Avaliação e elucidação do mecanismo de ação de polímeros naturais modificados utilizados na agricultura / Evaluation and mode of action elucidation for modified natural polymers used in agriculture

Atualmente a agricultura ocupa um papel de extrema importância na conjuntura global e nacional e está inserida em um contexto de enormes desafios devido ao aumento da população mundial e maior demanda por alimentos. Ao mesmo tempo, é o setor mais afetado pelos impactos negativos das mudanças climáticas, que têm espalhado suas consequências de maneira cada vez mais frequente e intensa. Um dos principais efeitos é a alteração do regime de chuvas ao redor do globo, ocasionando estiagens intensas e duradouras, capazes de reduzir a produtividade de safras e comprometer a produção alimentícia. As abordagens atualmente existentes no mercado para mitigar as consequências negativas da escassez hídrica demandam alto investimento de implementação e manutenção, ou possuem um perfil ecotoxicológico insatisfatório. Polímeros de origem natural modificados quimicamente foram avaliados em termos de desempenho e capacidade de prover às plantas uma maior disponibilidade de água através de retenção hídrica. Os resultados alcançados demonstraram que os polímeros modificados com grupos iônicos foram capazes de promover um melhor gerenciamento hídrico no microambiente ao redor de sementes e entregar ganhos de produtividade a lavouras de soja. O mecanismo de ação da tecnologia estudada foi elucidado através de ensaios de determinação de capacidade de campo, análise de elipsometria, microscopia de força atômica, ensaios de germinação de soja sob estresse hídrico e implementação de áreas de soja a céu aberto a partir da aplicação em tratamento de sementes e sulco de plantio. As interações intra e intermoleculares entre as partículas de solo, moléculas de polímero e de água se mostraram ponto chave para a mudança de patamar de desempenho de polímeros naturais modificados utilizados na agricultura, quando comparados com os grupos controle. A tecnologia aqui estudada é, portanto, recomendada para utilização na agricultura, com capacidade de potencializar o efeito de tecnologias dependentes de água, resultando em maior produtividade na colheita

Nowadays agriculture occupies an extremely important role both in the global and national scenarios. Its included in a very challenging context due to the forecast of increased world population and consequent higher demand for food. At the same time, it is the most affected economic sector by the climate change effects, which have been causing frequent and harsh impacts. One of the main effects is the change in the rainfall pattern worldwide, which causes severe and long-lasting droughts, responsible for causing crops to fail and therefore putting food production at risk. The current available mitigation measures to address hydric scarcity require a huge investment for implementation and maintenance or do not present a satisfactory and safe ecotoxicological profile. Chemically modified natural polymers have been evaluated in terms of performance and ability to provide the plants with higher water availability through hydric retention. The results obtained show that such ionic group modified polymers are able to promote better water management in a given microenvironment surrounding the seeds and ultimately delivery a higher yield to soy crops. The technology's mode of action has been elucidated through field capacity determination trials, ellipsometry, atomic force microscopy, soy germination trials under hydric stress and, finally, implementation of soy areas under actual field conditions by applying the polymers via seed treatment and in-furrow methods. Both intra- and intermolecular interaction between soil particles, polymer and water molecules have been proven as key to understanding the agricultural performance improvement of the modified polymers when compared to the control. The technology is recommended for agricultural applications due to its ability to boost the effect of water-dependent technologies, promoting higher yields

Morphoanatomy of Myracrodruon urundeuva Fr. All. seedlings submitted to different levels of water in the soil / Morfoanatomia de plântulas de Myracrodruon urundeuva Fr. All. submetidas a diferentes níveis de água

Myracrodruon urundeuva Fr. All. is a medicinal plant of the Caatinga biome, in brazilian northeast. This region is characterized by prolonged dry periods but little is known about the plants mechanisms to tolerate low water availability during their initial phase of growth and establishment seedling. The objective of this project was to evaluate morphological and anatomic characteristics of M. urundeuva seedlings submitted to different water levels in the soil. In a first experiment, the diaspores were sown in trays containing soil taken from the place of occurrence of the species. The substratum was moistened with water to reach 10 to 60% of the soil water retention capacity, with 5% intervals. In a second experiment, the diaspores were sown in the substratum kept at 60% of its water retention capacity for 15 days for the total seedling emergence since this is the most favorable condition for the species as identified during the first phase of this experiment. After that period, plant watering was suspended and the seedling kept in substrata at 60, 30, 25, 20, 15, and 10% of their water holding capacity for an additional period of 10 days, both experiments performed in protected environment. The increasing reduction in water availability led to a reduction in the number of leaves, the leaf area and leaflet thickness, the number of stomata in the leaf and in the cotyledon, the root length and the diameter of the central root. Characteristics such as the stem length, length, width and thickness of the cotyledon were not modified by the hydric stress.

