Submitted by Suelen Cristina Nunes Alves (suelen_cris88@yahoo.com.br) on 2018-05-30T16:50:57Z No. of bitstreams: 1 SuelenCristinaNunesAlvesTeseRevisada.pdf: 2888189 bytes, checksum: 543ba9a57a76662fdd1500ad5ee48e03 (MD5) / Approved for entry into archive by Alexandra Maria Donadon Lusser Segali null (alexmar@fcav.unesp.br) on 2018-06-05T18:24:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alves_scn_dr_jabo.pdf: 2888189 bytes, checksum: 543ba9a57a76662fdd1500ad5ee48e03 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T18:24:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alves_scn_dr_jabo.pdf: 2888189 bytes, checksum: 543ba9a57a76662fdd1500ad5ee48e03 (MD5) Previous issue date: 2018-04-04 / O níquel (Ni) é um metal de ocorrência natural em rochas magmáticas. Pode ser adicionado ao solo por ações antrópicas, como a agricultura, disposição de resíduos industriais e deposições atmosféricas. Este elemento satisfaz critérios de essencialidade para as plantas, mas é considerado tóxico em altas concentrações. A hipótese deste trabalho é: doses variadas de Ni na forma de Ni(NO3)2 e Ni2O3 contribuem para maior absorção de Ni por plantas de sorgo e causam efeitos nas atividade biológicas e enzimáticas do solo. A degradação de plantas de sorgo contaminadas em solo que não foi adicionado Ni(NO3)2 e Ni2O3 não causam efeitos na atividade biológica e enzimática. O experimento foi instalado em casa de vegetação localizada no departamento de Tecnologia da FCAV/UNESP – Jaboticabal. O solo utilizado foi o Latossolo Vermelho distrófico (LVd). O experimento foi conduzido em duas etapas. A primeira etapa diz respeito ao desenvolvimento de plantas de sorgo em solo contaminado por Ni(NO3)2 e Ni2O3. O delineamento experimental foi o fatorial 2 x 3 +1. Nessa etapa foram testadas 2 fontes de Ni [Ni(NO3)2 e Ni2O3] em 3 doses, com 3 repetições, mais um tratamento controle com adubação mineral sem níquel. As doses de Ni foram 35, 70 e 140 mg kg-1 solo. Nesta etapa foram realizadas análises de Ni pseudototal e extraível, Ni nas folhas diagnose, planta inteira e grãos, assim como, quantificação do carbono na biomassa microbiana, respiração basal do solo, hidrólise do diacetato de fluoresceína e cálculo de quociente metabólico, além da produtividade da cultura. A contaminação do solo com Ni(NO3)2 e Ni2O3 influencia as atividades biológica e enzimática, pois provocou estresse na comunidade microbiana. O Ni(NO3)2 ocasionou maior absorção de Ni na planta e a absorção dos elementos Cu, Zn, Mn e Mg também foi influenciada pelo Ni no solo. A produtividade foi menor no tratamento com plantas contaminadas. A segunda etapa foi desenvolvida em delineamento experimental inteiramente casualizado, em que foi avaliada a liberação de Ni pela biodegradação das plantas de sorgo, e sua influência do Ni nas atividades biológica e enzimática do solo no decorrer do tempo, com 4 tratamentos e 5 repetições. Foram adotados os tratamentos, todos com o mesmo solo: controle absoluto sem plantas (CABS), controle com plantas não contaminadas com Ni (CONT), plantas contaminadas com Ni(NO3)2 (NN) e Ni2O3 (OX). Foram realizadas amostragens aos 0, 15, 30, 60 e 120 dias após a instalação do experimento, para verificar as mudanças no decorrer do tempo. Foram analisados o níquel extraível, o carbono na biomassa microbiana e a hidrólise do diacetato de fluoresceína. / Nickel (Ni) is a naturally occurring metal in magmatic rocks. Can be added to the soil by anthropogenic actions, such as agriculture, industrial waste disposal and atmospheric deposition. This element satisfies criteria for essentiality to the plants, but is considered toxic at high concentrations. The hypothesis of this paper is: varied doses of Ni in the form of Ni(NO3)2 and Ni2O3 contribute to greater absorption of Ni for sorghum plants and cause effects on biological and enzyme activity of soil. The degradation of sorghum plants contaminated in soil that has not been added Ni(NO3)2 and Ni2O3 do not cause effects on biological and enzyme activity. The