D.Sc. (Botany) / Senescence of Petunia hybrida petals is characterized by a typical climacteric respiration pattern. Pollination enhanced the rate of senescence and the start of the climacteric rise in respiration of the, corolla. Treatment with ethylene for a period of 6 hours had no effect on the rate of senescence, but increased the respiration rate. A ten hour treatment with ethylene increased the rates of both senescence and respiration. Initiation of the climacteric rise in respiration was also advanced. The cytochrome electron transport path was active throughout normal senescence and was the most important contributor to the total oxygen consumption by the petals during the pre- climacteric phase, while the contribution of the alternative pathway was minor. The contribution of the alternative pathway to oxygen consumption during the climacteric rise in respiration increased considerably, while the contribution of the cytochrome pathway decreased correspondingly. This suggests that the climacteric rise in respiration is due to an increase in the activity of the alternative pathway. Treatment with ethylene increased the contribution of the cytochrome pathway during the climacteric phase. Ethylene did not cause any significant increase in the activities of the processes of respiration preceding electron transport nor did it affect the availability of respiratory substrates. The results of this study suggest that the influence of ethylene on the electron transport system may be due to the effects of this hormone on the physical properties of the mitochondrial membranes.

RATIONALE: Recent studies indicate that plants can partition electron transport through alternative oxidase (AOX) and cytochrome c oxidase (COX) in response to environmental cues, thus modulating respiratory efficiency. The ¹⁸O discrimination method necessary for measuring electron partitioning in vivo, however, has been restricted to laboratory settings due to equipment constraints. Since plants grown in more natural and variable environments may not respond as predicted by laboratory experiments, I developed a new field-compatible analytical method and then applied it to three ecophysiological studies. METHODS: To address these needs, I developed a field-compatible method in which plant tissue was incubated in 12 mL septum-capped vials for 0.5 – 3 h, after which the incubation air was transferred to 3.7 mL storage vials for subsequent measurement by mass spectrometry. I also developed mathematical tools to correct for unavoidable contamination, and to detect and address curvature in the data – whether intrinsic to the respiration or due to contamination, – and to extend the usable dynamic range of the mass spectrometer. These methods were used to investigate respiratory responses (1) in canopy trees growing across a soil nutrient gradient at the Franz Josef chronosequence, New Zealand; (2) in a nutrient manipulation experiment of Griselinea littoralis; and (3) in a long-term nutrient-, temperature-, and light manipulation at Toolik, Alaska, USA. Leaf dry matter content, specific leaf area, nitrogen (N), phosphorus (P), sugars, starch, and AOX/COX protein concentrations were also measured as explanatory variables. (Leaf Cu and Fe were measured at the Franz Josef chronosequence.) RESULTS: Discrimination values computed using my methods replicated previously reported results over a range of 10 – 31‰, with precision generally better than ±0.5‰, thus demonstrating its validity as tool for measuring respiratory electron partitioning. Foliar respiration declined with site age across the soil chronosequence, increasing with leaf N levels, r² = 0.8, but electron partitioning declined with increasing N/P, r² = 0.23. AP activity was positively correlated with leaf P, Cu, and starch, r² = 0.71. In younger soils, however, declines in respiration were attributed to declines in cytochrome pathway (CP) activity, whereas across the older sites respiration declined due to a reduction in AOX pathway (AP) activity. The Griselinia nutrient-manipulation experiment partially confirmed these results: AOX protein levels were highest in N-deficient plants rather than in plants deficient in both N and P. AP activity was very low in all leaves, however, possibly due to low illumination. In support of this claim, leaves that had developed in the sun had higher AOX/COX protein ratios than those that had developed in the greenhouse. In Griselinia roots, CP activity declined by more than half in response to nutrient deficiency, whereas AP activity was unchanged. At the Arctic site, only one species changed electron partitioning in response to nutrient addition. Betula nana, the most successful adapter to improved mineral nutrition, doubled leaf CP activity without changing AP activity. Species grown in full sun at that site also had higher AOX/COX protein ratios than those that grew in enclosures. CONCLUSIONS: This is the first study of how engagement of terminal respiratory oxidases in plants responds to multiple nutrient deficiencies, both in nature and in a controlled environment. I have uncovered some intriguing relationships, including the possible importance of N/P to electron partitioning, as well as a role for Cu. The results also suggest that electron partitioning is sensitive to plant energy balance, as suggested by the low AP activities and low AOX/COX protein ratios in shaded plants. Perhaps most significantly, the AP and CP appeared to act independently of each other, rather than through a concerted “partitioning” process. In addition to their own scientific merit, these results illustrate the value of using the new field-compatible method to conduct ecophysiological investigations of plant respiratory electron partitioning on a much large scale, and under more realistic conditions, than has been previously possible.

