Ciências Agrárias
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Item Modelos Bayesianos probabilísticos no melhoramento do feijoeiro(Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-26) Chagas, José Tiago Barroso; Carneiro, José Eustáquio de Souza; http://lattes.cnpq.br/5006416944454998A seleção de progênies avaliadas em diferentes safras, locais e anos é um desafio para os melhoristas em programas de melhoramento de plantas. Isto porque, em geral, condições ambientais diversas podem promover a expressão diferencial dos genes envolvidos no controle dos caracteres de interesse, resultando na interação genótipos x ambientes (G×A). Explorar a interação (G×A) potencializa a seleção das progênies de desempenho mais estáveis ao longo dos ambientes. Tem se mostrado que os modelos bayesianos probabilísticos consideram os efeitos da interação G×A para computar o risco de recomendar um dado candidato à seleção. Assim, o objetivo com este trabalho foi utilizar um índice baseado em modelos bayesianos probabilísticos na seleção de famílias de feijoeiro, visando o melhoramento do feijão carioca. Para isto, 380 famílias de feijoeiro oriundas do terceiro ciclo de seleção recorrente do programa de melhoramento de feijão carioca da UFV foram avaliadas em quatro safras quanto às características produtividade de grãos (PROD), aspecto comercial de grãos (ACG) e arquitetura da planta (ARQ). O índice de seleção Bayesiano multiambientes utilizou a probabilidade da performance superior com a intensidade de seleção de 20% na identificação das famílias superiores. Dez famílias foram selecionadas, apresentando maior probabilidade de estarem dentre os candidatos destaques em todos os ambientes para as características PROD, ACG e ARQ de forma simultânea, quando comparadas às testemunhas de referência BRSMG Zape, BRSMG Madrepérola e BRS Pérola para as características PROD, ACG e ARQ, respectivamente. O índice de seleção se mostrou promissor na seleção de famílias em programa de melhoramento de feijão. Palavras-chave: Interação genótipos x ambientes; Extração de linhagens; Seleção recorrente, Índice de seleção, Phaseolus vulgaris L.Item Sobrevivência e desenvolvimento de larvas neonatas de Diatraea saccharalis Fabr. em genótipos de cana-de-açúcar e em dietas suplementadas com friedelina(Universidade Federal de Viçosa, 2023-12-20) Silva, Victor Fernandes; Barbosa, Márcio Henrique Pereira; http://lattes.cnpq.br/5555636267870010A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma das principais culturas plantadas no Brasil e tem um papel importante nos cenários agrícola, alimentar e energético, principalmente devido à produção de açúcar e etanol. A broca-da-cana Diatraea saccharalis Fabr. pode atacar a planta e reduzir a qualidade e a quantidade dos produtos gerados. A obtenção de cultivares resistentes à broca-da-cana é uma forma prática e eficiente para reduzir danos à cultura. A resistência de genótipos pode estar associada à composição química da cera epicuticular, pois compostos como a friedelina podem afetar o comportamento dos insetos herbívoros. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sobrevivência e o desenvolvimento de larvas neonatas de D. saccharalis Fabr. em genótipos de cana-de-açúcar, em dieta suplementada com cera e em dieta suplementada com friedelina. Foram utilizados 30 genótipos de cana-de- açúcar. Para avaliação em plantas, ovos da broca-da-cana foram alocados nas plantas de cana. Após 10 dias, as plantas foram dissecadas para posterior avaliação de sobrevivência e injúria causadas nas plantas. Para avaliação em dietas, utilizou-se uma dieta própria para a D. saccharalis com adição de diferentes quantidades de cera extraída de dois genótipos, IM76228 e RB047016, para verificar a taxa de sobrevivência das larvas. Também utilizou-se a dieta com adição de diferentes concentrações de friedelina para verificar a taxa de sobrevivência, o crescimento e a mobilidade das larvas. Os experimentos foram instalados segundo o delineamento inteiramente casualizado. Observou-se que não houve diferença na sobrevivência das larvas em plantas de genótipos classificados em campo como resistente e suscetível. Plantas de genótipos classificados em campo como resistente, apresentaram