experiment was installed in greenhouse located in the Department of technology of UNESP/FCAV-Jaboticabal. The soil used was Red Latosol distrófic (LVd). The experiment was conducted in two stages. The first stage concerns the development of sorghum plants in contaminated soil by Ni(NO3)2 and Ni2O3. The experimental design was factorial 2 x 3 +1. In this step 2 Ni sources were tested [Ni(NO3)2 and Ni2O3] into 3 doses, with 3 replications, more control treatment with mineral fertilization without nickel. The doses of Ni were 35, 70 and 140 mg kg-1 soil. Analyses were performed at pseudototal and extractable Ni, Ni on diagnosis, entire plant and grain, as well as quantification of microbial biomass carbon, soil basal respiration, hydrolysis of fluorescein diacetate and calculation of Metabolic Quotient, in addition to the productivity of the crop. Soil contamination with Ni(NO3)2 and Ni2O3 influences the biological and enzymatic activities, because it caused stress on microbial community. The Ni(NO3)2 caused increased absorption of Ni in the plant and the absorption of the elements Cu, Zn, Mn and Mg was also influenced by Ni in soil. Productivity was lower in the treatment with contaminated plants. The second step was developed in completely randomized experimental design, in which it was evaluated the release of Ni by the biodegradation of sorghum plants, and your influence of biological and enzymatic activities Ni of the soil over time, with 4 treatments and 5 repetitions. The treatments were adopted, all with the same soil: absolute control without plants (CABS), with control plants contaminated with Ni (CONT), contaminated plants with Ni(NO3)2 (NN) and Ni2O3 (OX). Samplings were carried out at 0, 15, 30, 60 and 120 days after installation of the experiment, to check the changes over time. We analyzed the extractable nickel, carbon in microbial biomass and fluorescein diacetate hydrolysis.

A cultura de sorgo granífero no país é amplamente utilizada na alimentação animal. Através deste estudo, decidimos avaliar a micobiota e a ocorrência de ácido tenuazônico em grãos de sorgo cultivados em duas safras. Além disso, através de abordagem polifásica, caracterizamos cepas de E. sorghinum, bem como avaliamos os aspectos ecofisiológicos desta espécie. E. sorghinum foi o fungo mais prevalente nos de grãos de sorgo. O ácido tenuazônico foi detectado na totalidade das amostras avaliadas, com maiores níveis nos grãos cultivados na safra verão. Foi possível verificar considerável variabilidade genética nas cepas de E. sorghinum, apresentando-se como complexo de espécies filogenéticas. Avaliando os fatores abióticos ocorridos no campo, bem como acessando a ecofisiologia de E. sorghinum, foi possível verificar que condições quentes e úmidas são favoráveis a produção de ácido tenuazônico. Estes resultados alertam para presença de compostos tóxicos em grãos de sorgo cultivados no país, bem como contribuem com informações aplicáveis para o manejo desta cultura. / The culture of sorghum in Brazil is widely used in animal feed. The aim of this study was evaluate the mycobiota and occurrence of tenuazonic acid in sorghum grains cultivated in two sowing periods. In addition, through a polyphasic approach, we characterized strains of Epicoccum sorghinum, as well as evaluated the ecophysiological of this species. E. sorghinum was the most prevalent fungus in sorghum grains. Tenuazonic acid was detected in all the samples, with higher levels in the grains grown in the summer crop. It was possible to verify considerable genetic variability in the strains of E. sorghinum, presenting as a complex of phylogenetic species. By evaluating the abiotic factors occurring in the field, as well as the access to an ecophysiology of E. sorghinum, it was possible to verify that hot and wet conditions are favorable for tenuazonic acid production. These results indicate the presence of toxic compounds in sorghum grains cultivated in Brazil, as well as contribute with information for crop management.

