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Ciência e Agrotecnologia, Volume: 48, Publicado: 2024
  • Contribuição do QuitoMax® no metabolismo hormonal e enzimático em tomate sob estresse salino Agricultural Sciences

    Argentel-Martínez, Leandris; Aguilera, Jorge González; Avila-Amador, Carlos; Peñuelas-Rubio, Ofelda; Steiner, Fabio; Garatuza-Payán, Jaime

    Resumo em Português:

    RESUMO O estresse salino é um dos fatores abióticos que mais limita a nutrição das plantas. Também limita o desempenho bioquímico e fisiológico que regula o crescimento em diversos sistemas de cultivo de produtos bioativos que conferem promoção de crescimento, são aplicados como alternativa sustentável para contribuir para a segurança alimentar. O objetivo do trabalho foi avaliar a contribuição bioquímica do QuitoMax® no metabolismo hormonal e enzimático do tomate sob estresse salino. Foram aplicados três tratamentos: solução salina sem QuitoMax®, QuitoMax® sem solução salina e solução salina com QuitoMax®. Uma variedade de tomate tolerante (Amalia) e uma suscetível (Claudia) foram utilizadas como modelos experimentais. O índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) foi medido como variável morfológica, e as atividades das enzimas peroxidase (POD), glutamina sintetase (GS) e nitrato redutase (NR) foram determinadas. As concentrações de ácido giberélico (GA) e abscísico (AB) também foram determinadas. Devido aos efeitos do QuitoMax®, as plantas mantiveram valores elevados de NDVI mesmo em condições salinas (T3). Também foram encontradas diminuição na atividade de POD e GS e aumento na atividade de NR. A concentração de GA nas folhas foi maior na variedade tolerante quando aplicado QuitoMax® do que no tratamento salino, mas menor na variedade suscetível. O comportamento oposto foi encontrado quando a concentração de ABA foi quantificada. Este estudo demonstrou a ação protetora do QuitoMax® sob estresse salino em culturas de tomate em variedades tolerantes e suscetíveis. Em suma, QuitoMax® pode ser escolhido como uma abordagem agressiva para combater a salinidade no tomate.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Salinity stress severely restricts plant nutrition and hinders biochemical and physiological processes crucial for growth. In several crop systems bioactive products which confer growth promotion, are applied as a sustainable alternative for contributing to food security. The aim of this work was to evaluate the biochemical contribution of QuitoMax® to hormonal and enzymatic metabolism in tomato under saline stress. Three treatments were applied: saline without QuitoMax®, nonsaline + QuitoMax® and saline + QuitoMax®. A tolerant (Amalia) and a susceptible (Claudia) tomato variety were used as experimental models. The normalized difference vegetation index (NDVI) was measured as a morphological variable, and peroxidase (POD), glutamine synthetase (GS) and nitrate reductase (NR) enzyme activities were determined. Gibberellic (GA) and abscisic acid (ABA) concentrations were also determined. Due to the effects of QuitoMax®, the plants maintained high NDVI values even under saline conditions. A decrease in POD and GS activity and an increase in NR activity were also found. The GA concentration in the leaves was higher in the tolerant variety when QuitoMax® was applied than in the saline treatment but lower in the susceptible variety. The opposite behavior was found when the ABA concentration was quantified. This study demonstrates the protective action of QuitoMax® under salinity stress on tomato crops in both tolerant and susceptible varieties. In crux, QuitoMax® can be opted as a shotgun approach to tackle salinity in tomato.
  • Atividade antifúngica e mecanismo de ação de monoterpenos contra Botrytis cinerea Agricultural Sciences

    Pedroso, Marília Brandão; Scariot, Fernando Joel; Rocha, Ronaldo Kaue Mattos; Echeverrigaray, Sergio; Delamare, Ana Paula Longaray

    Resumo em Português:

    RESUMO Botrytis cinerea é considerado um dos mais importantes patógenos pós-colheita, sendo o agente causador da podridão cinzenta. Para reduzir o uso de fungicidas sintéticos, é importante explorar produtos alternativos com propriedades antifúngicas. Entre esses produtos alternativos estão os óleos essenciais, que apresentam os monoterpenos como compostos majoritários. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de oito monoterpenos (1,8-cineol, carvacrol, citral, citronelal, citronelol, geraniol, linalol e timol) no controle de B. cinerea. O crescimento micelial de B. cinerea foi avaliado após tratamento com monoterpenos na concentração de 1.000 mg/L. Posteriormente, foram determinadas as concentrações inibitórias mínimas (CI90) dos monoterpenos que apresentaram maior potencial antifúngico. Carvacrol e timol foram testados em B. cinerea quanto à integridade da membrana celular, acúmulo intracelular de espécies reativas de oxigênio (ROS) e redução do potencial da membrana mitocondrial dos conídios. Entre os monoterpenos testados, carvacrol, citral, citronelal, citronelol, geraniol e timol demonstraram inibição completa do crescimento micelial na concentração de 1.000 mg/L. Carvacrol e timol exibiram os menores valores de IC90 contra B. cinerea, com IC90 de 125 mg/L. Além disso, o carvacrol e o timol induziram a morte dos conídios de maneira dose-dependente, resultando na ruptura da integridade da membrana celular, aumento dos níveis intracelulares de ROS e diminuição do potencial da membrana mitocondrial. Essas descobertas destacam o potencial do carvacrol e do timol como meios alternativos de controle de B. cinerea.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Botrytis cinerea is considered one of the most important post-harvest pathogens being the causative agent of gray rot. To reduce the use of synthetic fungicides, it is important to explore alternative products with antifungal properties. Among these alternative products are essential oils, which present monoterpenes as major compounds. The objective of this study was to evaluate the effects of eight monoterpenes (1,8-cineole, carvacrol, citral, citronellal, citronellol, geraniol, linalool, and thymol) on the control of B. cinerea. The mycelial growth of B. cinerea was assessed after treating it with the monoterpenes at a concentration of 1,000 mg/L. Subsequently, the minimal inhibitory concentrations (IC90) of the monoterpenes that showed the greatest antifungal potential were determined. Carvacrol and thymol were tested on B. cinerea cell membrane integrity, intracellular accumulation of reactive oxygen species (ROS), and mitochondrial membrane potential of the conidia. Among the tested monoterpenes carvacrol, citral, citronellal, citronellol, geraniol, and thymol demonstrated complete inhibition of mycelial growth at a concentration of 1,000 mg/L. Carvacrol and thymol exhibited the lowest IC90 values against B. cinerea, with an IC90 of 125 mg/L. Furthermore, carvacrol and thymol induced conidial death in a dose-dependent manner, resulting in the disruption of cell membrane integrity, increased intracellular ROS levels, and decreased mitochondrial membrane potential. These findings highlight the potential of carvacrol and thymol as alternative means of controlling B. cinerea.
  • Aplicações de gesso e calcário melhoram a fertilidade do solo sob cultivo de coco na Amazônia Oriental, Brasil Agricultural Sciences

    Gomes, Maynara Santos; Araújo, Suzana Romeiro; Silva Júnior, Mário Lopes da; Lins, Paulo Manoel Pontes; Moraes, Ana Renata Abreu de; Gomes, Mila Façanha

    Resumo em Português:

    RESUMO A aplicação de gesso e calcário resulta em modificações químicas no solo que influenciam no teor de nutrientes, crescimento radicular e desenvolvimento das plantas. Com o objetivo de avaliar as alterações químicas do solo e respostas do coqueiro anão verde ao gesso e calcário no período de 6 e 12 meses após aplicação, foi realizado experimento no município de Santa Isabel no estado do Pará. O delineamento experimental foi em blocos inteiramente casualizados, sendo 4 blocos e 7 tratamentos: T1= controle; T2= 2000 kg ha-1 de calcário; T3= 500 kg ha-1 de gesso; T4= 2000 kg ha-1 de calcário + 300 kg ha-1 de gesso; T5= 2000 kg ha1 calcário + 500 kg ha-1 gesso; T6 = 2000 kg ha-1 calcário + 700 kg ha-1 gesso; T7= 2000 kg ha-1 calcário e 1000 kg há-1 gesso. Após 12 meses da aplicação dos tratamentos, a combinação de gesso e calcário resultou na redução da saturação por alumínio, com valores de 0% na profundidade de 0,0- 10 cm do solo, assim como incrementou os teores de enxofre e aumentou a saturação por bases do solo, com valores de 70% na profundidade de 0,0- 10 cm do solo; apresentou efeitos positivos na concentração de macronutrientes no tecido foliar e no crescimento radicular. A aplicação de gesso agrícola, associada ao calcário eficiente para melhorar os atributos químicos do solo e o desenvolvimento das plantas de coqueiro anão verde.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Gypsum and lime application causes chemical modifications in the soil that influence nutrient content, root growth and development of plants. An experiment was carried out in the municipality of Santa Isabel, Pará state, Brazil, to evaluate the chemical changes in the soil and the responses of green dwarf coconut to gypsum and lime at 6 and 12 months after application. The experimental design was completely randomized blocks, with 4 blocks and 7 treatments: T1 = control; T2 = 2000 kg ha-1 lime; T3 = 500 kg ha-1 gypsum; T4 = 2000 kg ha-1 lime + 300 kg ha-1 gypsum; T5 = 2000 kg ha-1 lime + 500 kg ha-1 gypsum; T6 = 2000 kg ha-1 lime + 700 kg ha-1 gypsum; T7 = 2000 kg ha-1 lime and 1000 kg ha-1 gypsum. After 12 months of applying the treatments, the combination of gypsum and limestone was used to reduce aluminum saturation, with values ​​of 0% at a depth of 0.0-10 cm of the soil, as well as increments in sulfur contents and base saturation of the soil, with values ​​of 70% at a depth of 0.0-10 cm of the soil; with positive effects on macronutrients concentrations in leaf tissue and on root growth. Application of agricultural gypsum, associated with lime, is efficient to improve the chemical attributes of the soil and the development of green dwarf coconut plants.
  • Suplementação do silício aumenta a regeneração in vitro de embriões somáticos de palma de óleo (Elaeis guineensis Jacq.) Agricultural Sciences

    Oliveira, Lavínia Barbosa; Motoike, Sérgio Yoshimitsu; Martins Filho, Sebastião; Kuki, Kacilda Naomi; Melo, Lucas Amaral de; Rocha, Diego Ismael

    Resumo em Português:

    RESUMO O uso de silicatos em cultura de tecidos tem resultado em efeitos positivos no que tange os caracteres morfológicos, anatômicos e fisiológicos das plantas in vitro. Contudo as respostas biológicas a este mineral são dose e genótipo-dependente. Nesse sentido, objetivou-se avaliar a influência da suplementação de silício no processo de embriogênese somática da Elaeis guineensis Jacq. O estudo foi realizado em três etapas do processo de clonagem, sendo elas: Regeneração (i) e germinação (ii) dos embriões somáticos e durante a aclimatação ex vitro (iii) das plântulas. Os meios de cultivo foram suplementados com quatro doses (0.0, 0.5, 1.0 e 1.5 g L-1) de silicato de cálcio (CaSiO3). As plântulas resultantes foram transplantadas e aclimatizadas em casa de vegetação. A análise de regressão evidenciou que a dose de 0.63g L-1 de CaSiO3 induziu maior taxa de regeneração, o que possibilitaria um aumento de 58% no número de embriões somáticos formados. Contudo, a germinação das plântulas, bem como, seus caracteres morfométricos não foram afetados pelas diferentes doses de CaSiO3, embora a presença deste composto tenha promovido aumento da espessura da epiderme e redução na quantidade de cera epicuticular. No geral, o silício contribui para a clonagem de E. guineensis.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The use of silicates in plant tissue culture has resulted in positive effects regarding the morphological, anatomical and physiological characteristics of in vitro plants. However, biological responses to this mineral are dose and genotype dependent. The objective of the present study was to evaluate the influence of silicon supplementation on the somatic embryogenesis of oil palm (Elaeis guineensis Jacq.). The study was carried out in three stages of the cloning process, namely: Regeneration (i) and germination (ii) of somatic embryos and during ex vitro acclimatization (iii) of regenerated plantlets. The culture media were supplemented with four doses (0.0, 0.5, 1.0 and 1.5 g L-1) of calcium silicate (CaSiO3). The resulting plantlets were transplanted and acclimatized in a greenhouse. The regression analysis showed that the dose of 0.63g L-1 of CaSiO3 induced a higher rate of regeneration, which would allow a 58% increase in the number of somatic embryos formed. However, the germination of the plantlets, as well as their morphometric characters, were not affected by the different doses of CaSiO3, although the presence of this compound promoted an increase in the thickness of the epidermis and a reduction in the amount of epicuticular wax. Overall, silicon does contribute to the cloning of E. guineensis.
  • Dickeya zeae, Pantoea ananatis e Xanthomonas vasicola pv. vasculorum: Controle com o uso de nanopartículas Agricultural Sciences

    Mamede, Morgana Coelho; Silva, Anielle Christine Almeida; Tebaldi, Nilvanira Donizete

    Resumo em Português:

    RESUMO Nanopartículas de óxido metálico (NPs) possuem atividade antibacteriana e podem ser utilizadas para o controle de bactérias fitopatogênicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antibacteriana de NPs puras e dopadas contra Dickeya zeae, Pantoea ananatis e Xanthomonas vasicola pv. vasculorum in vitro, e avaliar a eficácia da aplicação preventiva e curativa de NPs de óxido de zinco (ZnO), óxido de níquel (NiO) e óxido de zinco dopado com prata (ZnO:Ag) para o controle da mancha branca (WS) e estria bacteriana (BLS) in vivo. A inibição do crescimento bacteriano foi primeiramente avaliada medindo o diâmetro da zona de inibição formada em placas de Petri e a severidade das doenças WS e BLS foi avaliada em casa de vegetação, calculando a área abaixo da curva de progresso da doença. A atividade antibacteriana in vitro não foi influenciada pelo aumento na concentração dos elementos dopantes para a maioria das NPs. NPs de ZnO dopadas com Ag, K e Mo; ZnOCl dopada com Ag e NPs puras (Ag2O, CuO e NiO) apresentaram atividade antibacteriana contra D. zeae, P. ananatis e X. vasicola pv. vasculorum com halos de inibição relativamente semelhantes em diferentes concentrações. O cobre comercial apresentou atividade antibacteriana apenas para D. zeae. NPs de NiO em aplicações preventivas e curativas reduziram a severidade de WS e BLS, enquanto a aplicação de cobre comercial aumentou a severidade de WS e reduziu a severidade de BLS. O uso de NPs tem aplicações promissoras na cultura do milho e estudos futuros avaliando sua formulação, forma de aplicação e época são necessários para novas estratégias de controle de bactérias fitopatogênicas.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Metal oxide nanoparticles (NPs) possess antibacterial activities and can be used for the control of phytopathogenic bacteria. The objective of this work was to evaluate the antibacterial activity of pure and doped NPs against Dickeya zeae, Pantoea ananatis, and Xanthomonas vasicola pv. vasculorum in vitro, and to assess the efficacy of preventive and curative application of zinc oxide (ZnO), nickel oxide (NiO), and silver-doped zinc oxide (ZnO:Ag) NPs for the control of white spot (WS) and bacterial leaf streak (BLS) in vivo. Bacterial growth inhibition was first evaluated by measuring the diameter of the inhibition zone formed in Petri dishes. Subsequently, the severity of WS and BLS diseases was evaluated in a greenhouse calculating the area under the disease progress curve. The in vitro antibacterial activity was not influenced by the increase in the concentration of doping elements for most NPs. ZnO NPs doped with Ag, K, and Mo; ZnOCl doped with Ag, and pure NPs (Ag2O, CuO, and NiO) showed antibacterial activity against D. zeae, P. ananatis, and X. vasicola pv. vasculorum with relatively similar inhibition zones at different concentrations. Commercial copper showed antibacterial activity only against D. zeae. NiO NPs in preventive and curative applications reduced WS and BLS severities, whereas commercial copper application increased WS severity and reduced BLS severity. The use of NPs has promising applications and further evaluation of their formulation, application form, and timing is necessary for new strategies to control the activity of phytopathogenic bacteria.
  • Fertilizante à base de extrato de algas marinhas e estresse hídrico nas culturas de batata Agricultural Sciences

    Nunes, Gustavo Fonseca; Moreira, Leticia Gonçalves; Diniz, Nadia Mendes; Jacinto, Ana Carolina Pires; Prado, Jair Rocha do; Charlo, Hamilton César de Oliveira; Castoldi, Renata

    Resumo em Português:

    RESUMO Para mitigar os efeitos do estresse nas plantas, têm sido aplicados fertilizantes foliares à base de extrato de algas marinhas. Objetivou-se avaliar os efeitos de diferentes concentrações de fertilizante à base de extrato de algas marinhas e lâminas de irrigação na cultura da batata. Dois experimentos foram conduzidos simultaneamente, um com a cultivar Ágata e outro com a cultivar Markies. O delineamento experimental utilizado foi 4 × 4, com quatro doses de fertilizante à base de extrato de algas marinhas (0; 0,5; 1,0 e 4,0 L ha-1) e quatro lâminas de irrigação (50%, 75%, 100% e 125% da evapotranspiração da cultura), com três repetições. Aos 67 dias após a emergência foram coletadas folhas para análise de macro e micronutrientes e, também avaliaram-se: número de hastes por planta e variáveis fisiológicas. Após a colheita, avaliaram-se: número e peso dos tubérculos de diferentes classes. Os dados foram submetidos à análise de variância por meio do teste F e análise de regressão foi realizada quando houve diferença significativa. Os teores de potássio, fósforo, magnésio e cálcio nas folhas da cultivar Ágata ficaram abaixo dos níveis ótimos para a cultura, independente do nível de irrigação e da da dose de fertilizante aplicado. O fertilizante reduziu os efeitos do estresse hídrico, aumentando a eficiência fotoquímica das plantas de batata Markies. As maiores lâminas de irrigação em 100% e 125% da evapotranspiração da cultura levaram ao aumento do número e peso de tubérculos grandes para as cultivares Ágata e Markies.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Seaweed extract-based fertilizers are applied to mitigate the effects of stress on plants. In this study, we evaluated the effects of different concentrations of seaweed extract-based fertilizer and different irrigation depths on potato crops. The Ágata cultivar and the Markies cultivar were used to conduct two experiments simultaneously. A 4 × 4 experimental design was used, with four doses of seaweed extract-based fertilizer (0, 0.5, 1.0, and 4.0 L ha-1) and four irrigation depths (50%, 75%, 100%, and 125% of crop evapotranspiration); each treatment had three replicates. Leaves were collected 67 days after emergence to analyze macronutrients and micronutrients; additionally, the number of stems per plant and physiological variables were assessed. After harvesting, the number and weight of tubers in different classes were recorded. The differences in parameters among treatment groups were determined by analysis of variance using the F-test, and regression analysis was performed when a significant difference was recorded. The results showed that the contents of potassium, phosphorus, magnesium, and calcium in the leaves of the Ágata cultivar were below the optimal levels for the crop, irrespective of the irrigation level and the dose of seaweed extract-based fertilizer applied. The highest irrigation depths at 100% and 125% of crop evapotranspiration were associated with an increase in the number and weight of the large tubers of the Ágata and Markies cultivars.
  • Reguladores de crescimento vegetal e aditivos orgânicos na proliferação de corpos semelhantes a protocormos e na regeneração de plântulas de Cattleya gaskelliana (N.E.Br.) B.S.Williams Agricultural Sciences

    Hussien, Muthab; Molkanova, Olga Ivanovna; Raeva-Bogoslovskaya, Ekaterina Nikolaevna; Sergeevich, Makarov Sergey

    Resumo em Português:

    RESUMO Neste estudo foi desenvolvido um método de cultura de tecidos para propagação e conservação de Cattleya gaskelliana (N.E.Br.) B.S. Willians. Inicialmente, protocormos com primórdio foliar, obtidos via germinação assimbiótica de sementes, foram utilizados como explantes. Meio Murashige e Skoog (MS) de meia concentração suplementado com 1,5 mg L-1 de 6-benzil aminopurina (BA) e 2,0 mg L-1 de ácido indol butírico (AIB) foi considerado ideal para a proliferação de corpos semelhantes a protocormos (PLB). A maioria dos explantes (81%) proliferou, cada um produzindo 11,1 ± 1,87 unidades por explante. O número ótimo de PLB diferenciados para plântulas em meio de cultura com 0,5 mg L−1 de Thidiazuron (TDZ) + 100 mL L−1 de água de coco. Plântulas firmemente enraizadas e com crescimento vigoroso foram regeneradas em meio ½ MS + 1,0 mg L-1 de ácido indol-3-acético (AIA) e 50 g L-1 de pasta de banana. Plantas regeneradas via processos in vitro foram envoltas com musgo esfagno e aclimatadas em substrato contendo proporções iguais de casca, perlita e turfa com taxa de sobrevivência ex-vitro de 100% após aclimatação por 70 dias. O protocolo desenvolvido neste estudo pode ser usado para obter milhares de plantas por um ano sendo, portanto, um método eficaz.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT In this study, a tissue culture method was developed for the propagation and conservation of Cattleya gaskelliana (N.E.Br.) B.S. Williams. Initially, protocorms with leaf primordium, obtained via asymbiotic seed germination, were used as explants. Half-strength Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 1.5 mg L−1 6-benzyl aminopurine (BA) and 2.0 mg L−1, indole butyric acid (IBA) was found to be optimal for the proliferation of protocorm-like bodies (PLB). Most explants (81%) proliferated, each producing 11.1 ± 1.87 units per explant. The optimum number of PLB differentiated to plantlets on a cultured medium with 0.5 mg L−1 Thidiazuron (TDZ) + 100 mL L−1 coconut water. Firmly rooted plantlets with vigorous growth were regenerated on ½ MS medium + 1.0 mg L−1 Indole- 3-acetic acid (IAA) and 50 g L−1 banana puree. Plants regenerated via in vitro processes were wrapped with sphagnum moss and acclimatized in a substrate containing equal proportions of bark, perlite, and peat with a 100% ex-vitro survival rate after acclimation for 70 days. The protocol developed in this study can be used to obtain several thousand plants within one year, and thus, is an effective method.
  • Comparando agrupamento humano e de máquina para classificação do estádio de maturação do tomate Agricultural Sciences

    Hernández, Erick Rodríguez; Rojas, Juan Carlos Olguin; Hernandez, Gerardo Antonio Alvarez; Vasquez-Gomez, Juan Irving; Arcia, Abril Valeria Uriarte; Taud, Hind

    Resumo em Português:

    RESUMO A classificação do estágio de maturação do tomate envolve atribuir uma classe a um tomate com base nos aspectos visuais da sua maturidade. De fato, o número de classes e suas características são definidos pelas normas do departamento agrícola de cada país, as quais são baseadas no conhecimento empírico sobre as características visuais. Por outro lado, métodos de classificação automática não supervisionados, como aqueles baseados em aprendizado profundo, aprendem suas características de forma independente. Neste trabalho, comparamos a classificação baseada em especialistas com a classificação não supervisionada, analisando particularmente o número de agrupamentos (clusters) e as características de cada um. Surpreendentemente, nosso estudo revela uma coincidência no número de agrupamentos para ambas as abordagens. Com essa descoberta, fornecemos evidências de que a classificação atual baseada em especialistas também é adequada para métodos automáticos. As descobertas deste estudo podem ajudar a indústria agrícola a desenvolver métodos precisos de classificação automática. Além disso, para a comunidade científica, este estudo oferece percepções sobre como os métodos de aprendizado de máquina agrupam imagens.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The classification of tomato ripening stages involves assigning a tomato to a category based on the visual indicators of its maturity. Indeed, the specific number of categories and their attributes are determined by the agricultural standards of each country, which rely on an empirical understanding of visual characteristics. Conversely, automatic unsupervised classification techniques, such as deep learning-based methods, autonomously learn their characteristics. In this research, a comparison is made between expert-based classification and unsupervised classification, with a particular focus on the analysis of the number of clusters and their respective features. Remarkably, this investigation finds an alignment in the number of clusters identified by both methods. This discovery supports the notion that the expert-based classification system is compatible with automated approaches. The outcomes of this research could aid the agricultural sector in refining automatic classification techniques. Furthermore, this work provides the scientific community with valuable insights into the clustering of images by machine learning methods.
  • Desenvolvimento e avaliação de fertilizante organomineral fosfatado de liberação lenta à base de borra de café Agricultural Sciences

    Barbosa, Nathalia Silvestrin; Luz, Mario Sérgio da; Sousa, Nádia Guimarães; Santos, Kássia Graciele dos

    Resumo em Português:

    RESUMO Os fertilizantes de liberação lenta podem ser usados como alternativa sustentável para a nutrição do solo e aumento da produtividade industrial. Este trabalho formulou fertilizantes organominerais de liberação lenta a partir de borra de café impregnado com superfosfato triplo. Nós avaliamos o efeito da composição de fertilizantes na resistência do pellet e capacidade de liberação de P e o tratamento térmico a diferentes temperaturas e tempos. Os pellets com 5 g de do ligante de melaço de cana e 2,5 g de TSP/g SC, secos a 100 ºC, apresentaram a melhor resistência mecânica, liberando 90% de P em 13,8 h. A cinética de liberação seguiu o modelo de Korsmeyer-Peppas, sendo controlada pela difusão Fickiana. O fertilizante tratado termicamente a 400 ºC por 30 min foi classificado como de liberação lenta, liberando 90% de P em 793,3 h. Assim, a carbonização parcial da biomassa promoveu a adsorção de P na matriz porosa dos pellets, permitindo a liberação lenta dos nutrientes. No geral, este estudo demonstra o potencial dos OMFs granulados como fertilizantes sustentáveis e de baixo custo derivados de biomassa residual, contribuindo para práticas agrícolas ambientalmente sustentáveis.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Slow-release fertilizers are sustainable alternatives to soil nutrition that can effectively enhance agricultural productivity. In this study, we formulated slow-release organomineral fertilizers using spent coffee grounds (SCG) impregnated with triple superphosphate (TSP). The effects of the composition of the fertilizer on pellet resistance and P release capacity were evaluated, along with heat treatment at different temperatures and times. The pellets with 10 g sugarcane molasses and 2.5 g TSP per gram of SCG, dried at 100 °C, presented the best mechanical resistance, releasing about 90% P in 13.8 h. The release kinetics of these pellets followed the Korsmeyer-Peppas model, controlled by Fickian diffusion. The fertilizer thermally treated at 400 °C for 30 min was classified as a slow-release fertilizer, as it released 90% P in 793.3 h. Thus, the partial carbonization of biomass promoted P adsorption to the surface of the porous matrix of the pellets, allowing the slow release of nutrients. Overall, we found that pelletized OMFs can be used as sustainable and inexpensive fertilizers derived from waste biomass; thus, their application can contribute to eco-friendly agricultural practices.
  • Diferentes suplementações de subprodutos da moagem no composto de produção de cogumelos composto de palha de trigo ou arroz poderiam melhorar as propriedades do substrato de cogumelo usado como alimento Agricultural Sciences

    Bilik, Berat; Akdağ, Ahmet; Ocak, Nuh

    Resumo em Português:

    RESUMO Suplementação com farelo de trigo (WB), farinha de cevada (BF), farelo de arroz (RB), trigo red dog (WRD) ou redução short (WRS), como suplemento alimentar (FS, 19%), para compostos de cogumelos contendo trigo (WS) ou palha de arroz (RS) como substrato basal (BS, 80%) poderiam ter contribuído para melhorar o valor nutricional e as propriedades de qualidade da forragem do substrato de cogumelo gasto (SMS). Os SMS da produção de cogumelo ostra (Pleurotus eryngii) foram avaliados com planejamento fatorial 2 BS (WS e PS) × 5 FS (WB, BF, RB, WRD ou WRS). A interação BS × FS afetou significativamente algumas das variáveis estudadas (conteúdo de nutrientes e digestibilidade verdadeira in vitro, valor alimentar relativo e qualidade relativa da forragem) dos SMS utilizados para serem avaliados como alimento. A BS afetou significativamente o teor de lignina detergente ácido, matéria seca digestível, energia metabolizável, energia líquida estimada e nutrientes digestíveis totais. Em contraste, o FS afetou o teor de lignina em detergente ácido e o valor da energia líquida de lactação. Em conclusão, independentemente do FS, os SMS baseados em WS e os SMS suplementados com BF e WRD independentes do BS apresentaram maior valor nutricional e propriedades de qualidade da forragem do que outros SMSs. Portanto, estes SMSs poderiam ser explorados pós-cultivo como ração animal devido às suas propriedades melhoradas.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Wheat bran (WB), barley flour (BF), rice bran (RB), wheat red dog (WRD) or reduction shorts (WRS) supplementation, as a food supplement (FS, 19%), to mushroom composts having wheat (WS) or rice straw (RS) as basal substrate (BS, 80%) could have contributed to improving the nutritional value and forage quality properties of spent mushroom substrate (SMS). The SMSs from king oyster mushroom (Pleurotus eryngii) production were evaluated with 2 BS (WS and PS) × 5 FS (WB, BF, RB, WRD, or WRS) factorial arrangement design. The BS × FS interaction significantly affected some of the studied variables (nutrient contents and in vitro true digestibility, relative feed value, and relative forage quality) of the SMSs used to be evaluated as a feedstuff. The BS significantly affected the acid detergent lignin content, digestible dry matter, metabolizable energy, estimated net energy, and total digestible nutrients. In contrast, the FS affected the acid detergent lignin content and net energy lactation value. In conclusion, independent of FS, WS-based SMSs and the BF and WRD supplemented-SMSs independent of BS had higher nutritional value and forage quality properties than other SMSs. Therefore, these SMSs could be exploited post-cultivation as animal feed due to their upgraded properties.
  • Disposições espaciais no consórcio afetam a incidência de pragas e aspectos agronômicos da mandioca para uso industrial Agricultural Sciences

    Soares, Maria Beatriz Bernardes; Finoto, Everton Luis; Silva, Edgley Soares da; Albuquerque, José de Anchieta Alves de; Dionisio, Luiz Fernandes Silva

    Resumo em Português:

    RESUMO O sucesso de consorcio de culturas depende da boa disposição espacial entre elas, caracterizando o melhor uso da área de plantio e maior rentabilidade para o agricultor. Nesse trabalho avaliamos o efeito do consórcio entre mandioca e amendoim em diferentes aspectos agronômicos. A pesquisa foi realizada na área experimental da APTA, no estado de São Paulo, Brasil. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com quatro tratamentos e oito repetições. Os tratamentos foram: amendoim em monocultura (P); mandioca em monocultura (C), consórcio com o amendoim plantado na entrelinha das fileiras mandioca (CPb), e consórcio das culturas em fileiras duplas alternadas (CPd). As variáveis analisadas foram crescimento vegetativo das plantas de mandioca, cobertura do solo e controle de ervas daninhas, incidência das principais pragas da mandioca e do amendoim, produtividade das culturas consortes e o índice de uso da terra (LER). Apenas CPb inibiu o crescimento vegetativo da mandioca, afetando significativamente sua altura final. CPb obteve maior cobertura vegetal e, consequentemente, menor ocorrência de ervas daninhas, além de resultar em menor incidência de mosca-branca na mandioca. O consorcio, independente do arranjo espacial utilizado aumentou a incidência do percevejo de renda na mandioca e diminuiu a incidência das pragas do amendoim. A produtividade das culturas menor em CPd, devido a menor densidade de plantio das culturas consortes. Porém qualquer arranjo do consorcio dessas culturas aumenta a LER. Assim, apesar do arranjo espacial do consórcio ter implicado diferentes respostas agronômicas das culturas, o plantio de amendoim na entrelinha da mandioca trouxe os melhores resultados agronômicos.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The success of intercropping depends on the spatial arrangement between crops, aiming at the best use of the planting area and greater profitability for the farmer. Here, we evaluated the effect of cassava-peanut intercropping on several agronomic parameters. The research was carried out in the APTA experimental area, in the state of São Paulo, Brazil. The experimental design was randomized blocks with four treatments (peanut in monoculture - P; cassava in monoculture - C, cassava intercropped with peanuts planted between rows - CPb, and intercropping in alternating double rows - CPd) and eight replications. The variables analyzed were vegetative growth of cassava plants, soil vegetation cover and weed control, incidence of the main cassava and peanut pests, productivity, and the land equivalent ratio (LER). Only CPb inhibited cassava vegetative growth, significantly affecting its final height. Greater vegetation coverage and, consequently, lower occurrence of weeds, was obtained in CPb in addition to lower incidence of whiteflies in cassava. The intercropping system, regardless of the spatial arrangement used, increased the incidence of the lace bug in cassava and reduced the incidence of peanut pests. Crop productivity was lower in CPd due to the lower planting density of intercrops. However, both intercropping arrangements increased LER. Thus, despite the spatial arrangement of the intercropping system having implied different agronomic responses of the crops, planting peanuts between the cassava rows brought the best agronomic results.
  • Desempenho de porta-enxertos clonais para pessegueiro ‘BRS-Kampai’ e autoenraizado em região de inverno ameno Agricultural Sciences

    Camargo, Robson Rosa de; Penso, Gener Augusto; Pertille, Rafael Henrique; Mayer, Newton Alex; Santos, Carlos Eduardo Magalhães dos; Citadin, Idemir

    Resumo em Português:

    RESUMO Sistemas de condução de pessegueiros com porta-enxertos clonais que reduzem vigor da copa são os mais adotados mundialmente. Entretanto, no Brasil ainda se utiliza porta-enxertos propagados por sementes, que são vigorosos e heterogêneos. Este trabalho teve como objetivo selecionar porta-enxertos que induzam qualidade de frutos, eficiência produtiva, controle de vigor, adaptabilidade e estabilidade em ‘BRS-Kampai’ cultivada em regiões subtropicais com invernos amenos. Foram utilizadas metodologias de adaptabilidade e estabilidade e índice de seleção multivariada para determinar os componentes de produção e qualidade dos frutos. O experimento foi conduzido em cinco ciclos. Os tratamentos consistiram de pessegueiro ‘BRS-Kampai’ autoenraizado ou enxertado em 17 porta-enxertos clonais de Prunus spp. As variáveis avaliadas foram produção por planta, produtividade por área, massa de frutos, diâmetro e firmeza de frutos, teor de sólidos solúveis, acidez titulável, volume de copa e eficiência produtiva. Em regiões subtropicais com invernos ‘Ishtara®’, ‘Genovesa’, ‘Santa Rosa’ e ‘Cadaman’ induziram baixa produtividade e baixa qualidade de frutos na ‘BRS-Kampai’ e não apresentam potencial para uso como porta-enxertos. ‘BRS-Kampai’ autoenraizadas ou enxertadas em ‘Flordaguard’ e ‘Okinawa’ são alternativas para o cultivo do pessegueiro, embora os sistemas de condução e poda devam ser ajustados devido ao alto vigor. Os porta-enxertos clonais ‘Tsukuba-3’ e ‘Tsukuba-2’ induziram o maior desempenho produtivo na ‘BRS-Kampai’, aliando qualidade de frutos, produtividade com maior estabilidade e eficiência produtiva tornando-os os mais indicados entre os porta-enxertos estudados.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The worldwide main peach-producing are adopting peach training systems with canopy size-controlling clonal rootstocks. However, most peach seedlings commercialised in Brazil are still on seed-propagated rootstocks, which are vigorous and heterogeneous. This study aimed to select rootstocks which induce desirable characteristics of fruit quality, yield efficiency, size control, adaptability and stability in the ‘BRS-Kampai’ grown in subtropical regions with mild winters. We used adaptability and stability methodology and multivariate selection index to determine yield components and fruit quality. The experiment was conducted in five cycles. The treatments consisted of ‘BRS-Kampai’ grafted onto 17 clonal rootstocks of Prunus spp. and own-rooted trees. The evaluated variables were yield per tree, yield per area, fruit mass, fruit diameter, fruit firmness, soluble solids content, titratable acidity, canopy volume and yield efficiency. The rootstocks ‘Ishtara®’, ‘Genovesa’, ‘Santa Rosa’ and ‘Cadaman’ always induced low yield and low fruit quality when used as clonal rootstocks for the ‘BRS-Kampai’ and showed no potential for use as rootstocks in subtropical humid regions with mild winters. The ‘BRS-Kampai’ own-rooted peach trees or those grafted onto ‘Flordaguard’, ‘Okinawa’ are alternatives for peach cultivation under the edaphoclimatic conditions of Pato Branco-PR, although the training and pruning systems must be adjusted due to high vigour. The clonal rootstocks ‘Tsukuba-3’ and ‘Tsukuba-2’ induced the highest production performance in the canopy cultivar BRS-Kampai, combining fruit quality, yield with higher stability, and yield efficiency making them the most suitable ones among the studied rootstocks.
  • Linhagens de introgressão de tomateiro anão do tipo saladete com potencial agronômico, qualidade de frutos e tolerante a estresse biótico Agricultural Sciences

    Oliveira, Camila Soares de; Maciel, Gabriel Mascarenhas; Siquieroli, Ana Carolina Silva; Pinto, Frederico Garcia; Ikehara, Brena Rodrigues Mota; Pereira, Lucas Medeiros

    Resumo em Português:

    RESUMO A obtenção de linhas de introgressão de tomateiro anão do tipo Saladete pode proporcionar vantagens em programas de melhoramento. Além do aumento de produtividade, a planta anã pode apresentar metabólitos para o estresse biótico. No entanto, não existe linhas de introgressão de tomateiro anão do tipo Saladete. O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial agronômico, qualidade de fruto e metabólitos secundários para resistência a pragas visando a obtenção de linhas de introgressão de tomateiro anão do tipo Saladete. Foram avaliados 23 tratamentos, sendo o genitor doador UFU MC TOM 1, genitor recorrente UFU TOM 5, cultivar comercial Pizzadoro (Testemunha), cinco populações provenientes do primeiro e 15 populações do segundo retrocruzanento. Foram avaliadas características agronômicas e nutraceuticas dos frutos, e acilaçúcares nos folíolos. A dissimilaridade genética foi calculada por meio da distância generalizada de Mahalanobis (D2) e as estimativas de ganhos genéticos a partir dos índices de soma de ranks e da distância genótipo-ideótipo. Foi possível afirmar a importância de se obter o segundo retrocruzamento. As populações UFU_13_1, UFU_17_1, UFU_10_1, UFUi_11_3, UFUi_10_3 e UFU_11_2 possuem potencial para obtenção de linhas de introgressão por apresentarem boas características agronômicas, qualidade de frutos e teores de acilaçúcar similares a UFU MC TOM 1. O germoplasma de tomateiro anão possui variabilidade genética e background do tipo Saladete com potencial para explorar linhas de introgressão. A cultivar UFU MC TOM 1 é promissora e pode superar o acesso silvestre Solanum pennellii para programas de melhoramento visando resistência a pragas, produtividade e frutos biofortificados para carotenoides.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Obtaining introgression lines of saladete-type dwarf tomato plants can provide several advantages in breeding programs. In addition to increasing productivity, the dwarf plant can produce metabolites that are important to resistance to biotic stress. However, there are no saladette-type dwarf tomato introgression lines. The objective of this study was to evaluate the agronomic potential, fruit quality, and secondary metabolites associated with pest resistance for the development saladette-type dwarf tomato introgression lines. The experiment was conducted with 23 treatments, including the UFU MC TOM 1 donor parent, the UFU TOM 5 recurrent parent, the Pizzadoro commercial cultivar (control), 5 populations from the first backcross, and 15 populations from the second backcross. Agronomic and nutraceutical characteristics of fruits and the acylsugar content in the leaflets were evaluated. The genetic dissimilarity was calculated using the generalized Mahalanobis distance (D2). Genetic gain through selection was estimated using the rank sum index and the genotype-ideotype distance index. The selection indices showed the importance of obtaining the second backcross. The populations UFU_13_1, UFU_17_1, UFU_10_1, UFUi_11_3, UFUi_10_3, and UFU_11_2 have the potential to obtain introgression lines as they present good agronomic and fruit quality characteristics and acylsugar content similar to UFU MC TOM 1. The dwarf tomato germplasm obtained has significant genetic variability and a saladette-type genetic background with the potential to develop introgression lines. The cultivar UFU MC TOM 1 is promising and can overcome the wild access Solanum pennellii for breeding programs aimed at pest resistance, increasing productivity, and biofortification of fruits to enhance carotenoids.
  • Inteligência artificial aplicada à classificação de sementes esverdeadas e predição de qualidade fisiológica em soja Agricultural Sciences

    Oliveira, Vasconcelos Romão de; Souza, Nara Oliveira Silva; Arantes, Márcio da Silva; Carmona, Ricardo

    Resumo em Português:

    RESUMO A presença de sementes esverdeadas representa um obstáculo ao potencial produtivo da cultura da soja, gerando impactos significativos no aspecto visual e na qualidade fisiológica. Tradicionalmente, as sementes são avaliadas visualmente, um método sujeito à subjetividade e erros humanos. Frente a isto, esta pesquisa propõe uma abordagem inovadora que integra análise de imagens e inteligência artificial para desenvolver um modelo de aprendizado de máquina capaz de distinguir sementes esverdeadas de amarelas com base em parâmetros de cor. Este estudo visa aprimorar a precisão na avaliação das sementes e expandir o entendimento sobre a relação entre a tonalidade da cor das sementes e sua qualidade fisiológica. A inteligência artificial foi treinada com 12.000 imagens caputuras e processadas pelo GroundEye® S800D. A metodologia empregada para treinar o sistema envolveu a utilização de uma árvore de decisão, utilizando a biblioteca sklearn.tree do Python. Cada semente, após a captura de imagem, foi submetida a um teste de germinação padrão. As plântulas normais foram então reanalisadas no GroundEye® S800D para determinar seu vigor através da mensuração do tamanho de raiz primária e hipocótilo. Sementes de soja amarelas demonstram qualidade fisiológica superior às esverdeadas, destacando-se em germinação e crescimento da plântula. O ângulo de tonalidade (h) e a luminosidade (L) mostraram-se os critérios mais responsivos ao modelo de aprendizado de máquina, alcançando uma acurácia de 89,7%. O ângulo de tonalidade demonstrou ser um preditor robusto, correlacionando-se com altas taxas de germinação em sementes com ângulo inferior a 97,5°. A relação entre a viabilidade das sementes e o ângulo de tonalidade foi apoiada por um coeficiente de determinação (R²) de 73%.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The presence of greenish seeds represents an obstacle to the productive potential of soybean cultivation, causing significant impacts on the visual aspect and physiological quality of seeds. Traditionally, seeds are evaluated visually, a method that is subject to subjectivity and human error. This research proposes an innovative approach that integrates image analysis and artificial intelligence to develop a machine learning model capable of distinguishing greenish seeds from yellow ones based on color parameters. This study aims to enhance the accuracy of seed evaluation and expand understanding of the relationship between seed color tone and their physiological quality. The artificial intelligence was trained with 12,000 images captured and processed by the GroundEye® S800D. The methodology employed to train the system involved the use of a decision tree, utilizing the sklearn.tree library from Python. Each seed, after image capture, underwent a standard germination test. The normal seedlings were then reanalyzed using the GroundEye® S800D to determine their vigor through measurements of primary root and hypocotyl sizes. Yellow soybean seeds exhibit superior physiological quality compared to greenish ones, particularly in terms of germination and seedling growth. The hue angle (h) and luminosity (L) proved to be the most responsive criteria in the machine learning model, achieving an accuracy of 89.7%. The hue angle was demonstrated to be a robust predictor, correlating with higher germination rates in seeds with an angle less than 97.5°. The relationship between seed viability and hue angle was supported by a coefficient of determination (R²) of 73%.
  • Uso potencial de celulose de cascas de soja como fonte de carboximetilcelulose para revestimento de sementes de feijão Agricultural Sciences

    Ascheri, Diego Palmiro Ramirez; Barros, Patricio Javier Robles; Ascheri, José Luís Ramírez; Signini, Roberta

    Resumo em Português:

    RESUMO Este estudo aborda a necessidade de adoção de práticas sustentáveis de aproveitamento de resíduos agrícolas diante dos desafios das mudanças climáticas. O objetivo do presente estudo foi investigar a aplicação da carboximetilcelulose (CMC) obtida a partir da casca de soja como bioinsumo no revestimento de sementes de feijão. A CMC foi obtida após o branqueamento da polpa, alcalinização e eterificação, variando o ácido cloroacético e o tempo de reação. Compararam-se as propriedades da CMC com as da casca de soja e da polpa branqueada. A CMC com maior grau de substituição (GS) foi escolhida como bioinsumo. Além do tratamento controle, foram avaliadas as concentrações de 1%, 2% e 3% de CMC para o recobrimento, impactando na qualidade fisiológica das sementes. A CMC revelou-se adequada como agente de recobrimento para as sementes, com um GS de 1,56, obtido com 1,2 g de ácido cloroacético por grama de polpa branqueada, durante 192 minutos a 63 °C. A solução de 2% de CMC mostrou-se eficaz, resultando em mais de 94% de germinação aos 8 dias, 93% na primeira contagem de sementes germinadas (5° dia), 43,5% após o envelhecimento acelerado, e crescimento de plântulas de 34,2 cm de comprimento e massa seca de 0,05 g. Os resultados indicam que a casca de soja tem potencial para utilização na produção de CMC, que pode ser aplicada como recobrimento, melhorando a qualidade fisiológica das sementes de feijão e contribuindo para práticas agrícolas mais sustentáveis.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Implementing sustainable practices for using agricultural waste is urgent in the face of the challenges of climate change. This study aimed to investigate the application of carboxymethyl cellulose (CMC) derived from soybean hulls as a bioinput in the seed coat of beans. CMC was obtained after bleaching the pulp, alkalizing and etherifying it varying the chloroacetic acid concentration and the reaction time. The properties of CMC were compared to those of soybean hulls and bleached pulp. The CMC with the highest degree of substitution (DS) was chosen as bioinput. In addition to the control treatment, concentrations of 1%, 2%, and 3% CMC were used for coating, and the impact on the physiological quality of seeds was evaluated. CMC proved suitable as a coating agent for seeds, with a DS of 1.56 obtained with 1.2 g chloroacetic acid per gram of bleached pulp during 192 min at 63 °C. The 2% CMC solution proved to be effective, resulting in 93%, 94%, and 43.5% of germinated seeds at 5 days, 8 days, and after accelerated aging, respectively. Seedlings reached 34.2 cm in length and a dry mass of 0.05 g. Our results indicate that soybean hulls can be successfully used in the production of CMC as a coating material, improving the physiological quality of bean seeds and contributing to more sustainable agricultural practices.
  • Condicionadores de solo melhoram o ambiente para o crescimento de gramínea em rejeitos de mineração de ferro Agricultural Sciences

    Borges, Pedro Henrique de Castro; Silva, Aline Oliveira; Santos, Jessé Valentim dos; Carvalho, André Mundstock Xavier de; Carneiro, Marco Aurélio Carbone; Siqueira, José Oswaldo

    Resumo em Português:

    RESUMO Áreas impactadas pela deposição de rejeito de mineração de ferro possuem características físicas e químicas que podem dificultar o crescimento das raízes, e a aplicação de condicionadores pode ajudar a aliviar essas limitações. O objetivo foi avaliar o efeito de condicionadores de solo na melhoria do ambiente para o crescimento de gramínea em solo afetado por rejeitos de mineração de ferro. Foram realizados quatro experimentos testando proporções de condicionador (0, 5, 10, 25 e 50% v/v), em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, utilizando Cynodon spp. Os condicionadores foram areia, vermiculita, serragem e composto orgânico. Foram avaliados densidade aparente, macro- e microporosidade, volume total de poros (VTP), pH, matéria orgânica (OM), capacidade de troca de cátions (CEC) e massa seca da parte aérea, raízes e total. Houve melhorias na porosidade e redução na densidade com a aplicação de vermiculita, serragem e composto; no entanto, a areia diminuiu o VTP. O pH foi reduzido com serragem e aumentou com composto. A serrage 6m e o composto aumentaram a OM. A CEC aumentou com vermiculita e composto. Os condicionadores de solo, de modo geral, mostraram-se eficazes na melhoria das condições de porosidade, redução da densidade, aumento de OM e promoção do crescimento das plantas, o que torna esta tecnologia eficiente para aplicação em rejeitos. Devido ao seu notável efeito no aumento da biomassa e na melhoria do ambiente para o crescimento de gramínea, a vermiculita pode ser recomendada para ambientes de reabilitação impactados por rejeitos de mineração de ferro ou revegetação pós-mineração.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Areas impacted by the deposition of iron mining tailings present physical and chemical characteristics that can hinder root growth, and applying soil conditioners can help alleviate these limitations. The objective was to evaluate the effect of soil conditioners in improving the environment for the growth of grass in soil affected by iron mining tailing. Four different experiments were conducted testing conditioner proportions (0, 5, 10, 25, and 50% v/v), in a completely randomized design with four replications, using Cynodon spp. The conditioners were sand, vermiculite, sawdust, and organic compost. Bulk density, macro- and microporosity, total pore volume (VTP), pH, organic matter content (OM), cation exchange capacity (CEC), and dry mass of the aboveground, root, and total plant were evaluated. There were improvements in porosity and a reduction in density with the application of vermiculite, sawdust, and organic compost; however, sand decreased the VTP. The pH was reduced with sawdust and increased with compost. Sawdust and compost increased OM. CEC increased with vermiculite and compost. The sand and vermiculite conditioners promoted the greatest growth of Cynodon spp., with emphasis on vermiculite, which provided the greatest increases in plant biomass production. The soil conditioners, overall, proved effective in improving porosity conditions, reducing density, increasing OM, and promoting plant growth, this makes this technology efficient for application in tailings. Due to its notable effect on increasing biomass and improving the environment for grass growth, vermiculite can be recommended for rehabilitation environments impacted by iron mining tailings or for post-mining revegetation.
  • A atividade de enzimas hidrolíticas (fitase e alfa amilase) é decisiva no metabolismo germinativo de sementes de milho sob estresse salino Agricultural Sciences

    Sommer, Ânderson Scalvi; Coelho, Cileide Maria Medeiros; Padilha, Matheus Santin; Nerling, Daniele

    Resumo em Português:

    RESUMO A mobilização de reservas é fundamental para a formação de plântulas e pode ser influenciada pelo vigor das sementes. O objetivo do trabalho foi avaliar como o vigor de sementes e a mobilização de reservas influência a formação de plântulas de milho em estresse salino. Foram utilizados dois lotes de sementes de milho, as sementes de alto vigor (HV) foram as sementes provenientes diretamente do lote, e as sementes de baixo vigor (LV) foram obtidas através da redução artificial do vigor. As sementes foram germinadas em substrato umedecido com água (controle) e com solução salina (100 mmol L-1 NaCl). As sementes foram submetidas ao teste de germinação e de vigor (primeira contagem de germinação, teste de frio e desempenho de plântulas). O perfil bioquímico (ácido fítico e fósforo inorgânico, proteína total e solúvel, amido, açúcar solúvel, atividade da α-amilase e fitase), foi determinada temporalmente em 0 (sementes quiescentes), 2, 4, 6 e 8 dias após a semeadura. As sementes de alto vigor tiveram melhor desempenho fisiológico e as maiores taxas de hidrólise de reservas sob stress salino quando comparadas com as sementes de baixo vigor. As sementes de alto vigor apresentaram atividade enzimática antecipada em relação as de baixo vigor, demonstrado diferença temporal na hidrólise de reservas. As maiores diferenças na hidrólise dos compostos de reserva ocorrem dois dias após a semeadura e diferenciam o metabolismo germinativo das sementes de alto e baixo vigor sob condições de estresse.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The mobilization of reserves is essential for seedling formation and can be influenced by seed vigor. This work evaluated how seed vigor and reserve mobilization influence maize seedling formation under salt stress. The high-vigor seeds comprised the seeds directly from the lot, while the low-vigor seeds were subjected to an artificial aging process to reduce the vigor. Seeds were germinated in a substrate moistened with water (control) or saline solution (100 mmol L-1 NaCl) and were submitted to germination and vigor tests (first germination count, cold test, and seedling performance). Biochemical profiling (phytic acid and inorganic phosphorus, total and soluble protein, starch and soluble sugars, α-amylase and phytase activity) was determined at 0 (quiescent seeds), 2, 4, 6, and 8 days after sowing. High-vigor seeds had better physiological performance and higher reserve hydrolysis rates under salt stress than low-vigor seeds. High-vigor seeds also showed earlier enzymatic activity than low-vigor, demonstrating a temporal difference in reserve hydrolysis during the stress. The highest differences in reserve hydrolysis occurred 2 days after sowing and differentiated the germinative metabolism of high and low-vigor seeds under salt stress.
  • Identificação de genótipos de soja com o uso inteligência artificial e reflectância por infravermelho próximo Agricultural Sciences

    Bernardy, Ruan; Cañizares, Lázaro da Costa Corrêa; Meza, Silvia Leticia Rivero; Rodrigues, Larissa Alves; Jappe, Silvia Naiane; Oliveira, Maurício de

    Resumo em Português:

    RESUMO Com a crescente produção de soja no Brasil e a demanda por grãos de soja com alto teor de proteína e óleo, é fundamental o estudo aprofundado dos constituintes desse grão, os quais podem variar de acordo com os genótipos e as condições de cultivo. Com isso, o objetivo desse estudo foi realizar a classificação de genótipos de soja, cultivados em diferentes ambientes e épocas de semeadura, de acordo com a composição química e o espectro gerado por infravermelho próximo (NIRs). Para isso, foi empregada a inteligência artificial e sua técnica de aprendizado de máquina. Foram utilizados 10 genótipos de soja, semeados em duas épocas de semeadura e em 7 cidades do Rio Grande do Sul. A composição química das amostras foi analisada através do equipamento FOSS NIRS DS2500, selecionando a banda entre 807 e 817nm. Os algoritmos aplicados foram J48, Random Forest, CVR, lBk, MLP, utilizando o filtro Resample. Foi empregado o software Weka, versão 3.8.6, para mineração de dados. O algoritmo IBk conseguiu o melhor desempenho, alcançando 89% de classificação correta dos atributos. A partir da Matriz de Confusão, observou-se que todos os genótipos obtiveram resultados superiores a 60/70 para os valores preditos corretamente, destacando o bom desempenho dos algoritmos. Nas métricas, o IBk obteve 0,89 de Precisão, Recall e F-Measure, e 0,94 de ROC Area. Foi possível classificar os genótipos, de acordo com a sua composição química relacionada aos dados obtidos na curva espectral, época e ambiente de semeadura, a partir da inteligência artificial e aprendizado de máquina.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT With the increasing soybean production in Brazil, and the demand for soybeans with high protein and oil content, it is essential to conduct an in-depth study of the constituents of this grain, which can vary according to genotypes and growing conditions. Therefore, the objective of this study was to classify soybean genotypes, cultivated in different environments and sowing seasons, according to their chemical composition and the spectrum generated by near-infrared spectroscopy (NIRS). For this purpose, artificial intelligence and its machine learning technique were employed. 10 soybean genotypes were used, sown in two sowing seasons and cultivated 7 cities in Rio Grande do Sul. The chemical composition of the samples was analyzed using the FOSS NIRS DS2500 equipment, selecting the band between 807 and 817 nm. The applied algorithms were J48, Random Forest, CVR, lBk, MLP, using the Resample filter. The Weka software, version 3.8.6, was employed for data mining. The IBk algorithm achieved the best performance, reaching 89% correct classification of attributes. From the Confusion Matrix, it was observed that all genotypes obtained results above 60/70 for correctly predicted values, highlighting the algorithms’ good performance. In the metrics, IBk achieved 0.89 Precision, Recall, and F-Measure, and 0.94 ROC Area. Thus, it was possible to classify the genotypes according to their chemical composition related to the data obtained in the spectral curve, sowing season, and environment, using artificial intelligence and machine learning.
  • Variabilidade do regime hídrico durante a fenofase de florescimento de híbridos de milho de grãos brancos e amarelos e sua relação com a produtividade de grãos Agricultural Sciences