menor injúria decorrente do ataque de larvas da D. saccharalis. Plantas de genótipos que contém friedelina na composição da cera epicuticular apresentaram menor sobrevivência das larvas e menor injúria nas plantas. Dietas suplementadas com diferentes concentrações de cera dos genótipos IM76228 e RB047016 não influenciaram na sobrevivência das larvas. Dietas suplementadas com diferentes concentrações de friedelina ocasionaram redução na sobrevivência, no crescimento e na mobilidade das larvas, de modo que quanto maior a concentração do composto, maior foi seu efeito Palavras-chave: Broca-da-cana; Resistência; Cera epicuticular.Item Ozonation at low-pressures: relationship between reaction kinetics and physical properties of grains, control of egg and larvae phases of Zabrotes subfasciatus, inactivation of aspergillus flavus, and quality analysis(Universidade Federal de Viçosa, 2023-10-18) Sitoe, Eugénio da Piedade Edmundo; Faroni, Lêda Rita D’Antonino; http://lattes.cnpq.br/7279853237289956The use of ozone gas (O 3 ) has achieved satisfactory results in controlling insect pests, inactivating fungi, and maintaining the quality of stored grains. The ozonation of grains in a closed system at low-pressures is also a promising strategy for packaged products. The objectives of this study were the following: (i) to evaluate the effect of the low-pressure ozone injection system, establishing the relationship between the reaction kinetics and physical properties of the grains; (ii) to evaluate the effect of ozone gas injections on the control of egg and larval phases of Zabrotes subfasciatus (Boh.) and inactivation of Aspergillus flavus in bean grains; and (iii) to evaluate the quality of beans exposed to ozone or oxygen and stored for 180 days. The study was carried out in three stages. First, the low-pressure ozone injection system was evaluated to determine the physical properties of the grains and to determine possible quality changes in common beans, cowpeas, popcorn, corn, paddy rice and polished rice. For this purpose, 5.0-kilogram samples of grains were exposed to ozone or oxygen (control) at low pressures in a 70-liter hypobaric chamber. The ozone exposure was preceded by the reduction of the internal chamber pressure to 500 hPa. Then, ozone was injected until the pressure inside the chamber reached 1000 hPa. In the study, an ozone concentration of 32.10 mg L -1 was applied at a flow rate of 1 L min -1 . The second step evaluated the effect of the ozone gas injections on the control of new-insect emergence from the egg and larval stages of Z. subfasciatus (Boh.) and on the inactivation of A. flavus in bean grains. Ozone was applied to 5.0 kg of bean grains at 61.37 mg L -1 and a flow rate of 1 L min -1 in 1, 4, 7, and 10 injections. Oxygen was used as the control, injected at a flow rate of 1 L min -1 . The injection escalation occurred at regular intervals of 2 h and 15 min. The third stage assessed the effect of ozone (treatment) or oxygen (negative control) administered in 10 injections on the technological properties, phenolic compounds, and antioxidant capacity of beans stored for 180 days. Five samples of 1.0 kg of bean grains were packaged in low-density polypropylene bags to evaluate the effect of the treatments during storage. The packages were stored in a chamber at 25°C and 60±5% relative humidity. The quality of the beans treated with ozone oroxygen and the control (untreated grain) was determined after 180 days of storage by analyzing the technological properties, phenolic compounds, and antioxidant capacity. The results of the first stage made it clear that the physical properties of the grains were affected by the reaction kinetics of the ozone gas during the low-pressure injection process. Ozone depletion was faster in polished rice and slower in common beans. The half-life of ozone gas in different grains ranged from 17.8 to 52.9 and 16.4 to 52.9 minutes outside and inside the package, respectively. Low-pressure ozone gas injection had no effect on the grain quality characteristics. The low-pressure ozone concentration of 32.10 mg L -1 caused mortality of 99.45 and 73.06 of S. zeamais in popcorn and corn, 92.10% of C. maculatus in cowpea and 100% of