O amadurecimento e a senescência tem sido diretamente relacionados ao climatério do CO2 e do etileno. No entanto, estudos recentes têm demonstrado que algumas transformações pós-colheita ocorrem independentemente desses eventos e que muitos frutos não se enquadram nas definições clássicas de padrão de atividade respiratória, indicando a necessidade de maiores estudos a respeito da fisiologia do amadurecimento e senescência de frutos. O comportamento respiratório de goiabas é contraditório, servindo como modelo para estes estudos. O uso de reguladores do amadurecimento pode auxiliar na definição do comportamento respiratório de goiabas Kumagai e Pedro Sato. Tendo-se em vista o estabelecido, conduziu-se a etapa 1, com o intuito de determinar índices que indiquem o início da senescência. A etapa 2 visou determinar o comportamento respiratório de goiabas das variedades Kumagai e Pedro Sato submetidas à aplicação de acelerador (etileno) e retardadores (1-MCP e AVG) do amadurecimento. Na etapa 1, as goiabas recém colhidas foram tratadas com fungicida e mantidas em câmara a 23 ± 1oC e 85% UR até a completa senescência. Na etapa 2, os frutos foram submetidos à aplicação de AVG, 1- MCP e etileno e então armazenados em câmara a 23 ± 1oC e 85% UR até a completa senescência. Frutos sem reguladores vegetais foram utilizados como controle. Os frutos foram avaliados a cada dois dias em ambas as etapas. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado e os resultados foram submetidos à análise de dados longitudinais, devido ao caráter quantitativo imposto pelo fator tempo de armazenamento. As curvas também foram submetidas à análise do erro padrão da média. As diferenças entre dois tratamentos maiores que as somas de dois erros padrões foram consideradas significativas. Os teores de acetaldeído, etanol e o extravasamento de eletrólitos foram os índices que mais contribuíram para distinguir o amadurecimento da senescência. O aumento brusco apresentado nos teores de acetaldeído e etanol indica início do metabolismo fermentativo, comportamento característico de senescência, além do aumento no extravasamento de eletrólitos, sugerir descompartimentação celular. Os frutos da variedade Pedro Sato não podem ser classificados como climatéricos, nem tão pouco como não climatéricos, pois apesar de amadurecerem, apresentaram pico de produção de etileno após o amadurecimento dos mesmos, além de não responderem à aplicação de etileno exógeno. Apesar das goiabas Kumagai responderem à aplicação de etileno, não se observou comportamento climatério na produção de CO2 e de C2H4, desta forma, esta variedade não pode ser enquadrada nas classificações de padrão de atividade respiratória em uso. / Ripening and senescence have been directly related to CO2 and ethylene climacteric behavior. However, recent studies have shown that some postharvest processes occurs independently of those events and that many fruits are not frame in the definitions of respiratory activity traditional pattern, indicating the need for more studies on fruit ripening and senescence physiology. Guavas fruit respiratory behavior is contradictory and serves as a model for these studies. The use of ripening regulators can help in defining the respiratory behavior of Kumagai and Pedro Sato guavas. Consequently, the step 1 has been conducted, with the intention of determining indicators that indicate the beginning of the senescence. The step 2 aimed to determine the respiratory behavior of guava fruits of Kumagai and Pedro Sato cultivars subjected to the application of accelerator (ethylene) and retardants (1-MCP and AVG) of the ripening. In step 1, the newly harvested guavas were treated with fungicide and kept at 23 ± 1oC and 85% RH to complete senescence. In step 2, the fruits were submitted to AVG, 1-MCP and ethylene application and then stored at 23 ± 1oC and 85% RH to complete senescence. Fruit without ripening regulators were used as controls. The fruits were evaluated every two days in both steps. The experimental design was completely randomized and the results were submitted to longitudinal data analysis, due to the quantity of samples imposed by the storage time factor. The curves have been subjected to average standard error analysis. Differences between two treatments larger than the sum of two errors patterns were considered significant. The levels of acetaldehyde, ethanol and ion leakage were indices that contributed most to distinguish ripening from senescence. The increase made in levels of acetaldehyde and ethanol suggests fermentative metabolism, characteristic senescence behavior, beyond the increase in ion leakage, suggests cell decompartmentalization. The fruits of Pedro Sato cultivar can not be classified as climacteric, nor as non-climacteric, because despite they ripen, they show an ethylene production peak after their ripening, and besides do not respond to exogenous ethylene. Even though Kumagai guava fruits reply to ethylene application, there was no climacteric behavior observed during CO2 and C2H4 production thus this variety can not be framed in the respiratory climacteric pattern rankings in use.