Myracrodruon urundeuva Fr. All. é uma espécie medicinal da Caatinga. Este bioma apresenta períodos de grande seca, mas pouco se sabe sobre os mecanismos de tolerância destas plantas à falta de água no início do seu desenvolvimento e estabelecimento da plântula. O objetivo deste estudo foi avaliar as características morfoanatômicas de plântulas M. urundeuva submetidas a diferentes níveis de água no solo. Em um primeiro experimento, os diásporos foram semeados em terra coletada no local de ocorrência da espécie, em bandejas. O substrato foi umedecido com água em condições de 10 a 60% da capacidade de retenção, com intervalos de 5%. Num segundo experimento, os diásporos foram semeados no substrato mantido umedecido a 60% da capacidade de retenção de água por 15 dias, para a total emergência das plântulas, por ser esta a condição mais favorável à espécie identificada na primeira etapa do trabalho. Após este período, as regas foram interrompidas e as mudas foram mantidas em substrato umedecido com 60; 30; 25; 20; 15 e 10% de capacidade de retenção por mais 10 dias, ambos experimentos realizados em ambiente protegidos. Concluiu-se que redução progressiva da água disponível no solo fez diminuir o número de folhas; área foliar e espessura do folíolo; o número de estômatos da folha e no cotilédone, o comprimento da raiz e o diâmetro do cilindro central da raiz de M. urundeuva. Características como comprimento de caule, comprimento, largura e espessura do cotilédone não foram modificadas pela condição de estresse hídrico do ambiente.

Mycorrhization stimulant based in formononetin associated to fungicide and doses of phosphorus in soybean in the cerrado / Estimulante de micorrização a base de formononetina associado à fungicida e doses de fósforo em soja no cerrado

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are obligatory biotrophics, which complicates the feasibility of producing inoculants. Thus, the discovery of substances capable of stimulating mycorrhizal colonization, like the isoflavone formononetin emerges as a promising alternative to explore the benefits of AMF native soil in extensive crops system. The aim of this study was evaluate the application of the isoflavone formononetin (7-hydroxy-4'-methoxy isoflavone) andfungicide via seed in Cerrado soil in no-tillage system and fertilization with two doses of phosphorus in soybean under field and controlled conditions. In the field experiment the treatments were three levels of formononetin (0, 0.5 and 1.0 mg Formononetin seed-1) in the absence and presence of fungicide (Carbendazim + Thiram commercial mix) applied to seeds with two doses of phosphorus (100 % and 33% of the recommended fertilization). The study was conducted until the maturation of soybeans. The greenhouse conditions experiment was implemented with the same treatments used in the field research and the flowering stage of the soybean plant was simulated water stress during 10 days, returning to normal irrigation until to harvest the soybean grain. Applying of formononetin stimulated the increased of mycorrhizal colonization, number of nodules, vegetative growth and soybean production in the greenhouse. In the field research the treatments contributed to attenuate the negative effect of the fungicide Carbendazim + Thiram in soybean reflecting increased soybean production and adequate supply of soil phosphorus besides high density of propagules of natives AMF that contributed to reduce the benefits of stimulating mycorrhizal (formononetin) in this research.

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) são biotróficos obrigatórios, o que dificulta a viabilidade da produção de inoculantes. Com a descoberta de substâncias capazes de estimular a colonização micorrízica, o isoflavonóide formononetina surge como uma alternativa promissora para explorar os benefícios dos FMAs nativos do solo em cultivos extensivos. O objetivo do presente estudo foi de avaliar os efeitos das aplicações do isoflavonóide formononetina (7-hydroxy-4'-methoxy isoflavone) e de fungicida nas sementes em solo do Cerrado no sistema de plantio direto com duas doses de fósforo na cultura da soja em campo e em casa de vegetação. No experimento de campo os tratamentos foram três doses de formononetina (0, 0,5 e 1,0 mg de Formononetina semente-1); na ausência e presença de fungicida (Mistura comercial Carbendazim + Thiram) aplicado via semente e duas doses de fósforo (100 % e 33 % da adubação recomendada). O experimento de casa de vegetação foi implantado com os mesmos tratamentos utilizado no estudo em campo e na fase de florescimento das plantas de soja foi simulado um estresse hídrico, por 10 dias, retornando a irrigação normal até a colheita dos grãos. A aplicação de formononetina estimulou aumento da colonização micorrízica, número de nódulos, crescimento vegetativo e a produção de grãos soja em condições de déficit hídrico simulado em casa de vegetação e no no estudo de campo contribui para amenizar o efeito negativo dos fungicidas nas plantas de soja refletindo em aumento da produção da soja.

Detecção e influência de Fusarium spp. na qualidade fisiológica de sementes de pepino / Detection and influence of Fusarium spp. in physiological quality of cucumber seeds

Este trabalho teve por objetivo isolar, identificar e selecionar isolado(s) de Fusarium spp. em sementes de pepino e verificar a sua influência na qualidade fisiológica. Foram utilizados três sublotes e os tratamentos consistiram em: testemunha absoluta; BDA + manitol - 0,8Mpa; BDA; BDA + manitol - 0,8Mpa + fungo; e BDA + fungo. A qualidade fisiológica foi avaliada através de testes em laboratório e casa de vegetação. Cinco isolados de Fusarium verticillioides foram identificados e a sua transmissão através das sementes para plantas não foi possível afirmar. A técnica da restrição hídrica foi eficiente para proporcionar infecção das sementes, sabendo que e o fungo influencia negativamente na qualidade fisiológica das sementes de pepino da cultivar Caipira.

This research had the objective of isolate, identifying and select isolates (s) of Fusarium spp. in cucumber seeds and checking the influence of this (these) isolate(s) on the physiological quality. Three batches were used and treatments utilized consisted in: absolute witness; PDA + mannitol - 0.8Mpa; PDA pure; PDA + mannitol - 0.8Mpa + fungi; and PDA + fungi. The physiological quality was assessed by tests carried out in laboratory and greenhouse. Five isolates off Fusarium verticillioides were isolated and it was not possible to affirm its transmission through seed. The hydric restriction technique was efficient to provide the infection of cucumber seeds, since this fungus affected the physiological quality of cucumber seeds of this cultivar.