Z. subfasciatus in common bean. In the second phase, it was observed that the ozonation of beans at low-pressures in 10 injections provided the creation of a modified atmosphere inside the packaging that was efficient in controlling 100% of egg and larval phases of Z. subfasciatus, implying in less mass loss, and inactivation of 70% of A. flavus. In the third step, it was found that the application of ozone in 10 injections did not change the chemical composition, color, cooking properties, and level of antioxidant capacity of the grains. All treatments showed a decrease in the phenolic compound content and antioxidant capacity during storage. This study concludes that the application of ozone at low pressure is a promising technology for insect-pest control and fungal inactivation without affecting the commercial quality of the grains. Keywords: Hypobaric chamber. Ozonation. Pest insects. Bean Quality.Item Estudo do potencial bioestimulante do óleo essencial de cravo da índia no tratamento de sementes de soja(Universidade Federal de Viçosa, 2023-12-05) Costa, João Paulo; Silva, Geraldo Humberto; http://lattes.cnpq.br/7891062598123755A soja é um alimento de alto valor nutritivo, que possui grande demanda no mercado mundial. Assim o aumento da produção da cultura é uma forma de contribuir com a segurança alimentar mundial. Uma alternativa para incrementar a produtividade da soja é o tratamento de sementes com bioestimulante, produtos que podem conferir proteção contra estresses bióticos e abióticos, desta forma auxiliando as plantas a expressarem seu máximo potencial genético. O óleo essencial de cravo (OEC) que apresenta diversas biológicas e alguns relatos de ação sobre a fisiologia sementes foi avaliado como bioestimulante no tratamento de sementes soja. Soluções entre 0,5 e 3,0 mL/L de OEC dissolvido em óleo de soja foram aplicadas as sementes de soja na dose de 40 mL/Kg e avaliadas em teste de germinação. O OEC a 1,6 mL/L foi avaliado em teste de sanidade sementes e em experimentos de campo nas safras, e na safra de 2019/2020 além dos parâmetros biométricos e de produtividade também avaliou o efeito nas trocas gasosas e na metabolômica da planta. O OEC a 1,6 mL/L apresentou resultados positivo para germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento de raiz e número de raízes secundária, além de reduzir a porcentagem de infecção por fungos. Na safra de 2019/2020 houve um ganho significativo na produção de soja em comparação aos controles tratamento industrial e óleo de soja, já na safra 2021/2022 não se observou ganhos na produção em relação aos controles. O tratamento com OEC a 1,6 mL/L não afetou significativamente os parâmetros de trocas gasosas com 38 dias após semeadura DAS, mesmo tendo apresentado diferença significativa em 15 metabólitos entre os tratamentos Análise discriminante de mínimos quadrados parciais (PLS-DA) mostrou que componente principal explica 86,1% da variância total e permitiu separar em dois grupos, um formado pelo tratamento industrial e outro pelo óleo de soja e OEC, este apresentando maiores teores de carboidratos e aminoácidos, metabólitos produzidos como resposta das plantas as condições de estresse Palavras-chave: Glycine max; Syzygium aromaticum; bioestimulante; eugenol.Item Uso de aprendizado de máquina interpretável na avaliação da produtividade de povoamentos de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2024-06-24) Lopes, Lucas Sérgio de Sousa; Leite, Helio Garcia; http://lattes.cnpq.br/9145967830383473As ferramentas de inteligência artificial, como os algoritmos de aprendizado de máquina e as redes neurais artificiais, evoluíram rapidamente a partir de ideias baseadas nas teorias do aprendizado comportamental e cognitivo, até alcançarem os princípios do aprendizado de máquina interpretável. Técnicas post-hoc de interpretabilidade podem ser úteis para modelar a produtividade de povoamentos florestais, possibilitando compreender as relações entre as variáveis preditoras e a produção volumétrica na idade de corte. O objetivo desta tese foi aplicar e avaliar diferentes tipos de técnicas de aprendizado de máquina interpretável para predizer a produtividade média aos 7 anos (IMA7) de povoamentos de eucalipto no norte