O amadurecimento e a senescência tem sido diretamente relacionados ao climatério do CO2 e do etileno. No entanto, estudos recentes têm demonstrado que algumas transformações pós-colheita ocorrem independentemente desses eventos e que muitos frutos não se enquadram nas definições clássicas de padrão de atividade respiratória, indicando a necessidade de maiores estudos a respeito da fisiologia do amadurecimento e senescência de frutos. O comportamento respiratório de goiabas é contraditório, servindo como modelo para estes estudos. O uso de reguladores do amadurecimento pode auxiliar na definição do comportamento respiratório de goiabas Kumagai e Pedro Sato. Tendo-se em vista o estabelecido, conduziu-se a etapa 1, com o intuito de determinar índices que indiquem o início da senescência. A etapa 2 visou determinar o comportamento respiratório de goiabas das variedades Kumagai e Pedro Sato submetidas à aplicação de acelerador (etileno) e retardadores (1-MCP e AVG) do amadurecimento. Na etapa 1, as goiabas recém colhidas foram tratadas com fungicida e mantidas em câmara a 23 ± 1oC e 85% UR até a completa senescência. Na etapa 2, os frutos foram submetidos à aplicação de AVG, 1- MCP e etileno e então armazenados em câmara a 23 ± 1oC e 85% UR até a completa senescência. Frutos sem reguladores vegetais foram utilizados como controle. Os frutos foram avaliados a cada dois dias em ambas as etapas. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado e os resultados foram submetidos à análise de dados longitudinais, devido ao caráter quantitativo imposto pelo fator tempo de armazenamento. As curvas também foram submetidas à análise do erro padrão da média. As diferenças entre dois tratamentos maiores que as somas de dois erros padrões foram consideradas significativas. Os teores de acetaldeído, etanol e o extravasamento de eletrólitos foram os índices que mais contribuíram para distinguir o amadurecimento da senescência. O aumento brusco apresentado nos teores de acetaldeído e etanol indica início do metabolismo fermentativo, comportamento característico de senescência, além do aumento no extravasamento de eletrólitos, sugerir descompartimentação celular. Os frutos da variedade Pedro Sato não podem ser classificados como climatéricos, nem tão pouco como não climatéricos, pois apesar de amadurecerem, apresentaram pico de produção de etileno após o amadurecimento dos mesmos, além de não responderem à aplicação de etileno exógeno. Apesar das goiabas Kumagai responderem à aplicação de etileno, não se observou comportamento climatério na produção de CO2 e de C2H4, desta forma, esta variedade não pode ser enquadrada nas classificações de padrão de atividade respiratória em uso. / Ripening and senescence have been directly related to CO2 and ethylene climacteric behavior. However, recent studies have shown that some postharvest processes occurs independently of those events and that many fruits are not frame in the definitions of respiratory activity traditional pattern, indicating the need for more studies on fruit ripening and senescence physiology. Guavas fruit respiratory behavior is contradictory and serves as a model for these studies. The use of ripening regulators can help in defining the respiratory behavior of Kumagai and Pedro Sato guavas. Consequently, the step 1 has been conducted, with the intention of determining indicators that indicate the beginning of the senescence. The step 2 aimed to determine the respiratory behavior of guava fruits of Kumagai and Pedro Sato cultivars subjected to the application of accelerator (ethylene) and retardants (1-MCP and AVG) of the ripening. In step 1, the newly harvested guavas were treated with fungicide and kept at 23 ± 1oC and 85% RH to complete senescence. In step 2, the fruits were submitted to AVG, 1-MCP and ethylene application and then stored at 23 ± 1oC and 85% RH to complete senescence. Fruit without ripening regulators were used as controls. The fruits were evaluated every two days in both steps. The experimental design was completely randomized and the results were submitted to longitudinal data analysis, due to the quantity of samples imposed by the storage time factor. The curves have been subjected to average standard error analysis. Differences between two treatments larger than the sum of two errors patterns were considered significant. The levels of acetaldehyde, ethanol and ion leakage were indices that contributed most to distinguish ripening from senescence. The increase made in levels of acetaldehyde and ethanol suggests fermentative metabolism, characteristic senescence behavior, beyond the increase in ion leakage, suggests cell decompartmentalization. The fruits of Pedro Sato cultivar can not be classified as climacteric, nor as non-climacteric, because despite they ripen, they show an ethylene production peak after their ripening, and besides do not respond to exogenous ethylene. Even though Kumagai guava fruits reply to ethylene application, there was no climacteric behavior observed during CO2 and C2H4 production thus this variety can not be framed in the respiratory climacteric pattern rankings in use.