O etanol está consolidado como combustível para movimentação de veículos leves no Brasil e, nos últimos 40 anos, apenas a cultura de cana-de-açúcar tem sido explorada comercialmente para a produção deste combustível. Por outro lado, o desenvolvimento agrícola vem proporcionando safras recordes de grãos nas últimas décadas. A produção de milho se destaca pelo aumento da produtividade, podendo ser semeado como cultura principal ou como cultura de inverno em rotação com a soja. O sorgo, por sua vez, pode atuar como um substituto do milho, apresentando maior rusticidade e tolerância à seca. Dada essa conjuntura, usinas de etanol do Mato Grosso se associaram a produtores de milho e sorgo para incluir novas matéria-primas no processo de produção de combustíveis, compartilhando uma mesma unidade industrial, denominada Usina Integrada ou Usina Flex. No contexto atual, o desenvolvimento de novas tecnologias e setores produtivos exige a consideração de suas potenciais implicações energéticas e ambientais. A Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) é uma ferramenta da gestão ambiental usada para avaliar impactos ambientais potenciais associados a produtos, processos e serviço. Sua principal característica é se prestar a essa avaliação de forma sistêmica, levando em conta todas as etapas do seu ciclo de vida. O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar os desempenhos ambiental e energético da produção de etanol a partir dos ativos agrícolas cana-de-açúcar, milho e sorgo, no contexto de usina autônoma integrada, segundo a abordagem do ciclo de vida. Para tanto, estudos de ACV foram conduzidos para cada um dos três produtos, seguindo as diretrizes das normas ABNT NBR ISO 14.040:2009 e ABNT NBR ISO 14.044:2009. Para a análise ambiental aplicou-se o método de Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICV) ReCiPe midpoint e, para a análise energética, o método Demanda de Energia Cumulativa foi utilizado, seguido pelo cálculo dos Índices de Retorno Energético sobre o Investimento (EROI) para cada combustível. A unidade funcional dos estudos foi 1 m³ de etanol hidratado e o sistema de produto incluiu a produção de insumos, produção da matéria-prima agrícola, produção de etanol, cogeração e etapas de transporte. Os resultados da análise ambiental demonstraram que o etanol de cana-de-açúcar apresenta melhor desempenho do que o etanol de milho e de sorgo em um número maior de categorias de impacto. As análises energéticas demonstraram que o uso de cavaco de madeira na etapa de cogeração dos processos de produção de etanol de milho e sorgo traduziu-se em ganhos energéticos, mas o etanol de cana-de-açúcar ainda apresenta um desempenho melhor por utilizar o bagaço para cogeração. Em termos de EROI, o etanol de cana-de-açúcar disponibilizou 9,77 unidades de energia para cada unidade consumida, o etanol de milho disponibilizou 2,68 e o etanol de sorgo disponibilizou 3,10. / Ethanol is consolidated as fuel to drive light vehicles in Brazil, but for the past 40 years, only the cultivation of sugarcane has been commercially exploited for the production of this fuel. On the other hand, agricultural development has provided high yields of grain in recent decades. Corn production is distinguished by increased productivity, and can be sown as main crop or as a winter crop in rotation with soybeans. Sorghum, in turn, has a higher roughness and tolerance to drought and can act as a substitute for corn. Given this situation, ethanol plants in Mato Grosso were associated with corn and sorghum producers to include new raw materials in the fuel production process, sharing the same plant, called Integrated Plant or Plant Flex. However, the development of new technology and production sectors requires consideration of its potential energy and environmental implications. The Life Cycle Assessment (LCA) is management tool used to evaluate potential environmental impacts associated with products, processes and services. Its main feature is to provide such an assessment in a systematic way, taking into account all stages of their life cycle. The objective of this study was to evaluate and compare the environmental and energy performance of ethanol production from sugarcane, corn and sorghum in the context of integrated autonomous plant, according to the life cycle approach. For that, LCA studies were conducted for each of the three products, following the guidelines of the standards ISO 14040: 2009 and ISO 14044: 2009. For environmental analysis the method of Life Cycle Impact Assessment (LCIA) Recipe midpoint was applied and for energy analysis Cumulative Energy Demand method was used, followed by the estimate of the Energy Return On Investment (EROI) for each fuel. The functional unit of the studies was 1 m³ of hydrous ethanol and the product system includes the production inputs, production of agricultural raw material, production of ethanol, cogeneration and transport stages. The results of the environmental analysis showed that the ethanol sugarcane performs better than the ethanol maize and sorghum in a greater number of impact categories. Energy analyzes have shown that the use of wood chips in cogeneration stage of corn ethanol production processes and sorghum has resulted in energy savings, but the ethanol sugarcane still performs better by using bagasse for cogeneration. In terms of EROI, the sugarcane ethanol provided 9.77 units of energy for every unit consumed, corn ethanol provided 2.68 and sorghum ethanol provided 3.10.