de Minas Gerais. Para tal, a tese foi estruturada em três capítulos: I) Revisão de literatura sobre aprendizado de máquina; II) Técnicas post-hoc de aprendizado de máquina para predizer a produtividade de povoamentos de eucalipto; III) Interpretabilidade de variáveis preditoras da produtividade de povoamentos de eucalipto utilizando perturbação de redes neurais artificiais. Utilizou-se uma base de dados composta por 320 talhões localizados em povoamentos de clones de híbridos de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis em Minas Gerais. Os algoritmos random forest, gradient boosting machine, árvore de decisão e redes neurais artificiais (RNA) foram treinados para generalizar a produtividade aos 7 anos em função de 304 variáveis preditoras classificadas em silviculturais, ambientais e de manejo. Técnicas de interpretabilidade pós-hoc e de perturbação de RNA foram aplicadas para identificar as variáveis com maiores importâncias relativas. As técnicas post-hoc permitiram visualizar os efeitos das variáveis de maior importância para o IMA7: altitude 9,7 m³ha⁻¹ano⁻¹ (38%), teor de argila no solo 4,9 m³ha⁻¹ano⁻¹ (19,3%), teor de matéria orgânica 2,4 m³ha⁻¹ano⁻¹ (9,5%) e dias úmidos na idade de um ano do povoamento 1,7 m³ha⁻¹ano⁻¹ (6,7%). A ampliação de bancos de dados a partir da simulação de variáveis e adição de novas variáveis gerou importâncias relativas distintas pela perturbação de RNA. Todas as técnicas de interpretabilidade de modelos de aprendizado de máquina incluíram a altitude, o teor de matéria orgânica e o teor de argila como variáveis de maior importância relativa para predizer o IMA7. Palavras-chave: Tratos silviculturais; Perturbação de redes neurais artificiais; Eucalipto-produtividade; Gradient boosting machine; Random forest; Árvore de decisão; Redes neurais artificiais.Item Massa de matéria seca, acúmulo de nutrientes e teor de carbono orgânico em tomateiro irrigado a cada sete dias e cultivado com doses de prolina(Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-19) Oliveira, Jailson de; Martinez, Herminia Emilia Prieto; http://lattes.cnpq.br/4223112429165622A cultura do tomateiro é bastante exigente quanto às condições de cultivo, principalmente, quanto às necessidades hídricas. A limitação hídrica pode contribuir para a ocorrência de deficiência nutricional, afetando o crescimento, a produção e a qualidade dos frutos. A produção e acúmulo de substancias osmoticamente ativas, como por exemplo a prolina, pode melhorar as respostas das plantas ao estresse hídrico. Assim, este trabalho foi dividido em três capítulos objetivando avaliar a produção e partição de matéria seca, acúmulo de nutrientes e teor de carbono pelo tomateiro irrigado a cada sete dias e cultivado com doses de prolina. No capítulo 1, utilizou-se o delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições e em fatorial triplo (2 doses de prolina (100 e 150 mg L-1), 3 momentos de aplicação (1, 3 e 6 dias após a irrigação) e 5 épocas de avaliação (40, 60, 80 100 e 120 dias após o transplantio)). Foi considerado um tratamento adicional, a testemunha sem aplicação de prolina. Realizou-se a avaliação da produção e partição de massa de matéria seca pelo tomateiro. A análise dos dados obtidos revelou que houve diferença estatística significativa entre as doses de prolina e os momentos de aplicação de prolina, entretanto não deferiu da testemunha. Durante o ciclo do tomateiro, a prolina pulverizada nas doses de 100 e 150 mg L-1 aos três e seis dias após a irrigação altera a alocação de matéria seca, mas não influencia na obtenção de massa de matéria seca. No capítulo 2, foi utilizado o delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições e em fatorial duplo (2 doses de prolina (100 e 150 mg L-1) e 3 momentos de aplicação (1, 3 e 6 dias após a irrigação)), mais um tratamento adicional, sendo este a testemunha sem aplicação de prolina. Avaliou-se a produção e partição de massa de matéria seca e de teor de carbono orgânico pelas plantas nas fases de frutificação e final de ciclo. A análise estatística revelou que houve diferença significativa para ambos as características avaliadas. A prolina pulverizada na dose de 100 mg L-1 incrementa a massa de matéria seca e o teor de