As florestas tropicais representam grande parte do carbono armazenado na forma de biomassa. São caracterizadas por uma alta taxa de produtividade primária, no entanto, não é muito claro o entendimento de como as florestas tropicais respondem ao balanço de carbono com o avanço das mudanças climáticas. Um dos efeitos relacionados ao aumento de concentração de dióxido de carbono na atmosfera e ao aumento da temperatura ambiental, que pode contribuir para ocorrência de distúrbios na função de assimilação ou emissão deste composto dentro das florestas tropicais, é a temperatura. A temperatura tem sido apontada, como influenciadora nas trocas gasosas das plantas, afetando a fotossíntese e a respiração. Neste sentido, estudos que visam melhorar o entendimento dos processos fisiológicos das plantas, principalmente os que estão envolvidos com a ciclagem do C, são importantes para gerar informações sobre os efeitos das mudanças globais nos padrões de respostas da assimilação de CO2 das plantas ou ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi determinar as respostas dos processos de fotossíntese e respiração em função da temperatura foliar de um indivíduo e comunidade em estudo. O trabalho foi desenvolvido na Floresta Nacional (FLONA) dos Tapajós (2º 51 Sul (S), 54º 58 Oeste (O)) localizada ao sul da cidade de Santarém, próximo ao marco km 67 e 83 da rodovia Santarém-Cuiabá BR-163. Para realização das medidas nas folhas das plantas na copa do dossel florestal foram utilizadas cinco torres. Para quantificação da fotossíntese e respiração foliar, utilizou-se um analisador de gás por infravermelho (IRGA) modelo (LI- 6400). Para cada folha observada, obteve-se uma curva de resposta da fotossíntese à radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA) e quatro curvas de respostas da fotossíntese em relação a concentração interna de CO2 (A-Ci), em quatro grupos de temperaturas foliares (Tfoliar). As curvas de resposta a radiação fotossinteticamente ativa (RFA), Tfoliar e concentração interna de CO2 (Ci) foram realizadas entre os horários de 07:00 e 14:00 horas. Para o ciclo diurno quantificou-se a fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E) e déficit de pressão de vapor da folha (DPVf), as medidas foram realizadas ao longo de um dia entre 10:00 e 18:00 horas. A temperatura ótima média da fotossíntese foi de 29,9 oC, e a população apresentou taxa assimilatória líquida ótima de CO2 de 7,2 µmol.m-2.s-1. Valores de temperaturas foliares superiores a 32,9 oC e 32,5 oC, diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons e a velocidade máxima de carboxilação, respectivamente. A eficiência de carboxilação começou a diminuir a partir de 31 oC. A concentração interna de CO2 diminuiu 32,6% aos 42 oC. Na avaliação do ciclo diurno A e gs decresceram significativamente a partir das 16:00 e 15:00 horas, respectivamente. Quando houve um aumento de 0,34 kPa no DPVf a transpiração diminuiu em 64%. A condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar e a respiração foliar foi positivamente relacionada com o aumento da temperatura foliar. / Tropical forests hold large stores of carbon as biomass. They are characterized by large net primary productivity, however, it is not well understood how carbon budgets of tropical forests respond to the advance of climatic changes. Temperature is one of the agents related to the increase of carbon dioxide concentration in the atmosphere and ambient temperatures can contribute to alterations in assimilation or emission of CO2 in tropical forests. Temperature has been pointed as responsible for gas exchange rates in plants, affecting the photosynthesis and respiration. Thus, studies aimed at better understanding of physiological processes of plants, particularly those which involve carbon cycling, are important to generate information on the effects of the global changes in the trends of CO2 assimilation response in plants or in ecosystems. The objective of this work was to determine the photosynthesis processes and respiration responses as a function of leaf temperature of an individual and of the community in study. The study was carried out at the Tapajós National Forest (FLONA, 2º 51` S 54º 58` W) located in the south of Santarém municipality, at kms 67 and 83 of the Santarém- Cuiabá highway (BR-163). Five towers were used to support measurements in leaves in the forest canopy. An infra-red gas analyzer (IRGA, LI-6400 model) was utilized for quantification of leaf photosynthesis and respiration. For each observed leaf, a curve relating the photosynthesis response to the photosynthetically active radiation (PAR) was obtained together with four curves of photosynthesis response in relation to the internal CO2 concentration (Ci) in four groups of leaf temperatures (Tleaf). The response curves of PAR, Tleave and internal CO2 concentration (Ci) were obtained between 07h00 and 14h00. For the diurnal cycle it was quantified photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E) and vapor pressure deficit of the leaf (VPDf), and measurements were carried out throughout one day between 10h00 and 18h00. The main optimum temperature of photosynthesis was 29.9 °C, and the community presented optimum CO2 net assimilation rate of 7.2 µmol.m-2.s-1. Leaf temperature values above 32.9 °C and 32.5 °C decreased the maximum capacity of electron transport and the maximum speed of carboxylation, respectively. The carboxylation efficiency starts to decreased at 31 °C. The internal CO2 concentration diminished 32.6% at 42 °C In the evaluation of the diurnal cycle, photosynthesis and stomatal conductance decreased significantly after 16h00 and 15h00 hours, respectively. An increase of 0.34 kPa in VPDf diminished transpiration in 64%. The stomatal conductance decreased with increase of leaf temperature and leaf respiration was positively related to the increase of leaf temperature.

