYR concentrations penetrated and it dissipated in whole-plant leaves, associated or not to mancozeb. The influence of the interaction between leaflets age and cultivars in the EPOX and PYR concentration on leaves after the spraying was also evaluated. Due to the scarcity of detailed studies on the performance of site-specific fungicides associated with multisite fungicides, in the Chapter III was investigated the asian rust severity and the residual control of the EPOX and PYR mixture associated mancozeb. In the chapter I, it was verified that the responsiveness of DMI and QoI mixtures to P. pachyrhizi is different among the cultivars. The greatest residual control of the pathogen in the different cultivars was through of the PROT + TRIFL spraying. In the chapter II, it was verified that mancozeb influences the persistence of DMI and QoI fungicides in soybean cultivars. The EPOX penetration rate in the cultivars was faster without the association of mancozeb to the fungicide (DMI + QoI). The association of mancozeb to the fungicide (DMI + QoI) reduced the penetration rate of PYR in DM 6563 RSF IPRO cultivar. The PYR concentration in leaves of the two cultivars at 48 h after spraying was similar by the association or not of the fungicide with mancozeb. The cultivars showed different AI penetration rates in leaves. It was observed a reduction of the AI concentrations in the foliar tissues after 48 h of the spraying, evidencing a dissipation process of the AI, after this time. The association of mancozeb to the fungicide (DMI + QoI) only influenced the persistence of PYR at 16 days after spraying in DM 6563 RSF IPRO cultivar. The dissipation rate of PYR is different between the leaves cultivars. The penetration of the AI is greater in younger leaves than in older leaves. The concentrations of PYR in soybean leaves were higher than EPOX at different sampling times, after the fungicide spraying. In the chapter III, it was verified that mancozeb associated with EPOX + PYR in spray solution increases the residual control of P. pachyrhizi and it reduces the disease severity. / A reação de cultivares de soja ao agente causal da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd.) e responsividade de mistura de fungicidas Inibidores da DesMetilação (IDM) e Inibidores da Quinona oxidase (IQo) são importantes fatores a serem determinados para o manejo do patógeno. A atividade desses fungicidas pulverizados na folha depende da quantidade que atinge o local de ação bioquímico e da eficácia do composto. Assim, a proporção do depósito foliar que entra na folha, a taxa de entrada e sua dissipação no tecido foliar são determinantes para a atividade e residual no controle das doenças após a ocorrência de uma lavagem. O capítulo I teve como objetivo avaliar a reação de quinze cultivares de soja ao agente causal da ferrugem asiática e responsividade da mistura dos ingredientes ativos (IA) epoxiconazol (EPOX) + piraclostrobina (PIR) e protioconazol (PROT) + trifloxistrobina (TRIFL). Os parâmetros avaliados foram o período de latência, residual de controle, progresso e a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). No capítulo II, a persistência de EPOX e PIR associadas com mancozebe (Mz) em duas cultivares comerciais de soja foi determinada em condições de casa de vegetação. Lavagens artificiais foram utilizadas para determinar a concentração dos IA remanescentes nos tecidos foliares após a pulverização. Para isso, as folhas foram lavadas com água 0,17, 1, 2, 4, 48, 96, 192 h após a pulverização do fungicida e imediatamente coletadas. As concentrações de EPOX e PIR também foram determinadas em folhas aos 12, 16 e 20 dias após a pulverização. Através da análise cromatográfica liquida de alta eficiência e do desenho experimental foi possível mensurar as concentrações de EPOX e PIR penetradas e dissipadas em folhas de planta inteira, associadas ou não à mancozebe. A influência da interação de idade de trifólios e cultivares sobre as concentrações de EPOX e PIR após a pulverização também foi avaliada. Devido à escassez de estudos detalhados sobre o desempenho dos fungicidas sítio-específicos associados aos fungicidas multissítios, no capítulo III foi investigado a severidade de ferrugem asiática e o residual de controle da mistura de EPOX e PIR associada ao mancozebe. No capítulo I foi verificado que a responsividade de misturas de IDM e IQo à P. pachyrhizi é distinta entre as cultivares. O maior residual de controle do patógeno nas diferentes cultivares foi através da pulverização de PROT + TRIFL. No capítulo II foi verificado que mancozebe influencia a persistência de fungicidas IDM e IQo em cultivares de soja. A taxa de penetração de EPOX nas cultivares foi mais rápida sem a associação de mancozebe ao fungicida (IDM + IQo). A associação de mancozebe ao fungicida (IDM + IQo) reduziu a taxa de penetração de PIR