Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / There are several factors that affect the productive potential of crops, among them the incidence of weeds. Chemical control is the predominant method used for weed control because it is more efficient, but when used incorrectly, leaves serious consequences to living and the environment. The use of metabolites produced by fungi with potential herbicide is presented as a good alternative to reduce impacts of synthetic herbicides to the environment. For this, the optimization of production is needed to ensure the viability of the process. The objective of this work was to produce a herbicide by submerged fermentation with effect on the species of Cucumis sativus var. visconsin (cucumber) and Sorghum bicolor (sorghum) and to carry out the chemical characterization of the compounds present in the fermentation broth by gas chromatography. This study was conducted in bioprocess laboratory and in a greenhouse at the Federal University of Santa Maria. The preparation of the pre-inoculum with Phoma sp. was performed by cultivation on shaker under orbital agitation of 120 rpm and 28°C for 5 days. The variables studied in the submerged stirred thank bioreactor were stirring rate (40, 50, and 60 rpm) and aeration (1, 2 and 3 L.min-1 ) for 7 days, when biomass was separated and . After every seven days, was performed to separate the biomass and the fermentation broth containing the phytotoxin. To assess the potential herbicidal some the bioassays used to determine the effectiveness of bioherbicide were tests in pre-emergence, post-emergence and in a detached leaves of Cucumis sativus var species. wisconsin (cucumber) and Sorghum bicolor (sorghum). The results of the bioassays indicate that metabolites produced by Phoma sp. have herbicidal effect on the studied species. The greatest potential herbicide found in both trials was in T3 for the species Cucumis sativus and T4 for Sorghum bicolor. The bioherbicide showed showed 100% inhibition of germination of both species in the pre-emergence tests. From detached leaves tests was verified yellowish lesions in Cucumis sativus and necrotic lesions on leaves of Sorghum bicolor. For the post-emergence test, it was observed a variation of the phytotoxicity from 25 to 66% for the species Cucumis sativus and from 32 to 58% by Sorghum bicolor. The evaluation of plant height, green dry and matter mass there was little difference among the treatments, but it was essential for selecting the best treatment. The application of secondary metabolites produced by submerged fermentation of Phoma sp. present action herbicide pre-emergence, post-emergence and detached leaves of Cucumis sativus and Sorghum bicolor and can become alternative in the future for weed control. / Existem diversos fatores que interferem no potencial produtivo das culturas agrícolas, dentre eles, destaca-se a incidência de plantas daninhas em meio aos cultivos. Entre os métodos de controle disponíveis, predomina o controle químico por ser mais eficiente, porém quando utilizados de maneira incorreta, traz consequências graves aos seres vivos e ao meio ambiente. O uso de metabólitos produzidos por fungos com potencial herbicida, apresenta-se como uma boa alternativa para redução dos impactos causados pelos herbicidas sintéticos ao meio ambiente. Para isso, a otimização de sua produção é indispensável para garantir a viabilidade do processo. O objetivo desse trabalho foi produzir um herbicida por fermentação submersa com efeito sobre as espécies de Cucumis sativus var. wisconsin (pepino) e Sorghum bicolor (sorgo) e caracterização química dos compostos presentes no meio fermentado, por cromatografia gasosa. O presente trabalho foi conduzido no Laboratório de Bioprocessos e em casa de vegetação da Universidade Federal de Santa Maria. O preparo do pré-inoculo com Phoma sp. foi realizado através de cultivo em Shaker sob agitação de 120 rpm e 28°C, durante 5 dias, foram otimizadas as condições de agitação (40, 50 e 60 rpm) e aeração (1, 2 e 3 L.min-1) em biorreator para fermentação submersa, sendo que após cada fermentação de sete dias, era realizada a separação da biomassa do caldo fermentado contendo a fitotoxina. Para a avaliação do potencial herbicida foram realizados alguns bioensaios, como testes em pré-emergência, pós-emergência e em folha destacada com as espécies Cucumis sativus var. wisconsin (pepino) e Sorghum bicolor (sorgo). Os resultados encontrados nos bioensaios, indicam que os metabólitos produzidos por Phoma sp. possuem efeito herbicida sobre as espécies avaliadas. O maior potencial herbicida encontrado em ambos os ensaios realizados, foi no T3 para a espécie Cucumis sativus e T4 para Sorghum bicolor, sendo que no teste de germinação todos os tratamentos, com exceção da testemunha apresentaram inibição de 100% da germinação de ambas as espécies, já no teste em folhas destacadas, a maioria dos tratamentos provocaram lesões amareladas em Cucumis sativus ou lesões necrosadas em folhas de Sorghum bicolor. Para o teste em pós-emergência, foram observados uma variação da fitotoxidade de 25 a 66%, para a espécie de Cucumis sativus e de 32 a 58% em Sorghum bicolor. Já para a avaliação de altura de plantas, MV e MS, houve pouca diferença entre os tratamentos avaliados, porém estas características foram indispensáveis para a seleção do melhor tratamento. A aplicação dos metabólitos secundários produzidos por fermentação submersa de Phoma sp. apresentam ação herbicida em pré-emergência, pós-emergência e em folhas destacadas de Cucumis sativus e Sorghum bicolor, podendo tornar-se uma alternativa no futuro para o controle de plantas daninhas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7621 |
| Date | 16 February 2016 |
| Creators | Brun, Thiarles |
| Contributors | Mazutti, Marcio Antonio, Manera, Ana Paula, Melo, Adriano Arrué |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, UFSM, BR, Engenharia Agrícola |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500300000008, 400, 500, 300, 300, 300, 7d7d5001-84cd-4e08-9476-4ab9b3d8e954, fc0708a7-c5bd-4f96-98d3-f5f3ca99e691, fec0be47-778a-4e77-9a53-e70b36986f06, effc403f-7dde-4add-a6f5-f78e759d1a53 |
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