As florestas tropicais representam grande parte do carbono armazenado na forma de biomassa. São caracterizadas por uma alta taxa de produtividade primária, no entanto, não é muito claro o entendimento de como as florestas tropicais respondem ao balanço de carbono com o avanço das mudanças climáticas. Um dos efeitos relacionados ao aumento de concentração de dióxido de carbono na atmosfera e ao aumento da temperatura ambiental, que pode contribuir para ocorrência de distúrbios na função de assimilação ou emissão deste composto dentro das florestas tropicais, é a temperatura. A temperatura tem sido apontada, como influenciadora nas trocas gasosas das plantas, afetando a fotossíntese e a respiração. Neste sentido, estudos que visam melhorar o entendimento dos processos fisiológicos das plantas, principalmente os que estão envolvidos com a ciclagem do C, são importantes para gerar informações sobre os efeitos das mudanças globais nos padrões de respostas da assimilação de CO2 das plantas ou ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi determinar as respostas dos processos de fotossíntese e respiração em função da temperatura foliar de um indivíduo e comunidade em estudo. O trabalho foi desenvolvido na Floresta Nacional (FLONA) dos Tapajós (2º 51 Sul (S), 54º 58 Oeste (O)) localizada ao sul da cidade de Santarém, próximo ao marco km 67 e 83 da rodovia Santarém-Cuiabá BR-163. Para realização das medidas nas folhas das plantas na copa do dossel florestal foram utilizadas cinco torres. Para quantificação da fotossíntese e respiração foliar, utilizou-se um analisador de gás por infravermelho (IRGA) modelo (LI- 6400). Para cada folha observada, obteve-se uma curva de resposta da fotossíntese à radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA) e quatro curvas de respostas da fotossíntese em relação a concentração interna de CO2 (A-Ci), em quatro grupos de temperaturas foliares (Tfoliar). As curvas de resposta a radiação fotossinteticamente ativa (RFA), Tfoliar e concentração interna de CO2 (Ci) foram realizadas entre os horários de 07:00 e 14:00 horas. Para o ciclo diurno quantificou-se a fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E) e déficit de pressão de vapor da folha (DPVf), as medidas foram realizadas ao longo de um dia entre 10:00 e 18:00 horas. A temperatura ótima média da fotossíntese foi de 29,9 oC, e a população apresentou taxa assimilatória líquida ótima de CO2 de 7,2 µmol.m-2.s-1. Valores de temperaturas foliares superiores a 32,9 oC e 32,5 oC, diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons e a velocidade máxima de carboxilação, respectivamente. A eficiência de carboxilação começou a diminuir a partir de 31 oC. A concentração interna de CO2 diminuiu 32,6% aos 42 oC. Na avaliação do ciclo diurno A e gs decresceram significativamente a partir das 16:00 e 15:00 horas, respectivamente. Quando houve um aumento de 0,34 kPa no DPVf a transpiração diminuiu em 64%. A condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar e a respiração foliar foi positivamente relacionada com o aumento da temperatura foliar. / Tropical forests hold large stores of carbon as biomass. They are characterized by large net primary productivity, however, it is not well understood how carbon budgets of tropical forests respond to the advance of climatic changes. Temperature is one of the agents related to the increase of carbon dioxide concentration in the atmosphere and ambient temperatures can contribute to alterations in assimilation or emission of CO2 in tropical forests. Temperature has been pointed as responsible for gas exchange rates in plants, affecting the photosynthesis and respiration. Thus, studies aimed at better understanding of physiological processes of plants, particularly those which involve carbon cycling, are important to generate information on the effects of the global changes in the trends of CO2 assimilation response in plants or in ecosystems. The objective of this work was to determine the photosynthesis processes and respiration responses as a function of leaf temperature of an individual and of the community in study. The study was carried out at the Tapajós National Forest (FLONA, 2º 51` S 54º 58` W) located in the south of Santarém municipality, at kms 67 and 83 of the Santarém- Cuiabá highway (BR-163). Five towers were used to support measurements in leaves in the forest canopy. An infra-red gas analyzer (IRGA, LI-6400 model) was utilized for quantification of leaf photosynthesis and respiration. For each observed leaf, a curve relating the photosynthesis response to the photosynthetically active radiation (PAR) was obtained together with four curves of photosynthesis response in relation to the internal CO2 concentration (Ci) in four groups of leaf temperatures (Tleaf). The response curves of PAR, Tleave and internal CO2 concentration (Ci) were obtained between 07h00 and 14h00. For the diurnal cycle it was quantified photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E) and vapor pressure deficit of the leaf (VPDf), and measurements were carried out throughout one day between 10h00 and 18h00. The main optimum temperature of photosynthesis was 29.9 °C, and the community presented optimum CO2 net assimilation rate of 7.2 µmol.m-2.s-1. Leaf temperature values above 32.9 °C and 32.5 °C decreased the maximum capacity of electron transport and the maximum speed of carboxylation, respectively. The carboxylation efficiency starts to decreased at 31 °C. The internal CO2 concentration diminished 32.6% at 42 °C In the evaluation of the diurnal cycle, photosynthesis and stomatal conductance decreased significantly after 16h00 and 15h00 hours, respectively. An increase of 0.34 kPa in VPDf diminished transpiration in 64%. The stomatal conductance decreased with increase of leaf temperature and leaf respiration was positively related to the increase of leaf temperature.