na cultivar DM 6563 RSF IPRO. A concentração de PIR em folhas das duas cultivares às 48 h após a pulverização foi semelhante pela associação ou não do fungicida com mancozebe. As cultivares apresentaram diferentes taxas de penetração dos IA em folhas. Observou-se uma redução das concentrações dos IA nos tecidos foliares após 48 h da pulverização, evidenciando um processo de dissipação dos IA, após esse tempo. A associação de mancozebe ao fungicida (IDM + IQo) somente influenciou a persistência de PIR aos 16 dias após a pulverização na cultivar DM 6563 RSF IPRO. A taxa de dissipação de PIR em folhas é diferente entre as cultivares. A penetração dos IA é maior em folhas mais novas do que em folhas velhas. As concentrações de PIR em folhas de soja foram superiores que EPOX nos diferentes tempos de coletas, após a pulverização do fungicida. No capítulo III foi verificado que mancozebe associado com EPOX + PIR em calda de pulverização aumenta o residual de controle de P. pachyrhizi e reduz a severidade da doença.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The association of application technology with the crop handling can provide larger adaptation in the phytosanitary handling as well as increasing the exhibition of the leaves to the radiation. This work had for objective to assess the effect of row spacings and spray nozzles interaction in asian rust (Phakopsora pachyrhizi Sidow) control. The experimental design was a randomized blocks with four replications, in bands with split split-plots. The research was carried out in Itaara RS wher the cultivar M-SOY 8000 RR was sowed in row spacings of 30, 45 and 60 cm, keeping the same plants population of 33 pl.m-2. The spray nozzles used were extended range flat (XR 11001), twinjet flat spray (TJ60-11002), hollow cone spray (TXA 8002) and Turbo Teejet® Duo (TT 11002 + XR 11002). The applications were designed in split splitplots with one, two and three applications. The results showed that the reduction of the row spacing benefited the disease action. The row spacing of 60 cm presented the smallest severity values, rate of disease progress (r) and Area Under Disease Progress Curve (AUDPC). When the row spacing was reduced, the previous values were increasing gradually. Thus, the defoliate was larger in row spacings of 30 and 45 cm and the Green Foliate Area (GFA) was obtained better levels in the row spacing of 60 cm. The fungicide covering was larger in the row spacing of 60 cm as in medium as in inferior stratum for all analyzed spray nozzles. The number of pods and number of grains per pods were significantly larger in the row spacing of 60 cm mainly in the inferior stratum, resulting in a superior final productivity than row spacing of 30 and 45 cm, benefited for the largest foliate covering and photosynthetic activity of the inferior and medium stratum. / A associação da tecnologia de aplicação com o manejo fitotécnico pode proporcionar maior adequação no manejo fitossanitário assim como aumentar a exposição das folhas à radiação. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da interação de espaçamentos entre linhas da soja com diferentes pontas de pulverização visando controle da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi Sidow) da soja. Para isso foi utilizado o delineamento experimental de blocos ao acaso com parcelas subsubdivididas. O trabalho foi conduzido em Itaara RS onde a cultivar de soja M-SOY 8000 RR foi semeada com espaçamentos de 30, 45 e 60 cm entre linhas, mantendo a mesma população de plantas de 33 pl.m-2. Foram utilizadas pontas de pulverização de jato leque plano de uso ampliado (XR 11001), jato plano duplo comum (TJ-60 11002), cone vazio (TXA 8002) e Turbo TeeJet® Duo (TT 11002 + XR 11002), trabalhadas com pulverizador costal propelido à CO2. As aplicações foram escalonadas nas subsubuparcelas com uma, duas e três aplicações. Os resultados obtidos mostraram que a redução do espaçamento entre linhas favoreceu a ação da doença. O espaçamento de 60 cm apresentou os menores valores de severidade, taxa de progresso (r) da doença e Área Abaixo da Curva de Progresso da Doença (AACPD). À medida que o espaçamento foi reduzido, os valores citados foram aumentando gradativamente. Por conseqüência, a desfolha foi maior nos espaçamentos de 30 e 45 cm e a Área Foliar Verde (AFV) obteve melhores níveis no espaçamento de 60 cm. A cobertura do fungicida foi superior no espaçamento de 60 cm, tanto no dossel mediano como no inferior para todas as pontas analisadas. Com relação à produtividade, seus componentes, como número de vagens e número de grãos por vagem foram significativamente superiores no espaçamento de 60 cm, principalmente no dossel inferior, favorecido pela maior cobertura foliar e atividade fotossintética dos dosséis inferior e mediano, resultando em uma produtividade final superior aos espaçamentos de 45 e de 30 cm.