carbono orgânico do tomateiro quando aplicada aos 1 ou 6 dias após a irrigação, nos períodos estudados. No capítulo 3, realizou-se a avaliação do acúmulo de massa de matéria seca e de nutrientes pelo tomateiro durante o ciclo da cultura. A ordem decrescente de acúmulo de macronutrientes e micronutrientes na planta inteira foi KItem Cafezais manejados sob os princípios da agricultura natural: aporte de nutrientes, formação e composição da matéria orgânica do solo(Universidade Federal de Viçosa, 2023-12-21) Figueiredo, Naiara Oliveira; Soares, Emanuelle Mercês Barros; http://lattes.cnpq.br/5331121025875595A matéria orgânica do solo (MOS) desempenha relevante papel, em âmbito global por representar uma importante fonte armazenadora de C, e localmente em razão dos atributos do solo por ela influenciados. Sistemas conduzidos sob manejo agroecológico preconizam a conservação do solo, a manutenção da diversidade vegetal e biológica das áreas, contribuindo para estabilidade da MOS. Nesse contexto, a quantidade e composição bioquímica dos resíduos vegetais depositados na área desempenham um papel crucial nas transformações da MOS e suas frações. Desse modo, o objetivo geral deste estudo foi analisar o manejo da propriedade, a influência da aplicação de diferentes resíduos vegetais no aporte de nutrientes e na formação e composição da matéria orgânica do solo durante a transição agroecológica. Portanto, no capítulo 1 foi realizada a sistematização acerca do processo de transição agroecológica da propriedade. No capítulo 2, foi avaliado a composição bioquímica, dinâmica da decomposição e mineralização de nutrientes a partir de resíduos utilizados como fonte de adubação na propriedade. Para estudar a contribuição destes resíduos na composição molecular da MOS foi realizado a termoquimólise de amostras dos solos, de áreas de café em diferentes épocas de transição para o manejo sob os princípios da agricultura natural, apresentado no capítulo 3. Essas áreas de café estão localizadas no Sitio Pedra Redonda em Araponga-MG. O sítio possui 12 hectares distribuídos em nove talhões que são consorciados com árvores nativas, frutíferas e espécies anuais para consumo familiar e geração de renda. A sistematização foi realizada a partir de visitas e caminhadas transversais, além do uso da matriz de sistematização para compilar dados coletados e dados secundários. Para avaliar a dinâmica de decomposição dos resíduos vegetais, um experimento foi montado em condições controladas pelo período de seis meses. Análises foram realizados ao longo do tempo para verificar a quantidade liberada de nutrientes, a taxa de decomposição e contribuição para as frações da matéria orgânica do solo. A caraterização da MOS foi feita por fracionamento físico, determinando-se as fracções MOP e MOAM. A partir destas, foi feita a determinação dos teores de C, N, razão C/N e DSC. Para caracterizar bioquimicamente a MOS presente nessas frações e na vegetação, foi realizada análise de termoquimólise com identificação dos compostos por GC/MS com objetivo de analisar se há correlação entre a composição desses vegetais e a composição bioquímica da MOS. Em vinte anos de transição o agricultor alcançou um nível considerado de sucesso no processo de conservação de agroecossistemas, pois trabalha potencializando os processos ecológicos, não dependendo em nenhum momento de insumos externos e principalmente a partir da mão de obra familiar. A análise revelou uma maior liberação de nutrientes em solos de 0-20cm, influenciada pelo tempo de incubação e composição dos resíduos. Variações na saturação de carbono afetaram apenas a liberação de nitrogênio. Amendoim forrageiro e bananeira contribuíram significativamente para a mineralização de N, P, K e Ca, enquanto o tambu se destacou para Mg. A serapilheira mostrou menor mineralização, indicando possível imobilização de nutrientes. Solos sem resíduos apresentaram redução nos teores de C-MOP, C-MOAM e N-MOP. Nas áreas de Agricultura Natural com maior tempo de manejo (9 e 5 anos), os teores de C-MOP, C-MOAM, N-MOP e N-MOAM na entrelinha assemelham-se à vegetação natural. A entrelinha é comumente usada para manejo de resíduos, exceto no talhão Araras (1 ano), onde são aplicados diretamente