Para este trabalho, foram realizadas observações de variáveis climáticas e medidas de fluxo de carbono, durante o período de 2008 a 2010, sobre uma floresta de mata atlântica, buscando estimar o balanço de carbono neste sítio experimental, com o objetivo de melhor compreender as trocas de CO2 entre esta floresta e a atmosfera. Para tanto, foram utilizadas técnicas micrometeorológicas de vórtices turbulentos associadas a medidas de transportes advectivos. Este estudo investigou uma área de características singulares, de intensos gradientes topográficos, na cidade de São Luiz do Paraitinga, estado de São Paulo, região sudeste do Brasil. Com vegetação de dossel irregular e circundada por encostas íngremes de até 30º (em distâncias de 50 metros), uma torre micrometeorológica com 60 m de altura foi instalada ao final de 2007. Em 2010, em uma segunda etapa do estudo, foi finalizado o sistema para medidas de fluxos advectivos composto por outras quatro torres de 27 m de modo a definir um volume de controle em uma das encostas próxima à torre micrometeorológica, assim como sugere a técnica utilizada ao considerar os transportes advectivos na equação da conservação de massa, o que caracteriza uma abordagem mais criteriosa em função do relevo. As análises mostraram que estes transportes 1. atuam na alteração da concentração de CO2, tanto na vertical como na horizontal; 2. apresentam ciclos diários e 3. estão bem correlacionados com o armazenamento vertical de CO2, elemento participante na determinação da produtividade primária líquida de uma vegetação monitorada com a técnica comumente utilizada. Considerados os erros inerentes nas estimativas, ao final de três anos de estudo, esta floresta de mata atlântica mostrou comportar-se como uma modesta fonte de CO2, podendo ainda atuar de forma neutra, mesmo tendo acumulados anuais estimados da forma tradicionalmente encontrada na literatura. Estes resultados concordam com outros obtidos em trabalhos independentes de igual teor científico realizados nesta mesma área investigada. Dessa forma, a exclusão dos transportes advectivos não penalizou o balanço de massa; considerá-los causaria maior incerteza nas somas anuais em função do período de dados disponível e da complexidade da sua determinação, como já discutido em outros trabalhos encontrados na literatura. / For this study, observations of climate variables and measurements of carbon fluxes have been done between the years 2008 and 2010 above a brazilian Atlantic forest, aiming to estimate the carbon balance in this experimental site, in order to better understand the exchanges of CO2 between this forest and the atmosphere. To carry it out, micrometeorological eddy covariance technique was associated with advective transport measurements. This study investigated an specific area with intense topographic gradients located in São Luiz do Paraitinga city, São Paulo state, southeastern Brazil. Surrounded by vegetation with irregular canopy and steep slopes of up to 30° (at distances of 50 meters), a micrometeorological tower 60 m height was installed at the end of 2007. In 2010, the installation has been finished with four towers of 27 m height in order to define a control volume over one of the slopes near the micrometeorological tower, for measurements of advective flows as suggests the technique when advective transports are considered, from equation of mass conservation, which features a more careful approach regarding the relief conditions. The analysis showed that these transports 1. act on changes in CO2 concentration, both vertically and horizontally; 2. show daily cycles and 3. are well correlated with the vertical CO2 storage, a key participant element in determining the net primary productivity of vegetation when monitored by the technique as it is commonly applied. Considering the inherent estimated errors, at the end of three years of study, this forest was a modest source of CO2, and may also acts in a neutral way, even with annual estimated sums obtained as traditionally found in the literature. These results agree with those found through independent studies with considerable scientific content developed in the same investigated area. Thus, the exclusion of advective transport did not penalize the mass balance; consider them could cause greater uncertainty in annual amounts based on the available dataset and the complexity for its determination, as discussed in other works in the literature.

Os objetivos deste trabalho foram determinar o efeito do processamento mínimo e da temperatura de armazenamento na fisiologia do tangor ‘Murcott’ minimamente processado e determinar os recobrimentos comestíveis que promovam a manutenção da qualidade microbiológica, sensorial e físicoquímica de tangor ‘Murcott’ minimamente processado. No primeira etapa foram testados dois níveis de processamento (tangores inteiros sem a casca e tangores em gomos) e cinco temperaturas de armazenamento (1º, 6º, 11º, 21º e 31ºC). Frutos intactos foram utilizados como controle. No segundo experimento os tangores em gomos foram tratados com diversos recobrimentos comestíveis e armazenados sob duas temperaturas (6º e 12ºC). Os recobrimentos utilizados foram: gelatina a 4% p/p, gelatina a 8% p/p, concentrado protéico de soro de leite a 8% p/p e emulsão a base de parafina. Tangores sem recobrimentos foram utilizados como controle. No primeiro experimento foram determinadas as taxas respiratórias e de produção de etileno a cada hora durante as 10 primeiras horas após o processamento e, em seguida, a cada 24 horas por sete dias. Determinaram-se também os quocientes de temperatura (Q10). No segundo experimento determinaram-se: as características físico-químicas a cada dois dias por um período de seis dias; a taxa respiratória diariamente por oito dias; as características microbiológicas no quarto e sétimo dias após o processamento e as características sensoriais no quarto dia após o processamento. Os níveis de etileno foram baixos e inconstantes ao longo do tempo de avaliação. O aumento da temperatura de armazenamento e o nível de processamento mínimo influenciaram a taxa respiratória. Os recobrimentos comestíveis foram pouco efetivos na redução da taxa respiratória e na manutenção das características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais de gomos de tangor ‘Murcott’. / The objectives of this work were to determine the effect of minimally processing and the storage temperature on the physiology of fresh-cut tangor ‘Murcott’ and to determine the edible coatings that maintain the microbiological, sensorial and physico-chemical qualities of fresh-cut tangor ‘Murcott’. In the first experiment two processing levels (peeled fruits and segments) and five storage temperatures (1º, 6º, 11º, 21º and 31ºC) were tested. Whole fruits were used as control. In the second experiment the segments were treated with several edible coatings and stored under two temperatures (6º and 12ºC). The edible coatings were: gelatin 4% w/w, gelatin 8% w/w, whey protein 8% w/w and paraffin wax emulsion. Segments without recovering were used as control. In the first experiment the respiratory rate and the ethylene production were determined every hour for 10 hours and then, every day for 7 days. The temperature quotients (Q10) were also determined. In the second experiment were determined: the physico-chemical properties every two day for six days; the respiratory rate daily for eight days; the microbiological analysis on the fourth and seventh days of storage; and the sensorial analysis on the fourth day of storage. The storage temperature and the processing level did influence the respiratory rate. The ethylene levels were low and inconstant during the study. The edible coatings were little effective on reducing the respiratory rate and on maintaining the physico-chemical, microbiological and sensorial properties of fresh-cut tangor ‘Murcott’.