    Pérez-López, Lorenzo; Argentel-Martínez, Leandris; Peñuelas-Rubio, Ofelda; Ortiz, Francisco Cervantes; Aguilera, Jorge González; Núñez, Juan Carlos Gil

    Resumo em Português:

    RESUMO O impacto da baixa disponibilidade de água na produtividade do milho depende da gravidade do défice hídrico e do estádio fenológico da cultura. O objetivo deste estudo foi avaliar o regime hídrico durante a floração em híbridos de milho branco (GB) e amarelo (GA) e seus efeitos na produtividade de grãos. O estudo foi conduzido em condições de campo em um solo vertissolo pélico em Celaya, Guanajuato, México. A condição de seca da cultura foi de 75% da humedade do solo com potencial hídrico no solo de -1,5 MPa. As variáveis avaliadas foram condutividade hidráulica (Lp), potencial hídrico (Ψr) e osmótico (Ψs) radicular (durante a fenofase de florescimento), rendimiento de grãos e produtividade da água. Como resultados, obteve-se variabilidade significativa das variáveis do regime hídrico entre os híbridos avaliados, resultando em variação na produtividade de grãos. Os híbridos de grãos brancos com maior Lp foram GB4 e GB5 e para grãos amarelos GA2 e GA10, todos excedendo 347,75 mg m-1 s-1 MPa-1. Em alguns híbridos Ψr e Ψs, diminuíram para mais de -1,85 e -2,80 MPa, respectivamente, mostrando responsividade positiva durante a floração à condição de seca do solo. Houve correlação positiva e significativa entre Lp x Rendimento, e correlação negativa altamente significativa entre Ψs x Rendimento. Os híbridos de maior produtividade foram GB4 (8.000 kg ha-1) e GA2 (7.800 kg ha-1). Esses híbridos continuarão a ser avaliados quanto a outras variáveis para validação e recomendação para condições de seca.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The impact of low water availability on maize yield depends on the severity of the water deficit and the phenological stage of the crop. The objective of this study was to evaluate the variability of the water regime during flowering in white (GB) and yellow (GA) maize hybrids and its effects on grain yield. The study was conducted under field conditions in a pelic vertisol soil in Celaya, Guanajuato, Mexico. The drought condition of the crop was 75% of soil humidity with a soil water potential of -1.5 MPa. Hydraulic conductivity (Lp), water (Ψr) and osmotic (Ψs) potentials of the roots (during flowering phenophase), grain yield and water productivity were the evaluated variables. As results, significant variability of the water regime variables was obtained among the evaluated hybrids, resulting in variation of grain yield. The white-grain hybrids with the highest Lp were GB4 and GB5 and for yellow-grain GA2 and GA10, all exceeding 347.75 mg m-1 s-1 MPa-1. In some hybrids Ψr and Ψs, decreased to more than -1.85 and -2.80 MPa, respectively, showing positive responsiveness during flowering to the drought condition of the soil. There was positive and significant correlation between Lp x Yield, and highly significant negative correlation between Ψs x Yield. The highest yielding hybrids were GB4 (8000 kg ha-1) and GA2 (7800 kg ha-1). These hybrids will continue to be evaluated for other variables for validation and recommendation for drought conditions.
  • O desbaste de plantas afeta as características físico-químicas e compostos bioativos das cultivares de noz-pecã ‘Barton’ e ‘Melhorada’ Agricultural Sciences

    Hoffmann, Jessica Fernanda; Crizel, Rosane Lopes; Siebeneichler, Tatiane Jéssica; Foscarini, Stefany Cristina; Silva, Tamires de Oliveira Duarte da; Ferreira, Cristiano Dietrich; Carvalho, Ivan Ricardo; Hellwig, Cristiano Geremias; Martins, Carlos Roberto

    Resumo em Português:

    RESUMO A produção e consumo de nozes vem aumentando nos últimos tempos, e com isso, há de se estudar as melhores práticas de produção, que aumentem a quantidade produzida e favoreçam ou mantenham os compostos bioativos presentes. Nesse sentido, esse trabalho teve como objetivo verificar a interferência do desbaste de plantas nas características físico-químicas e compostos bioativos da noz-pecã nas condições de Santa Rosa, Rio Grande do Sul. Para isso, as plantas foram submetidas a dois tipos de manejo: com desbaste e sem desbaste de plantas e os frutos foram avaliados quanto a características físicas (tamanho, peso e cor) e químicas (composição físico-química, estabilidade oxidativa, perfil de ácidos graxos e tocoferóis). O desbaste das plantas aumentou o tamanho e a massa das nozes, assim como, reduziu o índice de acidez e peróxidos e aumentou o conteúdo de γ-tocoferol. As demais avaliações de qualidade não foram alteradas significativamente com o desbaste das plantas.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The production and consumption of pecan nuts have been on the rise in recent times, which renders it necessary to study the best production practices to increase the yield, enhance the flavor, and maintain the bioactive components in the final product. The present study, therefore, aimed to verify the effects of tree thinning on the physicochemical characteristics and bioactive components in pecan under the cultivation conditions of Santa Rosa, Rio Grande do Sul. The pecan plants were submitted to two types of management - with thinning and without thinning, following which the fruits were evaluated for physical (size, weight, and color) and chemical (physicochemical composition, oxidative stability, fatty acid profile, and tocopherols) attributes. The results revealed that the thinning of plants increased the size and mass of both nuts and kernels while reducing the acid content and peroxides in the kernels and increasing the γ-tocopherol levels. The other quality evaluations did not reveal any significant alterations after plant thinning.
  • Quantificação de duas estirpes do Potato vírus Y em infecções simples e mistas por RT-qPCR realça o seu panorama epidemiológico no Brasil Agricultural Sciences

    Alves, Mirelly Caroline; Galvino-Costa, Suellen Barbara Ferreira; Duarte, Priscilla de Sousa Geraldino; Carvalho, Claudine Marcia; Silveira, Antonia Thalyta Lopes; Figueira, Antonia dos Reis

    Resumo em Português:

    RESUMO O Potato vírus Y (PVY) é reconhecido como um dos patógenos mais comuns e destrutivos que ocorre nas áreas produtoras de batata em todo o mundo. Recentemente a PVYNTN e a PVYN:O/N-Wi emergiram como as principais estirpes presentes nos campos de batata brasileiros. Neste estudo, amostras de batata provenientes do Sul de Minas Gerais foram testadas inicialmente por DAS-ELISA e RT-PCR multiplex para discriminar as estirpes de PVY. Posteriormente, parte deste material foi testada por RT-qPCR para confirmar e quantificar os vírus nos tecidos infectados. Foi investigada a sensibilidade das técnicas para detecção de isolados de PVY presentes nos locais amostrados, bem como a ocorrência de infecções mistas, visando entender o quadro epidemiológico geral deste patógeno nos campos produtores de batata. No teste RT-PCR multiplex, as amostras com sorotipos O e N foram identificadas como infectadas pelas estirpes PVYNTN e PVYN:O/N-Wi. Quando testadas por RT-PCR para amplificação de PVYE, 41 amostras (67,2%) foram positivas, mostrando o perfil eletroforético característico para esta estirpe recombinante, e 9 amostras mostraram padrões atípicos para PVYE recombinante, mostrando a variabilidade dos isolados de PVY que ocorrem no campo. A melhor técnica para detectar infecção mista foi RT-qPCR, sendo que a concentração de PVYNTN foi muito maior que a de PVYN:O/N-Wi. Esses resultados mostram a importância da utilização de método mais adequado para o diagnóstico e levantamento de estirpes de PVY em lavouras de batata e revelam, pela primeira vez, a disseminação do recombinante de PVYE para diversos campos de batata brasileiros.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Potato virus Y (PVY) is recognized as one of the most common and destructive pathogens seriously affecting potato producing areas worldwide. More recently PVYNTN and PVYN:O/N-Wi, have emerged as the main strains present in the PVY infected plants detected in Brazilian potato fields. In this study, samples of potato collected in south part of Minas Gerais - Brazil were first tested by DAS-ELISA and then by RT-PCR multiplex in order to discriminate the PVY strains. Afterward, part of them was tested by RT-qPCR to confirm and quantify the viruses in infected tissues. The sensitivity of the techniques for detecting PVY isolates present in the sampled locations was investigated, as well as the occurrence of mixed infections, aiming to understand the general epidemiological picture of this pathogen in potato producing fields. In the multiplex RT-PCR test, the samples with O and N serotypes were identified as infected with PVYNTN and PVYN:O/N-Wi strains. When tested by RT-PCR for amplification of PVYE, 41 samples (67,2%) were positive, having a characteristic electrophoretic profile for this recombinant strain, and 9 isolates were also observed with atypical patterns for recombinant PVYE. The best technique to detect mixed infection was RT-qPCR, with the concentration of PVYNTN being much higher than that of PVYN:O/N-Wi. These results show the importance of using the most suitable method for the diagnosis and surveying of PVY strains in crop fields and reveal, for the first time, the dissemination of PVYE recombinants to several Brazilian potato fields.
  • Fermentação controlada em biorreatores artesanais para a produção de cafés especiais Agricultural Sciences

    Reyes, Etztli Itzel Morales; González, Martín Alejandro Bolaños; Balcazar, Julian Ovidio Cucuñame; Velasco, Jesús Salazar

    Resumo em Português:

    RESUMO Um modelo de biorreator artesanal foi testado para fermentações na produção de café especial, monitorando parâmetros como Brix, temperatura, pH, condutividade elétrica e sólidos totais dissolvidos. Os resultados demonstraram que o biorreator controlou efetivamente esses parâmetros, garantindo processos consistentes e reprodutibilidade, bem como uniformidade no produto final. Ambos os cafés lavados, um com inoculação de bactérias lácticas (LAB) e outro sem, foram produzidos e avaliados usando o formato Cup of Excellence (COE). O café sem inoculação obteve 84 pontos, enquanto o café com LAB obteve 85,9 pontos. Isso destaca uma correlação positiva significativa entre o tratamento com LAB e a qualidade sensorial do café produzido.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT A model of an artisanal bioreactor was tested for fermentations in specialty coffee production, monitoring parameters such as Brix, temperature, pH, electrical conductivity, and total dissolved solids. The results demonstrated that the bioreactor effectively controlled these parameters, ensuring consistent processes and reproducibility, as well as uniformity in the final product. Both washed coffees, one with lactic acid bacteria (LAB) inoculation and one without, were produced and evaluated using the Cup of Excellence (COE) format. The coffee without inoculation scored 84 points, while the coffee with LAB scored 85.9 points. This highlights a significant positive correlation between LAB treatment and the sensory quality of the coffee produced.
  • Composição e potenciais estratégias de utilização dos subprodutos da agroindústria brasileira de pupunha Agricultural Sciences

    Arantes, Matheus Samponi Tucunduva; Marques, Geovana Silva; Hansel, Fabrício Augusto; Zanoni, Patrícia Raquel Silva; Magalhães, Washington Luiz Esteves; Silva, Vítor Renan da; Helm, Cristiane Vieira

    Resumo em Português:

    RESUMO A pupunha (Bactris gasipaes) é uma planta nativa do Brasil amplamente utilizada na obtenção de palmito nas regiões Sul e Sudeste do Brasil. Seu processamento gera altas quantidades de resíduos sólidos, que são descartados inadequadamente e não têm uso consolidado. Propor potenciais utilizações para a valorização destas matrizes lignocelulósicas requer conhecer a composição química de tais materiais, que não foi amplamente apresentada na literatura. Os objetivos do presente trabalho foram determinar a composição química dos três subprodutos gerados no processamento do palmito de pupunha com relação a suas composições mineral, nutricional e macromolecular, caracterizar os compostos semivoláteis de tais materiais, e compará-los ao palmito, a parte comestível da pupunha. Os subprodutos representam 83.6% (m/m) da biomassa processada na agroindústria de pupunha e apresentam um alto teor de fibras alimentares (59.2 - 68.1%). A Bainha Interna e a Parte Basal apresentaram alto teor de proteína (8.40 - 11.8%) de acordo com a legislação brasileira e vários compostos bioativos como mio-inositol e ácidos succínico, gálico e linoleico, indicando suas propriedades nutracêuticas e potencial para uso como aditivos ou ingredientes na formulação de alimentos devido a sua composição nutricional. Ainda, a Bainha Externa apresentou alto teor de celulose (39.6%), que poderia ser extraída e aplicada na área de ciência dos materiais. Todos os subprodutos têm um teor considerável de compostos de interesse para a indústria e um alto potencial para emprego no desenvolvimento de produtos com alto valor agregado.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Peach palm (Bactris gasipaes) is a native tree from Brazil widely used for obtaining palm heart. Due to the increasing interest in palm heart, plantations are expanding to the Brazilian South and Southeast regions. Peach palm processing generates high amounts of solid wastes, which are inadequately disposed of and have no consolidated use. Proposing potential utilizations for the valorization of these lignocellulosic matrices requires knowing their chemical composition. This work aimed to determine the chemical composition (at mineral, nutritional, and macromolecular levels) of the three by-products (internal sheath, external sheath, and basal portion) generated during the processing of the peach palm, to characterize their semi-volatile compounds, and to compare them to the edible palm heart. The by-products represent 83.6% (w/w) of the biomass in the peach palm processing and have a high dietary fiber content (59.2 - 68.1%). Internal sheath and basal portion showed high protein content (8.40 - 11.8%) according to Brazilian legislation and several bioactive compounds such as myo-inositol and organic acids (succinic, gallic, and linoleic acids), indicating their nutraceutical properties and potential to be used as food additives or ingredients in food formulation. Besides, the external sheath had high cellulose content (39.6%) that could be extracted and applied in material science. All by-products have compounds of interest to the industry and a high potential to be employed in the development of products with higher added value.
  • Análise das características multidimensionais de sementes de Tabernaemontana heterophylla Agricultural Sciences