na linha. Essa diferença reflete-se na composição molecular da matéria orgânica, indicando que os compostos nas áreas mais cultivadas se aproximam mais da vegetação natural. Palavras-chave: Agroecologia. Ciclagem de nutrientes. Decomposição. Manejo de resíduos. TMAH-GC-MS.Item Recobrimento de sementes e propágulos de poaceas com biopolímeros incorporados com bioestimulante: proteção e liberação de bioativos para uma agricultura sustentável(Universidade Federal de Viçosa, 2023-12-04) Miranda, Phelipe Henrique Costa de; Macedo, Willian Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/6130779322874478Item Sensibilidade de isolados brasileiros de Plasmopara viticola a oomicidas(Universidade Federal de Viçosa, 2024-03-27) Sousa, Daniel Yuri Xavier de; Mizubuti, Eduardo Seiti Gomide; http://lattes.cnpq.br/4731473137735755O míldio da videira, causado por Plasmopara viticola, possui como principal estratégia de controle a aplicação de fungicidas inibidores da quinona interna e externa e inibidor do modo de ligação da estigmatelina (ametoctradin (QioSI)), amida de ácido carboxílico (CAA) (dimethomorph), polimerização de tubulina (Zoxamide) e RNA polimerase I (Mefenoxam). Durante os anos de 2023 e 2024, 26 isolados coletados em 18 regiões distribuídas em quatro estados brasileiros foram testados e avaliados em ensaios sensibilidade a fungicidas por meio da metodologia de folhas destacadas. Dos 26 isolados, 17 eram provenientes da região sul do Brasil de vinhedos convencionais. Todos os isolados foram considerados sensíveis a ametoctradin e zoxamide, 42% foram considerados resistentes a mandipropamid, e dimethomorph, 19% dos isolados foram classificados como de baixo nível de resistência à mefenoxam e 11% foram resistente ao mefenoxam. Esse isolados foram utilizados para determinação da frequência de CE50 ao ametoctradin, zoxamide, mandipropamid, variando entre 0.01 e 1 (ametroctradin e zoxamide) e 0.01 e 100 µg/mL (Mandipropamid), 11 isolados esporularam na dose discriminatória de 1.6 µg/mL e oito isolados apresentaram resistência ao mefenoxam. Resistência cruzada a CAA e múltipla a CAA e inibidor da RNA polimerase I em Plasmopara viticola foi confirmada pela primeira vez no Brasil. Estudos futuros devem ser realizados para mitigar o aparecimento de populações resistentes a CCA e inibidores da RNA polimerase I no Brasil. Palavras-chave: Oomicetos. Míldio. Resistência a fungicidas.Item Machine learning for tomato late blight outbreak and progress forecast in the Espírito Santo region, Brazil(Universidade Federal de Viçosa, 2023-09-29) González Villasanti, Federico José; Mizubuti, Eduardo Seiti Gomide; http://lattes.cnpq.br/4652120875529736Tomato late blight (TLB) caused by Phytophthora infestans (Mont.) de Bary is one of the most destructive diseases of tomato crops (Solanum lycopersicum). Due to its economic importance, several integrated management tools were developed to improve its control, including disease forecast models. Available models in the market rely mostly on weather-based risk alerts and empirical approaches, while recent technologies such as machine learning provide new capabilities for modeling and forecasting. Six field trials in two years were conducted to gather disease measurements. Each trial had a hyperlocal weather station installed to record meteorological data. A Support Vector Machine (SVM) model was used to forecast disease onset with an accuracy of 95%. Two machine learning models constructed to forecast TLB progress were tested and compared: Random Forest Regressor (RF) and an Extreme Gradient Boosting Regressor (XGBR). The XGBR returned a lower symmetric mean absolute percentage error when compared to the RF for the exponential stage of the epidemics and a similar error for the asymptote stage. The weather variables that affected TLB progress were related to water availability. ML models can predict the onset and development of TLB, despite clear limitations regarding a small disease dataset. Machine learning models can be used to forecast disease and become part of a disease support system aimed at improving TLB management. Keywords: Phytophthora infestans; Solanum lycopersicum; Disease Support Systems; Predictive Models; Artificial intelligence.