Este trabalho teve por finalidade avaliar os efeitos de temperatura nos metabolismos de couves-flores e rúculas inteiras e minimamente processadas e diferentes materiais de embalagem na sua qualidade. No primeiro experimento, couves-flores, seus floretes, rúculas e suas folhas foram mantidos a 1º, 5º e 11ºC e determinados suas taxas de respiração, produção de etileno e quocientes de temperatura (Q10). No segundo, os floretes foram colocados em embalagens de filmes de polietileno de baixa densidade (PEBD), poliolefínicos coextrusados (PD - 941 e Clysar) e de policloreto de vinila, PVC esticável de 12 e 20 mm, envolvendo bandejas de poliestireno expandido mantidos a 5ºC. Análises físicas, químicas, físico-químicas, microbiológicas e sensoriais foram realizadas. No terceiro, folhas de rúculas foram colocadas em embalagens de filme de polietileno de baixa densidade (PEBD), laminado de polipropileno/polietileno (PP/PE), poliolefínicos coextrusados (PD - 900 e Clysar) e de policloreto de vinila, PVC esticável de 20 mm, envolvendo bandejas de poliestireno expandido e armazenados a 5ºC. Análises físicas, químicas, físico-químicas, microbiológicas e sensoriais foram realizadas. As taxas respiratórias das couves-flores inteiras e minimamente processadas foram iguais em quaisquer das temperaturas estudadas e sempre decrescentes até o 16º dia. A 1º e a 5ºC, tiveram a mesma taxa respiratória, diferindo das mantidas a 11ºC. Na faixa de 1º a 11ºC, o Q10 foi o mesmo para floretes e couves-flores; 2,1 e 2,2, respectivamente. Comportamento distinto tiveram as rúculas inteiras e as folhas soltas, pois, a 1ºC e a 5ºC, as taxas respiratórias foram significativamente iguais. A 11ºC, a partir do 4º dia, as folhas soltas começaram a apresentar taxas de respiração superiores às das inteiras, chegando a ser o dobro nos 14º e 16º dias de armazenamento. O Q10 médio para as rúculas inteiras situou-se ao redor de 3,54 e para as folhas soltas, 5,74, na faixa de 1º a 11ºC. Não foi detectada produção de etileno. As embalagens para floretes de couves-flores tiveram pouca ou nenhuma influência em seu pH, acidez, ºBrix, luminosidade, croma, Hue e firmeza. A embalagem PD - 941 foi a melhor por manter uma atmosfera modificada próxima à da recomendada para couves-flores (2-3% O2 e CO2 < 5%) e permitir menores perdas de vitamina C e melhores notas para vários atributos sensoriais de qualidade. Todas as embalagens mantiveram níveis de coliformes totais, bolores e leveduras bem abaixo dos limites permitidos pela Legislação Brasileira. As folhas de rúculas apresentaram níveis de coliformes totais ao redor de 10 5 UFC/g de produto no 10º dia a 5ºC, tornando-as impróprias para o consumo. Nestes 10 dias, as embalagens de PEBD e PP/PE se destacaram em relação às outras por reterem melhor a vitamina C e a coloração verde das folhas, por alcançarem melhores valores para sólidos solúveis, firmeza, presença de odor estranho, qualidade geral das folhas, deterioração e murchamento. As atmosferas modificadas desenvolvidas no interior destas embalagens, 5 a 7% O2 e 10 a 15% CO2, talvez sejam as mais indicadas para a conservação de rúculas minimamente processadas a 5ºC. / This work aimed at evaluating the effects of temperature on the metabolism of minimally processed and intact cauliflowers and salad rockets, and of different packaging materials on the quality of cauliflower florets and loose salad rocket minimally processed leaves. In the first experiment, intact cauliflowers, florets, intact salad rockets and loose salad rocket leaves were held at 1º, 5º and 11ºC and their respiration rates, ethylene production and temperature quotients (Q10) determined. In the second experiment, the florets were packed in low density polyethylene film (PEBD), co-extruded polyolefins (PD - 941 and Clysar AFG) and in 12 and 20 mm polyvinyl chloride (PVC) overwrapping expanded polystyrene trays, and maintained at 5ºC/85-95% relative humidity for 14 days. In the third experiment, loose salad rocket leaves were held under the same conditions in bags of low density polyethylene film (PEBD), laminated polypropylene/polyethylene film (PP/PE), co-extruded polyolefins, PD - 900 and Clysar HP and in expanded polystyrene trays overwrapped with 20 mm polyvinyl chloride (PVC). In the second and third experiments, physical, chemical, physical-chemical, microbiological and sensory analyses were performed. The respiration rates of both intact and fresh-cut cauliflowers declined over the 16-day period and were significantly the same at all temperatures studied. At 1º and 5ºC the respiration rates were the same but differed from those (cauliflower and florets) at 11ºC. From 1º to 11ºC, the Q10 for the cauliflowers was 2.2 and for the florets, 2.1. In contrast, the intact and fresh-cut salad rocket respiration rates were the same at 1º and 5ºC. At 11ºC, the fresh-cut salad rocket showed higher respiration rates than