    Pinheiro, Romário de Mesquita; Ferreira, Evandro José Linhares; Marques, Ricardo de Araújo; Carvalho, Henrique Pereira de; Barros, Quétila Souza; Silva, Francisco de Assis Ferreira da

    Resumo em Português:

    RESUMO A análise de sementes de Tabernaemontana heterophylla envolve a caracterização morfológica e o estudo da variabilidade genética entre lotes. Este conhecimento é fundamental para a biologia evolutiva e práticas agronômicas e conservacionistas. A produtividade das culturas, a preservação das espécies, a reflorestação e o processamento pós-colheita podem beneficiar da compreensão e da consideração do tamanho das sementes. Este trabalho teve como objetivo determinar as características multidimensionais e massa das sementes utilizando análise multivariada de agrupamento. Investigamos características multidimensionais medindo as dimensões e massa das sementes e computando seus atributos físicos. Diversas medidas estatísticas foram utilizadas para avaliar os dados morfométricos, incluindo média, amplitude, coeficiente de variação, frequência relativa, média aritmética, desvio padrão e intervalo de confiança. Além disso, padrões de agrupamento e dependências intervariáveis ​​foram examinados por análise multivariada de cluster usando o método de Ward. Os resultados revelaram variabilidade significativa nas dimensões das sementes, indicando irregularidades morfológicas nas sementes desta espécie. A análise da distância euclidiana identificou a formação de subaglomerados, implicando agrupamentos distintos com base no tamanho e massa das sementes. A descoberta destaca a importância de segregar lotes com características físicas semelhantes e definir propriedades representativas para práticas de gestão. Estas variações refletem a diversidade genética necessária para a adaptabilidade e a resiliência ecológica, garantindo a sobrevivência e o bom funcionamento dos ecossistemas florestais. Alternativamente, a classificação e padronização de lotes de sementes com base nestas características físicas pode otimizar o processamento de pós-colheita e aumentar a produtividade agronômica.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The analysis of Tabernaemontana heterophylla seeds entails morphological characterization and the study of genetic variability between batches. This knowledge is fundamental for evolutionary biology and agronomic and conservation practices. Crop productivity, species preservation, reforestation, and post-harvest processing can all benefit from understanding and considering seed size. This work aimed to determine the multidimensional characteristics and mass of the seeds using multivariate cluster analysis. We investigated multidimensional characteristics by measuring the dimensions and mass of the seeds and computing their physical attributes. Several statistical measures were used to assess the morphometric data, including the mean, amplitude, coefficient of variation, relative frequency, arithmetic mean, standard deviation, and confidence interval. In addition, grouping patterns and inter-variable dependencies were examined by multivariate cluster analysis using Ward’s method. The results revealed significant variability in seed dimensions, indicating morphological unevenness in the seeds of this species. Euclidean distance analysis identified the formation of subclusters, implying distinct groupings based on seed size and mass. The finding highlights the significance of segregating lots with similar physical characteristics and defining representative properties for management practices. These variations reflect the genetic diversity required for adaptability and ecological resilience, ensuring forest ecosystems’ survival and proper functioning. Alternatively, classifying and standardizing seed lots based on these physical traits can optimize post-harvest processing and increase agronomic productivity.
  • Estudos anatômicos, cariotípicos e de conteúdo de DNA nuclear em quatro morfotipos de alface silvestre Agricultural Sciences

    Avelar, Ramon Ivo Soares; Mendes, Marcelo Henrique Avelar; Souza, Douglas Correa de; Ferraz, Raiy Magalhães; Resende, Kátia Ferreira Marques de; Castro, Elisa de Melo; Martins, Adalvan Daniel; Gavilanes, Manuel Losada; Bittencourt, Wanderley José Mantovani; Resende, Luciane Vilela

    Resumo em Português:

    RESUMO A alface silvestre (Lactuca aff. canadensis L.), pertencente à família Asteraceae, ocorre de forma subespontânea no Brasil e pode ser originária da África, Ásia, Europa e América do Norte. Popularmente conhecida como alface canadense, é um vegetal folhoso não convencional. Os estudos sobre esta espécie são escassos no Brasil e seu nome científico é debatido entre especialistas. Possui alta variabilidade morfológica e classificação botânica controversa. Este estudo caracterizou os estômatos, organizou o cariótipo e determinou o conteúdo de DNA nuclear de quatro morfotipos de alface silvestre para facilitar a classificação correta. O material genético utilizado foi adquirido do germoplasma vegetal não convencional da UFLA. As folhas dos morfotipos de alface silvestre são hipoanfiestomáticas com maior número de estômatos na epiderme abaxial. Houve semelhanças entre os morfotipos (verde e roxo) e entre os tipos roxos lisos (folha estreita e folha larga) quanto ao número e tamanho dos estômatos. Nenhuma variação foi encontrada no número de cromossomos (2n = 18) ou no conteúdo de DNA entre os quatro morfotipos. A separação dos morfotipos de alface silvestre não correspondeu à classificação morfológica nem aos dados cariológicos. Os quatro morfotipos avaliados foram colocados sob a mesma espécie, e os resultados obtidos quando comparados com outros estudos nos levaram a inferir que os quatro morfotipos de Lactuca selvagem pertenciam à espécie L. indica e não a L. canadensis como se supunha anteriormente. Investigações adicionais podem fornecer conhecimento sobre a história evolutiva desta espécie.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Wild lettuce (Lactuca aff. canadensis L.), belonging to the Asteraceae family, occurs subspontaneously in Brazil and may originate from Africa, Asia, Europe and North America. Popularly known as Canada lettuce, it is an unconventional leafy vegetable. Studies on this species are scarce in Brazil, and its scientific name is debated among experts. It has high morphological variability and controversial botanical classification. This study characterized the stomata, organized the karyotype, and determined the nuclear DNA content of four morphotypes of wild lettuce to facilitate correct classification. The genetic material used was acquired from the non-conventional vegetable germplasm in UFLA. The leaves of wild lettuce morphotypes are hypoamphiestomatic with a greater number of stomata in the abaxial epidermis. There were similarities between the morphotypes (green and purple) and between the smooth purple types (narrow leaf and broad leaf) for the number and size of stomata. No variation was found in the number of chromosomes (2n = 18) or DNA content among the four morphotypes. The separation of the morphotypes of wild lettuce did not match the morphological classification or the karyological data. The four morphotypes evaluated were placed under the same species, and the results obtained when compared to other studies led us to infer that the four morphotypes of wild Lactuca belonged to the species L. indica and not L. canadensis as previously assumed. Further investigation may provide insights into the evolutionary history of this species.
  • Diversidade genética em progênies de meios-irmãos de couve: Uma abordagem multivariada Agricultural Sciences

    Brito, Orlando Gonçalves; Silva, Natália Oliveira; Andrade Júnior, Valter Carvalho de; Guimarães, Amanda Gonçalves; Costa, Márcia Regina da; Azevedo, Alcinei Mistico; Santos, Marcelo Augusto Vieira; Silva, Eduardo Alves da

    Resumo em Português:

    RESUMO A couve-de-folhas é uma das hortaliças folhosas mais cultivadas no Brasil, porém seu melhoramento ainda é limitado. Portanto, é crucial desenvolver pesquisas que explorem a diversidade genética dos germoplasmas disponíveis, visando estabelecer cruzamentos promissores nas populações estudadas. O objetivo deste estudo foi avaliar a divergência genética entre progênies de meios-irmãos de couve-de-folhas obtidas por seleção recorrente e selecionar as progênies mais promissoras para compor uma população recombinante utilizando métodos multivariados. Como tratamentos, foram avaliadas plantas obtidas a partir de sementes de 25 progênies de meio-irmãos pré-selecionadas e três cultivares comerciais. Para produzir essas sementes, clones das progênies foram submetidos a recombinação em 2018, com subsequente seleção de sementes de plantas com desempenho agronômico superior. Foram avaliadas doze características quantitativas e quinze qualitativas em cada parcela, totalizando vinte e sete características avaliadas. O estudo da divergência genética foi realizado através de variáveis canônicas para os dados quantitativos. O método UPGMA foi aplicado a dados quantitativos, qualitativos e combinados, utilizando-se a distância genética de Mahalanobis. As três primeiras variáveis canônicas explicaram 73,75% da variação total acumuladas quando comparadas às cultivares comerciais, e 55,29% quando considerado exclusivamente as progênies meios-irmãos. As progênies de meios-irmãos P1, P2, P3, P4, P5, P9, P11, P15, P16, P18, P20, P22, P23, P24 e P25 foram as mais divergentes e devem ser priorizadas na composição da população recombinante para o terceiro ciclo de seleção recorrente, pois além de variação genética, também apresentam características de interesse ao programa de melhoramento genético da couve. As cultivares comerciais apresentaram-se como os genótipos mais divergentes e deverão ser incluídas no próximo ciclo de recombinação.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Kale is one of the most widely cultivated leafy vegetables in Brazil, but its breeding genetic is still limited. Therefore, it is crucial to develop research that explores the genetic diversity of the available germplasms, aiming to establish promising crosses in the studied populations. The present study aimed to evaluate the genetic divergence between half-sibling progenies of kale, obtained through recurrent selection, using multivariate methods to select the most promising progenies for forming a recombinant population. The plants obtained from the seeds of 25 pre-selected half-sibling progenies and three commercial cultivars were evaluated as treatment groups. These seeds were produced in 2018 by subjecting the clones of the progenies to recombination, followed by the selection of appropriate seeds from plants with superior agronomic performance. In the present study, plants in each plot were evaluated for twelve quantitative and fifteen qualitative traits. Genetic divergence was studied based on canonical variables to obtain quantitative data. The UPGMA method was applied to the quantitative, qualitative, and combined data, and Mahalanobis genetic distance was adopted. The first three canonical variables explained 73.75% of the total cumulative variation compared to the commercial cultivars and 55.29% when considering the half-sibling progenies exclusively. The half-sibling progenies P1, P2, P3, P4, P5, P9, P11, P15, P16, P18, P20, P22, P23, P24, and P25 were the most divergent and should, therefore, be prioritized when composing the recombinant population for the third cycle of recurrent selection because, in addition to genetic variation, these progenies also present characteristics of interest to the kale genetic breeding program. The commercial cultivars exhibited the most divergent genotypes and should, therefore, be included in the next recombination cycle.
  • Temperatura de secagem afeta a quantidade e a qualidade do óleo essencial de espécies de Psidium e contribui com a fitotoxicidade em plantas modelo Agricultural Sciences

    Bergamin, Aline dos Santos; Izidio, Isabelly da Silva; Vasconcelos, Loren Cristina; Mariano, Gustavo Fernandes; Mendes, Luiza Alves; Fontes, Milene Miranda Praça

    Resumo em Português:

    RESUMO O gênero Psidium é reconhecido pelo seu valor econômico e por suas espécies produtoras de óleos essenciais, com notáveis atividades biológicas. Este estudo investigou as características do óleo essencial das folhas de Psidium myrtoides e Psidium cattleyanum sob diferentes temperaturas de secagem. O objetivo foi entender como as temperaturas de secagem afetam o rendimento e a composição do óleo essencial, além de sua atividade biológica, utilizando bioensaios com Lactuca sativa e Sorghum bicolor para avaliar os efeitos fitotóxicos. Os óleos obtidos das folhas de P. myrtoides e P. cattleyanum secas em estufa a 40°C apresentaram os maiores rendimentos, sendo 0,86% e 1,07%, respectivamente. O β-cariofileno foi o composto majoritário com maior área relativa em todos os óleos essenciais de P. myrtoides e P. cattleyanum, exceto, no óleo extraído de folhas secas em temperatura ambiente de P. myrtoides, cujo composto majoritário foi o alfa-bisabolol (14,46%). Assim como a alteração do perfil químico dos óleos essenciais, houve diferentes efeitos fitotóxicos utilizando a emulsão desses óleos. Esses efeitos, foram associados a composição química e a sinergia destes compostos. A emulsão de óleo essencial de folhas secas à temperatura ambiente de ambas as espécies mostrou maior atividade fitotóxica nos bioensaios. Assim, a otimização das condições de secagem para maximizar o rendimento e a sinergia dos compostos dos óleos essenciais de P. myrtoides e P. cattleyanum é um passo importante no desenvolvimento de agroquímicos naturais e sustentáveis.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The genus Psidium is recognized for its economic value and the species that produce essential oils with notable biological activities. This study investigated the characteristics of the essential oil from the leaves of Psidium myrtoides and Psidium cattleyanum under different drying temperatures. We aimed to understand how drying temperatures affect the yield and composition of the essential oil, as well as its biological activity. The oils obtained from the leaves of P. myrtoides and P. cattleyanum dried in an oven at 40°C showed the highest yields (0.86% and 1.07%, respectively). β-caryophyllene was the major compound in all essential oils of P. myrtoides and P. cattleyanum, except in the oil extracted from P. myrtoides leaves dried at room temperature, where the major compound was α-bisabolol (14.46%). Different phytotoxic effects were observed using the emulsion of these oils in bioassays with Lactuca sativa and Sorghum bicolor, which were associated with the chemical composition and synergy of the identified compounds. The essential oil emulsion from leaves dried at room temperature of both species showed greater phytotoxic activity in the bioassays. Thus, optimizing drying conditions to maximize yield and synergy of compounds from the essential oils of P. myrtoides and P. cattleyanum is an important step in developing environmentally friendly natural agrochemicals.
  • Predição do conteúdo relativo de clorofila na copa da planta de chá usando algoritmo GRNN otimizado e imagens multiespectrais RPA Agricultural Sciences