O etanol está consolidado como combustível para movimentação de veículos leves no Brasil e, nos últimos 40 anos, apenas a cultura de cana-de-açúcar tem sido explorada comercialmente para a produção deste combustível. Por outro lado, o desenvolvimento agrícola vem proporcionando safras recordes de grãos nas últimas décadas. A produção de milho se destaca pelo aumento da produtividade, podendo ser semeado como cultura principal ou como cultura de inverno em rotação com a soja. O sorgo, por sua vez, pode atuar como um substituto do milho, apresentando maior rusticidade e tolerância à seca. Dada essa conjuntura, usinas de etanol do Mato Grosso se associaram a produtores de milho e sorgo para incluir novas matéria-primas no processo de produção de combustíveis, compartilhando uma mesma unidade industrial, denominada Usina Integrada ou Usina Flex. No contexto atual, o desenvolvimento de novas tecnologias e setores produtivos exige a consideração de suas potenciais implicações energéticas e ambientais. A Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) é uma ferramenta da gestão ambiental usada para avaliar impactos ambientais potenciais associados a produtos, processos e serviço. Sua principal característica é se prestar a essa avaliação de forma sistêmica, levando em conta todas as etapas do seu ciclo de vida. O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar os desempenhos ambiental e energético da produção de etanol a partir dos ativos agrícolas cana-de-açúcar, milho e sorgo, no contexto de usina autônoma integrada, segundo a abordagem do ciclo de vida. Para tanto, estudos de ACV foram conduzidos para cada um dos três produtos, seguindo as diretrizes das normas ABNT NBR ISO 14.040:2009 e ABNT NBR ISO 14.044:2009. Para a análise ambiental aplicou-se o método de Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICV) ReCiPe midpoint e, para a análise energética, o método Demanda de Energia Cumulativa foi utilizado, seguido pelo cálculo dos Índices de Retorno Energético sobre o Investimento (EROI) para cada combustível. A unidade funcional dos estudos foi 1 m³ de etanol hidratado e o sistema de produto incluiu a produção de insumos, produção da matéria-prima agrícola, produção de etanol, cogeração e etapas de transporte. Os resultados da análise ambiental demonstraram que o etanol de cana-de-açúcar apresenta melhor desempenho do que o etanol de milho e de sorgo em um número maior de categorias de impacto. As análises energéticas demonstraram que o uso de cavaco de madeira na etapa de cogeração dos processos de produção de etanol de milho e sorgo traduziu-se em ganhos energéticos, mas o etanol de cana-de-açúcar ainda apresenta um desempenho melhor por utilizar o bagaço para cogeração. Em termos de EROI, o etanol de cana-de-açúcar disponibilizou 9,77 unidades de energia para cada unidade consumida, o etanol de milho disponibilizou 2,68 e o etanol de sorgo disponibilizou 3,10. / Ethanol is consolidated as fuel to drive light vehicles in Brazil, but for the past 40 years, only the cultivation of sugarcane has been commercially exploited for the production of this fuel. On the other hand, agricultural development has provided high yields of grain in recent decades. Corn production is distinguished by increased productivity, and can be sown as main crop or as a winter crop in rotation with soybeans. Sorghum, in turn, has a higher roughness and tolerance to drought and can act as a substitute for corn. Given this situation, ethanol plants in Mato Grosso were associated with corn and sorghum producers to include new raw materials in the fuel production process, sharing the same plant, called Integrated Plant or Plant Flex. However, the development of new technology and production sectors requires consideration of its potential energy and environmental implications. The Life Cycle Assessment (LCA) is management tool used to evaluate potential environmental impacts associated with products, processes and services. Its main feature is to provide such an assessment in a systematic way, taking into account all stages of their life cycle. The objective of this study was to evaluate and compare the environmental and energy performance of ethanol production from sugarcane, corn and sorghum in the context of integrated autonomous plant, according to the life cycle approach. For that, LCA studies were conducted for each of the three products, following the guidelines of the standards ISO 14040: 2009 and ISO 14044: 2009. For environmental analysis the method of Life Cycle Impact Assessment (LCIA) Recipe midpoint was applied and for energy analysis Cumulative Energy Demand method was used, followed by the estimate of the Energy Return On Investment (EROI) for each fuel. The functional unit of the studies was 1 m³ of hydrous ethanol and the product system includes the production inputs, production of agricultural raw material, production of ethanol, cogeneration and transport stages. The results of the environmental analysis showed that the ethanol sugarcane performs better than the ethanol maize and sorghum in a greater number of impact categories. Energy analyzes have shown that the use of wood chips in cogeneration stage of corn ethanol production processes and sorghum has resulted in energy savings, but the ethanol sugarcane still performs better by using bagasse for cogeneration. In terms of EROI, the sugarcane ethanol provided 9.77 units of energy for every unit consumed, corn ethanol provided 2.68 and sorghum ethanol provided 3.10.