the intact ones as from the 4 th day. By the end of the experiment (14 th and 16 th days) the respiration rates of the fresh-cut salad rockets were twice those of the intact salad rockets, whose Q10 was about 3.45 from 1° to 11°C as compared to 5.74 for the fresh cut product. No ethylene production was detected by any sample at any temperature. The packaging materials had little or no effect on pH, titratable acidity, soluble solids, luminosity, chroma, hue and firmness of the florets at 5ºC. PD - 941 seemed to be the best packaging for florets, maintaining the atmosphere closest to that recommended for intact cauliflower (2-3%O2, CO2 < 5%), showing the lowest vitamin C losses and the best scores for several of the quality attributes. In general, all the packaging materials kept the yeast and mold counts low and the total coliform counts far below the maximum values permitted by the Brazilian Legislation, during 14 days at 5ºC, except for fresh-cut salad rocket leaves, which presented 10 5 CFU/g total coliforms by the 10 th day, being inappropriate for consumption. For 10 day periods, PEBD and PP/PE were the best packaging materials for green color and vitamin C retention, higher soluble solids, firmness, lack of off-odors, overall quality, decay and shriveling. The modified atmosphere generated inside these packaging materials (5-7% O2, 10-15% CO2) seemed the best for maintaining the quality of fresh-cut salad rockets held at 5ºC.

Os objetivos deste trabalho foram determinar o efeito do processamento mínimo e da temperatura de armazenamento na fisiologia do tangor ‘Murcott’ minimamente processado e determinar os recobrimentos comestíveis que promovam a manutenção da qualidade microbiológica, sensorial e físicoquímica de tangor ‘Murcott’ minimamente processado. No primeira etapa foram testados dois níveis de processamento (tangores inteiros sem a casca e tangores em gomos) e cinco temperaturas de armazenamento (1º, 6º, 11º, 21º e 31ºC). Frutos intactos foram utilizados como controle. No segundo experimento os tangores em gomos foram tratados com diversos recobrimentos comestíveis e armazenados sob duas temperaturas (6º e 12ºC). Os recobrimentos utilizados foram: gelatina a 4% p/p, gelatina a 8% p/p, concentrado protéico de soro de leite a 8% p/p e emulsão a base de parafina. Tangores sem recobrimentos foram utilizados como controle. No primeiro experimento foram determinadas as taxas respiratórias e de produção de etileno a cada hora durante as 10 primeiras horas após o processamento e, em seguida, a cada 24 horas por sete dias. Determinaram-se também os quocientes de temperatura (Q10). No segundo experimento determinaram-se: as características físico-químicas a cada dois dias por um período de seis dias; a taxa respiratória diariamente por oito dias; as características microbiológicas no quarto e sétimo dias após o processamento e as características sensoriais no quarto dia após o processamento. Os níveis de etileno foram baixos e inconstantes ao longo do tempo de avaliação. O aumento da temperatura de armazenamento e o nível de processamento mínimo influenciaram a taxa respiratória. Os recobrimentos comestíveis foram pouco efetivos na redução da taxa respiratória e na manutenção das características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais de gomos de tangor ‘Murcott’. / The objectives of this work were to determine the effect of minimally processing and the storage temperature on the physiology of fresh-cut tangor ‘Murcott’ and to determine the edible coatings that maintain the microbiological, sensorial and physico-chemical qualities of fresh-cut tangor ‘Murcott’. In the first experiment two processing levels (peeled fruits and segments) and five storage temperatures (1º, 6º, 11º, 21º and 31ºC) were tested. Whole fruits were used as control. In the second experiment the segments were treated with several edible coatings and stored under two temperatures (6º and 12ºC). The edible coatings were: gelatin 4% w/w, gelatin 8% w/w, whey protein 8% w/w and paraffin wax emulsion. Segments without recovering were used as control. In the first experiment the respiratory rate and the ethylene production were determined every hour for 10 hours and then, every day for 7 days. The temperature quotients (Q10) were also determined. In the second experiment were determined: the physico-chemical properties every two day for six days; the respiratory rate daily for eight days; the microbiological analysis on the fourth and seventh days of storage; and the sensorial analysis on the fourth day of storage. The storage temperature and the processing level did influence the respiratory rate. The ethylene levels were low and inconstant during the study. The edible coatings were little effective on reducing the respiratory rate and on maintaining the physico-chemical, microbiological and sensorial properties of fresh-cut tangor ‘Murcott’.