    Zhou, Qingyan; Zhang, Jincheng; Wei, Tangwei; Xing, Wen; Wang, Jing; Zhang, Youhua

    Resumo em Português:

    RESUMO Para avaliar de forma rápida e precisa o crescimento de plantas de chá, este estudo visa encontrar uma nova maneira de prever o conteúdo de clorofila em dosséis de plantas de chá usando aprendizado de máquina. Utilizando aeronaves pilotadas remotamente equipadas com câmeras multiespectrais, imagens de áreas de plantações de chá são capturadas e a reflectância de quatro bandas espectrais é extraída, levando ao cálculo de índices de vegetação. Simultaneamente, o conteúdo relativo de clorofila nos dosséis das plantas de chá foi coletado no terreno usando um detector. Quatro modelos, nomeadamente Floresta Aleatória (RF), rede neural de retropropagação (BPNN), rede de função de base radial (RBFN) e Rede Neural de Regressão Geral (GRNN), foram construídos para prever o conteúdo relativo de clorofila nos dosséis das plantas de chá. Subsequentemente, variáveis importantes de sensoriamento remoto foram identificadas através de filtragem RF, seguidas por uma comparação do desempenho preditivo dos modelos de aprendizado de máquina sob diferentes condições de entrada. Por último, ao integrar o Algoritmo de Busca de Pardal (SSA) para otimizar o fator de suavização no GRNN, o estudo explora o impacto dos algoritmos de otimização no desempenho preditivo do modelo GRNN. Experimentos indicam que, dentro dos modelos de aprendizado de máquina estabelecidos, o GRNN demonstra a maior precisão preditiva. Ao classificar a importância das variáveis de sensoriamento remoto através de RF, 18 variáveis significativas de sensoriamento remoto foram selecionadas, o que melhorou a precisão preditiva dos modelos de aprendizado de máquina. A otimização do fator de suavização do GRNN através do algoritmo SSA pode melhorar significativamente a precisão preditiva do modelo GRNN. Com base em uma série de experimentos, o modelo de predição estabelecido RFSSA-GRNN demonstra um bom desempenho preditivo, com um alcançando 0,84.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT To quickly and accurately assess tea plant growth, this study aims to find a new way to predict the chlorophyll content in tea plant canopies using machine learning. Using remotely piloted aircraft equipped with multispectral cameras, images of tea plantation areas are captured and reflectance from four spectral bands is extracted, leading to the calculation of vegetation indices. Simultaneously, chlorophyll relative content in the tea plant canopies was collected on the ground using a detector. Four models, namely Random Forest (RF), Backpropagation neural network (BPNN), Radial basis function network (RBFN), and General Regression Neural Network (GRNN), were constructed to predict the chlorophyll relative content in tea plant canopies. Subsequently, important remote sensing variables were identified through RF filtering, followed by a comparison of the predictive performance of machine learning models under different input conditions. Lastly, by integrating the Sparrow Search Algorithm (SSA) to optimize the smoothing factor in the GRNN, the study explores the impact of optimization algorithms on the predictive performance of the GRNN model. Experiments indicate that within the established machine learning models, the GRNN demonstrates the highest predictive accuracy. By ranking the importance of remote sensing variables through RF, 18 significant remote sensing variables were selected, which enhanced the predictive accuracy of the machine learning models. The optimization of the GRNN smoothing factor through the SSA algorithm can significantly enhance the predictive accuracy of the GRNN model. Based on a series of experiments, the established RFSSA-GRNN prediction model demonstrates good predictive performance, with an reaching 0.84.
  • Adaptabilidade e estabilidade de híbridos de milho pelas metodologias de Eberhart e Russell e AMMI em ambientes subtropicais Agricultural Sciences

    Rosa, Guilherme Bergeijer da; Follmann, Diego Nicolau; Pereira, Anderson Crestani; Bolzan, Felipe Tascheto; Marchioro, Volmir Sérgio; Maldaner, Ivan Carlos

    Resumo em Português:

    RESUMO O Brasil apresenta uma diversidade de condições ambientais propícias para o cultivo de milho. Considerando a quantidade de híbridos de milho disponíveis no mercado brasileiro, a seleção e o posicionamento precisos dos materiais genéticos são fundamentais para o êxito na produção. Este estudo tem como objetivo determinar a adaptabilidade e estabilidade de diferentes híbridos de milho, comparando as metodologias de Eberhart e Russell e AMMI, para orientar o posicionamento desses híbridos em regiões subtropicais. Utilizou-se um delineamento experimental em blocos ao acaso com seis híbridos e três repetições. Os ambientes experimentais foram definidos por combinações de fatores como local, época de semeadura, manejo com fungicida e irrigação, resultando em 12 ambientes distintos. Os resultados demonstram que as metodologias avaliadas corroboram parcialmente entre si. O híbrido AG 9025 PRO3 mostrou-se altamente produtivo em semeaduras precoces em ambientes favoráveis. Em contraste, os híbridos AS 1730 PRO3 e DKB 230 PRO3 apresentaram bom desempenho produtivo mesmo em condições desfavoráveis. A principal limitação do modelo Eberhart e Russell é a sua capacidade limitada de interpretar a estabilidade, classificando os híbridos apenas como de alta ou baixa previsibilidade, o que limita a interpretação detalhada da estabilidade. Por outro lado, o modelo AMMI oferece uma análise mais detalhada da estabilidade, permitindo interpretar a estabilidade dos híbridos dentro de um conjunto mais amplo e apresentar informações de forma gráfica, o que facilita a compreensão e possibilita uma análise mais abrangente e precisa para o posicionamento adequado de híbridos de milho.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Brazil boasts a vast variety of environmental conditions conducive to maize cultivation. Given the various maize hybrids available in the Brazilian market, properly selecting and positioning different genetic materials are critical for successful grain production. Thus, this study aimed to determine the adaptability and stability of different maize hybrids, comparing the Eberhart and Russell and AMMI models, to guide the positioning of these maize hybrids in subtropical regions. A randomized block experimental design with six hybrids and three replicates was used. The experimental environments were defined by combinations of factors such as location, sowing time, fungicide management and irrigation, resulting in 12 distinct environments. Notably, the two models largely agree. For instance, the AG 9025 PRO3 hybrid showed a high yield during early sowing under favorable conditions, whereas the AS 1730 PRO3 and DKB 230 PRO3 hybrids had good yields even under unfavorable conditions. The main limitation of the Eberhart and Russell model is its limited ability to interpret stability, classifying hybrids only as having high or low predictability, limiting the detailed interpretation of stability. Conversely, the AMMI model offers a more detailed analysis of stability, allowing the interpretation of hybrid stability within a broader set and presenting information graphically, which facilitates understanding and enables a more comprehensive and accurate analysis for the appropriate positioning of maize hybrids.
  • Entendendo o comportamento de genótipos de milho sob pressão do complexo dos enfezamentos Agricultural Sciences

    Dudek, Giandrei; Molin, Leonardo Mateus Dal; Missio, Vivian Carré; Luchese, Augusto Vaghetti; Missio, Robson Fernando

    Resumo em Português:

    RESUMO O complexo dos enfezamentos, transmitido por Dalbulus maidis, tornou-se uma das principais doenças do milho nos últimos anos no Brasil e na América Latina. A resistência genética é uma das melhores formas de controlar e prevenir as doenças devido à sua eficiência, baixo impacto ambiental e redução de produtos fitossanitários. Neste trabalho identificamos genótipos de milho tolerantes ao enfezamento e quantificamos os níveis de danos causados em híbridos comerciais e crioulos. Um experimento de campo de dois anos foi conduzido para avaliar o impacto do enfezamento. Foi utilizado um delineamento em blocos aumentados com 60 genótipos e 3 híbridos testemunhas. Avaliamos a incidência e a severidade do enfezamento em R2 e R3. Avaliamos as características agronômicas dos genótipos para compará-las com os efeitos causados pelos enfezamentos e a tolerância de cada genótipo. Encontramos mais de 1.000 kg ha-1 de perdas em híbridos comerciais e crioulos devido ao complexo dos enfezamentos. As análises de regressão e multivariada apresentaram resultados que comprovam o efeito do enfezamento do milho na redução da produtividade, o que permitiu a classificação dos genótipos avaliados em níveis de tolerância e resistência. Os genótipos GNZ 7788 VIP3, Semper 10A40 VIP3, DKB 360 PRO3, FS 575 PWU, NK Defender VIP3 e MG 540 PWU provaram ser os melhores genótipos para servir como fontes de resistência ao complexo dos enfezamentos. Os resultados enfatizaram a importância do melhoramento genético na adição de características de resistência/tolerância aos programas de melhoramento e no aumento da produtividade do milho e da sustentabilidade global.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The stunt complex, transmitted by Dalbulus maidis, has become one of the main maize diseases in recent years in Brazil and Latin America. Genetic resistance is one of the best ways to control and prevent plant diseases due to its efficiency, low environmental impact, and reduced need for phytosanitary products. We sought to identify maize genotypes tolerant to the stunt complex and quantify the levels of damage caused by the disease in commercial hybrids and native varieties. A two-year field experiment was conducted to evaluate the maize stunting. We used an augmented block design with 60 genotypes and 3 test hybrids, arranged in 4 blocks. We assessed the incidence and severity of stunting between stages R2 and R3. We evaluated the agronomic characteristics of the different genotypes to compare them with the effects caused by the stunt complex and each genotype’s tolerance. We found more than 1,000 kg ha-1 of losses for commercial and native hybrids due to the stunt complex. Regression and multivariate analyses showed results that prove the effect of the maize stunt complex in reducing productivity, which allowed the classification of the evaluated genotypes into tolerance and resistance levels. The genotypes GNZ 7788 VIP3, Sempre 10A40 VIP3, DKB 360 PRO3, FS 575 PWU, NK Defender VIP3, and MG 540 PWU proved to be the best genotypes to serve as resistance sources to the stunt complex. The results emphasized the importance of genetic improvement in adding resistance/tolerance traits to breeding programs and increasing maize productivity and global sustainability.
  • Modelos alométricos para estimativa não destrutiva da área de folíolos da umbu-cajazeira (Spondias sp.) Agricultural Sciences

    Amorim, Patrycia Elen Costa; Oliveira, Agda Malany Forte de; Lima, João Luiz; Sá, Francisco Vanies da Silva; Mendonça, Vander; Ribeiro, João Everthon da Silva

    Resumo em Português:

    RESUMO A umbu-cajazeira (Spondias sp.) é uma frutífera nativa do semiárido brasileiro, com grande potencial ambiental e agrossocioeconômico para região. A determinação da área foliar (LA) é importante para compreensão das interações entre o crescimento, fisiologia, nutrição das plantas e o ambiente. Assim, o objetivo desta pesquisa é construir equações alométricas que estime de forma não destrutiva a área foliar umbu-cajazeira (Spondias sp.), considerando as dimensões dos folíolos (comprimento e largura). Os folíolos foram coletados de plantas matrizes de umbu-cajazeira (Spondias sp.), e medidos individualmente quanto ao comprimento (L), largura (W) e LA por meio de imagens digitalizadas. Estes dados foram submetidos à análise descritiva e de regressão. A LA foi estimada utilizando os modelos de regressão linear, potência e exponencial, baseados no L e W dos folíolos. O melhor modelo e equação foi escolhido com base nos critérios de seleção: coeficiente de determinação, índice de concordância de Willmott, raiz do erro quadrático médio e erro absoluto médio. O modelo potência utilizando LW apresentou a melhor equação 0.76 * LW0.98 para estimar a área dos folíolos de umbu-cajazeira (Spondias sp.). Este estudo fornece uma abordagem confiável, precisa, rápida e não destrutiva para pesquisadores e produtores do meio agronômico determinarem a LA da espécie.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT The umbu-cajazeira (Spondias sp.) is a fruit tree native to the semi-arid of Brazil, with significant environmental and agro-socioeconomic potential for the region. Determining leaflet area (LA) is essential for understanding the interactions between plant growth, physiology, nutrition, and environment. Thus, this research aims to construct allometric equations that non-destructively estimate the umbu-cajazeira (Spondias sp.) leaflet area, considering the leaflet dimensions (length and width). The leaflets were collected from mother plants of umbu-cajazeira (Spondias sp.) and individually measured for length (L), width (W), and LA using digitized images. These data were submitted for descriptive and regression analysis. The LA was estimated using, linear power, and exponential regression models based on the L and W of the leaflets. The best model and equation were chosen based on the following selection criteria: coefficient of determination, Willmott agreement index, root mean square error, and mean absolute error. The power model using LW presented the best equation ŷ = 0.76 * LW0.98 to estimate the leaflet area of umbu-cajazeira (Spondias sp.). This study provides a reliable, accurate, fast, and non-destructive approach for agronomic researchers and growers to determine the LA of the species.
  • Análise de qualidade de cozimento, cor e perfil de textura de uma pasta de quinoa e lentilha Food Science And Technology

    Huamán, Elizabeth Vargas; Hurtado, Vilma Pinto; Prieto, Jose M.; Pinto, Edgar Mayta

    Resumo em Português:

    RESUMO Quinoa (Chenopodium quinoa willd) e lentilhas (Lens culinaris) são ingredientes utilizados para enriquecer ou substituir o glúten em massas devido ao seu alto conteúdo nutricional. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um macarrão de quinoa com lentilha com atributos semelhantes ou superiores ao produto com glúten. Para tanto, realizamos análise proximal e avaliamos as propriedades de cozimento (qualidade de cozimento, hidratação e reología), perfil de cor e textura de massas desenvolvidas com diferentes concentrações (10%, 20% e 30%) de farinha de lentilha (LF). Comparações de ANOVA foram realizadas nos atributos de cozimento e perfil de textura, sendo o melhor tratamento aquele com valores que não diferiram significativamente da amostra controle (T0). Assim, T3 é a formulação que apresenta atributos melhores e/ou semelhantes aos da amostra controle.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Quinoa (Chenopodium quinoa willd) and lentils (Lens culinaris) are ingredients used to enrich or substitute gluten in pasta manufacture due to their high nutritional content. The objective of this work was to develop quinoa noodles with lentils that have similar or superior attributes compared to the product with gluten. Therefore, we evaluated the cooking properties (cooking quality, hydration, rheology), color, and texture profile of noodles developed with different concentrations (10%, 20%, and 30%) of lentil flour (LF) in comparison to commercial wheat pasta (control). ANOVA comparisons were performed on cooking and texture profile attributes, with the best treatment being the one with values that did not significantly differ from the control sample (T0). Thus, T3 (70% quinoa grits and 30% LF) is the formulation that presents better and/or similar attributes to those of the control sample.
  • Secagem por microondas a vácuo de Yacon pré-tratado por desidratação osmótica pulsada como alternativa de preservação de fruto-oligosacarídeos Food Science And Technology

    Lopes, Francemir José; Corrêa, Jefferson Luiz Gomes; Petri Júnior, Irineu; Mello Júnior, Ronaldo Elias de; Souza, Amanda Umbelina de; Corona-Jiménez, Edith; Pereira, Michel Cardoso de Ângelis

    Resumo em Português:

    RESUMO Yacon é uma planta perene da região andina que é uma fonte particularmente rica em fruto-oligossacarídeos (FOS) e inulina. Contudo, estes sacarídeos hidrolisam rapidamente após a colheita, afetando as características funcionais do yacon. Portanto, uma tecnologia de preservação como a secagem é necessária para preservar o teor de FOS dos produtos yacon durante o período de entressafra. Nesse sentido, fatias de yacon, não tratadas ou pré-tratadas com Desidratação Osmótica a Vácuo Pulsado (PVOD), foram secas em vácuo de micro-ondas (MWD). Para tanto, o PVOD foi realizado com solução de sorbitol (38 °Brix, 35 °C e 681 mmHg durante os primeiros 10 min). Os experimentos de MWD foram baseados em um projeto experimental de três níveis com três Densidades de Potência iniciais - PD (3,6, 6,3 e 9,9 W.g-1) e três Pressões de Vácuo - VP (0, 300 e 600 mmHg). Também foram analisados os resultados de FOS, cinética de secagem, difusividade, retração, temperatura yacon e reidratação. Os resultados mostraram que o aumento da PD por micro-ondas reduziu o tempo de secagem, a umidade e a atividade de água com PVOD. Além disso, o aumento da PD teve uma influência positiva na retenção de FOS, difusividade, temperatura e retração. A pressão do vácuo também afetou significativamente a retenção de FOS nas amostras pré-tratadas e ajudou na secagem. Micro-ondas com maior densidade de potência aumentaram a difusividade efetiva e facilitaram a retenção de FOS. A pressão do vácuo também afetou a secagem e a retenção de FOS das amostras pré-tratadas. De modo geral, o escurecimento da yacon ocorreu em todos os tratamentos, independente do pré-tratamento. Condições de processamento com PD de 9,9 Wg-1 e pressão de vácuo de 600 mmHg para amostras osmoticamente desidratadas são ideais para secagem de fatias de yacon por micro-ondas-vácuo, aumentando o teor de FOS em até 40%.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Yacon, a perennial plant from the Andean region, is particularly rich in fructo-oligosaccharides (FOS) and inulin. However, these saccharides are rapidly hydrolyzed after harvest, affecting the functional characteristics of yacon. Therefore, a preservation technology such as drying is warranted to preserve the FOS content of yacon products during the off-season. To this end, we dried yacon slices, either untreated or pretreated with pulsed vacuum osmotic dehydration (PVOD), in a microwave vacuum (MWV). PVOD was performed using a sorbitol solution (38 °Brix, 35 °C, and 681 mmHg during the first 10 min). A three-level experimental design with three initial power densities (PDs) of 3.6, 6.3, and 9.9 W.g−1 and three vacuum pressures (VPs) of 0, 300, and 600 mmHg was employed to perform the MWV drying experiments. FOS content, drying kinetics, diffusivity, shrinkage, yacon temperature, and rehydration were investigated. We observed that during PVOD, as microwave PD increased, the drying time, moisture, and water activity decreased. Moreover, an increase in PD positively affected FOS retention, diffusivity, temperature, and shrinkage. Furthermore, VP significantly affected FOS retention in pretreated samples and facilitated drying. In addition, microwaves with a higher PD increased the effective diffusivity and facilitated FOS retention. VP also affected the drying and FOS retention of pretreated samples. In general, yacon browning was observed under all treatment conditions, independent of pretreatment. For osmotically dehydrated samples, processing conditions with a PD of 9.9 W.g−1 and vacuum pressure of 600 mmHg are ideal for drying yacon slices via microwave vacuum, thereby increasing the FOS content by approximately 40%.
  • Enriquecimento de fatias de manga com isomaltulose Food Science And Technology

    Carmo, Juliana Rodrigues do; Corrêa, Jefferson Luiz Gomes; Resende, Mariana; Cirillo, Marcelo Ângelo; Telis-Romero, Javier; Pena, Rosinelson da Silva

    Resumo em Português:

    RESUMO O vácuo é eficiente para incorporar solutos de interesse às frutas. Neste estudo, o carboidrato de baixo índice glicêmico e insulinêmico, isomaltulose, foi incorporado em fatias de manga por imersão com pulso de vácuo (VP). As influências da combinação do tempo de pulso de vácuo no início do processo (5; 10; 15 e 20 min) e pressão de vácuo (24 kPa e 48 kPa, pressão absoluta) na incorporação, foram avaliadas com a técnica estatística de escalonamento multidimensional (MDS). A MDS foi eficaz em indicar que a incorporação com 10 min de pulso de vácuo a 48 kPa proporcionou um produto com maior SG (mais enriquecido), maior WL e luminosidade; e menor aw e diferença total de cor. Assim, VI em condições intermediárias resultou em uma manga com alta incorporação e boa qualidade.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Vacuum is efficient for incorporating solutes of interest into fruits. In this study, the low glycemic and insulinemic index carbohydrate, isomaltulose, was incorporated into mangos slices by immersion with a vacuum pulse (VP). The influences of the combination of pulsed vacuum time at the beginning of the process (5, 10, 15, and 20 min) and vacuum pressure (24 kPa and 48 kPa, absolute pressure) in the incorporation were evaluated with the multidimensional scaling (MDS) statistical technique. Water loss (WL), solid gain (SG), water activity (aw), and color were also studied. The MDS effectively indicated that the vacuum incorporation (VI) with 10 min of VP at 48 kPa provided a product with higher SG (more enriched), WL, lightness, and lower aw and total color difference. Thus, the VI with intermediate conditions resulted in a high incorporated mango with good quality.
  • Propriedades tecnofuncionais da dextrana produzida por Leuconostoc pseudomesenteroides isolado do fruto da palmeira juçara Food Science And Technology

    Farinazzo, Fernanda Silva; Fernandes, Maria Thereza Carlos; Mauro, Carolina Saori Ishii; Moraes Filho, Marsilvio Lima de; Prudêncio, Sandra Helena; Garcia, Sandra

    Resumo em Português:

    RESUMO Os frutos da juçara (Euterpe edulis Martius), importante palmeira nativa do ecossistema da Mata Atlântica, exibe uma rica diversidade de microrganismos, incluindo bactérias lácticas (LAB). As LAB são altamente capazes de sintetizar exopolissacarídeos (EPS), que são biopolímeros de carboidratos extracelulares com propriedades tecnofuncionais e, consequentemente, ampla aplicabilidade. No presente estudo, informações tecnofuncionais da dextrana produzida por L. pseudomesenteroides JF17 foram obtidas através da determinação de suas propriedades físico-químicas, reológicas, de retenção de água, de retenção de óleo e emulsificantes. A dextrana-JF17 era composta principalmente por carboidratos (87,87% ± 1,45%, p/p), juntamente com 48,86% ± 1,2% (p/p) de fibras solúveis e baixo teor de proteínas (2,98% ± 0,49%, p/p). A dextrana exibiu alta capacidade de retenção de água (470,89% ± 39,67%, v/v) e de retenção de óleo (89,945% ± 4,16%, v/v), com valores próximos aos relatados para outros EPS microbianos. As soluções de dextrana-JF17 com concentrações de 0,5%, 1,0% e 2,0% (p/v) exibiram o comportamento típico de fluido pseudoplástico não newtoniano. A capacidade emulsificante da dextrana-JF17 foi superior (26,73 ± 0,31 mL de óleo/g de dextrana) à da goma guar (15,45 ± 1,33 mL de óleo/goma). Além disso, a dextrana-JF17 apresentou uma atividade emulsificante de aproximadamente 65% (p/v) em 24 horas, indicando uma forte capacidade de estabilização de emulsões. Coletivamente, esses resultados sugerem que a dextrana-JF17 é uma boa candidata para aplicação como agente viscosificante, estabilizante e emulsificante nas indústrias alimentícia e farmacêutica.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Juçara fruits (Euterpe edulis Martius), an important palm tree native to the Atlantic Forest ecosystem, exhibit a rich diversity of microorganisms, including lactic acid bacteria (LAB). LAB are highly capable of synthesizing exopolysaccharides (EPS), which are extracellular carbohydrate biopolymers with techno-functional properties, and consequently, wide applicability. In the present study, the technical-functional information of the dextran produced by L. pseudomesenteroides JF17 was obtained by determining its physicochemical, rheological, water-holding, oil-holding, and emulsifying properties. Dextran-JF17 mainly comprised carbohydrates (87.87% ± 1.45%, w/w), along with 48.86% ± 1.2% (w/w) of soluble fibers and a low protein content (2.98% ± 0.49%, w/w). The dextran exhibited high water-holding (470.89% ± 39.67%, w/v) and oil-holding (89.945% ± 4.16%, w/v) capacities, with values close to those reported for other microbial EPS. The dextran-JF17 solutions with concentrations 0.5%, 1.0%, and 2.0% (w/v) exhibited the typical pseudoplastic non-Newtonian fluid behavior. The emulsifying capacity of dextran-JF17 was higher (26.73 ± 0.31 mL of oil/g dextran) than that of guar gum (15.45 ± 1.33 mL oil/gum). In addition, dextran-JF17 presented an emulsifying activity ​​of approximately 65% (w/v) ​​within 24 h, indicating a strong emulsion stabilization capacity. Collectively, these results suggested that dextran-JF17 is a good candidate for application as a viscosity, stabilizing, and emulsifying agent in the food and pharmaceutical industries.
  • Leveduras alternativas como agentes microbianos para vinhos produzidos a partir de uvas não-Vitis vinifera: Uma abordagem sensométrica. Parte 1: BRS Núbia Food Science And Technology

    Alves, Danieli Cristina; Bianchi, Vanildo Luiz Del; Castilhos, Maurício Bonatto Machado de

    Resumo em Português:

    RESUMO Os vinhos são produzidos a partir de uvas Vitis vinifera ou americanas/híbridas como resultado da fermentação alcoólica e esse bioprocesso é modulado por leveduras das espécies Saccharomyces ou não-Saccharomyces. Este estudo teve como objetivo caracterizar os perfis químicos e de aceitação sensorial dos vinhos produzidos a partir de uvas híbridas BRS Núbia com a levedura clássica Saccharomyces cerevisiae (SC) e as leveduras alternativas Saccharomyces bayanus (SB) e Saccharomyces uvarum (SU). Os vinhos produzidos usando o mesmo protocolo de vinificação foram avaliados usando os parâmetros físico-químicos de acidez total, acidez volátil, extrato seco total, açúcares redutores, teor alcoólico, teor de fenólicos totais, índices de cor e o método de aceitação sensorial. Todos os parâmetros físico-químicos avaliados estavam de acordo com a legislação. A amostra de vinho SC apresentou maior aceitação de aparência e corpo devido à sua alta intensidade de cor, açúcar redutor e conteúdo fenólico total. A amostra de vinho SU foi relacionada aos parâmetros físico-químicos de acidez (total e volátil), teor alcoólico, extrato seco e parâmetros do CIELab, mostrando maior aceitação para aroma, sabor, aceitação geral e intenção de compra. O vinho SB não apresentou relação com nenhuma propriedade físico-química ou atributo de aceitação sensorial. A levedura SU mostrou potencial na produção de vinhos com grande aceitação pelos consumidores brasileiros, sendo considerada uma levedura alternativa que pode ser usada para a produção de vinhos de uvas híbridas.

    Resumo em Inglês:

    ABSTRACT Wines are produced from Vitis vinifera or American/hybrid grapes as a result of alcoholic fermentation and this bioprocess is modulated by yeasts of the Saccharomyces or non-Saccharomyces species. This study aimed at characterizing the chemical and sensory acceptance profiles of wines produced from BRS Núbia hybrid grapes with the classic yeast Saccharomyces cerevisiae (SC), and alternative yeasts Saccharomyces bayanus (SB) and Saccharomyces uvarum (SU). The wines produced using the same winemaking protocol were evaluated using the physicochemical parameters of total acidity, volatile acidity, total dry extract, reducing sugars, alcohol content, total phenolic content, color indices and the sensory acceptance method. All the physicochemical parameters evaluated were in accordance with the legislation. The SC wine sample showed greater acceptance of appearance and body due to its high color intensity, reducing sugar and total phenolic content. The SU wine sample was related to the physicochemical parameters of acidity (total and volatile), alcohol content, dry extract and CIELab parameters, showing higher acceptance for aroma, flavor, overall acceptance and purchase intention. The SB wine showed no relationship with any physicochemical property or sensory acceptance attribute. The SU yeast showed potential in producing wines with great acceptance by Brazilian consumers, considered an alternative yeast that can be used for the production of hybrid grape wines.
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