CRESCIMENTO E NUTRIÇÃO DE MUDAS DE BANANEIRA EM SUBSTRATO CONTENDO RESÍDUOS DA AGROINDÚSTRIA DE CHÁ PRETO DURANTE A ACLIMATIZAÇÃO

This work had for objective to evaluate the viability of the use of residues of the agroindustry of black tea as component of substrate for acclimatization of micropropagated banana seedlings. Two experiments were installed in which Grand Naine variety of seedlings were acclimatized in subsoil land + carbonized rice hull + commercial substrate Rendimax Floreira® or subsoil land + carbonized rice hull + residue of tea decomposed, in proportion 1:1:1 (v/v/v). In the first experiment, seedlings grown in the substrate containing decomposed residue of tea had lower growth when compared to plants grown on substrate containing Rendimax FloreiraÒ, even when N-P2O5-K2O fertilizer was used with normal release of nutrients. In the second experiment, where fertilizer was used for controlled release of nutrients, there were no significant differences in height, base stem diameter, dry matter accumulation and levels of macronutrients in the shoots between seedlings grown in the two substrates.O objetivo do trabalho foi avaliar a viabilidade da utilização de resíduo da agroindústria de chá preto como componente de substrato para aclimatização de mudas de bananeira micropropagadas. Foram instalados dois experimentos, no quais mudas da variedade Grand Naine foram aclimatizadas em terra de subsolo + casca de arroz carbonizada + Rendimax FloreiraÒ ou terra de subsolo + casca de arroz carbonizada + resíduo de chá decomposto, na proporção 1:1:1 (v/v/v). No primeiro experimento, mudas cultivadas em substrato contendo resíduo decomposto de chá apresentaram menor crescimento quando comparadas com plantas cultivadas em substrato contendo Rendimax Floreira®, mesmo quando foi utilizado fertilizante N-P2O5-K2O com liberação normal de nutrientes. No segundo experimento, quando se utilizou fertilizante de liberação controlada de nutrientes, não houve diferenças significativas na altura, diâmetro do colo, acúmulo de matéria seca e teores de macronutrientes na parte aérea entre as mudas cultivadas nos dois substratos

Noûsciber : sistema para o reconhecimento de padrões neurobiológicos de plantas e suas relações com o ambiente

Orientador: Prof. Dr. Danilo Eduardo RozaneTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa : Curitiba, 18/02/2021Inclui referênciasÁrea de concentração: Solo e ambienteResumo: Os vegetais são organismos complexos capazes de gerenciar uma infinidade de fatores ambientais para o seu desenvolvimento. As plantas respondem prontamente às variáveis locais, como as mudanças na intensidade luminosa, a temperatura, a disponibilidade de água, os elementos químicos do solo, a ocorrência de ataque de pragas e patógenos, entre outros. Segmentos específicos das ciências biológicas, como a neurobiologia vegetal, têm chamado atenção e gerado muita discussão entre cientistas. Muitos trabalhos científicos indicam que as plantas apresentam um sistema inteligente, bastante sofisticado, equivalente às redes de comunicação celular dos animais (sistema nervoso), com a capacidade de perceber o ambiente e a controlar atividades biológicas por comandos bioelétricos. Partindo da premissa de que plantas possuem estruturas similares ao sistema nervoso, com o Projeto Noüsciber buscou-se compreender desde os processos relacionados à absorção de nutrientes até a forma como as plantas respondem aos estímulos externos. Os estudos abordaram três esferas de análise, definidas por entradas sistemáticas, caixa-preta (ou unidade lógica) e saídas do sistema. A esfera correspondente as entradas englobou as características morfológicas das plantas com os parâmetros cinéticos e os processos de influxo, sendo apresentados métodos para a análise dos dados e o registro do comportamento da planta na absorção de nutrientes durante dias seguidos. Na esfera das saídas, avaliou-se os teores de nutrientes no tecido foliar utilizando o método da Diagnose da Composição Nutricional (CND), para a determinação do equilíbrio dos elementos, projetado em 52 cenários parametrizados contendo arranjos com combinações e tamanhos variados. Para a esfera da caixa-preta, foram registradas as atividades de assimilação de nutrientes na forma de sinais ou pulsos mecânicos, apontando possíveis relações com os potenciais de ação, as condições ambientais e as participações de estruturas vegetais como as membranas e os vacúolos. Independente de tratamento, os resultados dos estudos revelaram que plantas fenotipicamente semelhantes apresentaram incompatibilidade na administração dos elementos das soluções nutritivas, divergindo no ritmo, na frequência, no período (atividade diurna e noturna) e na intensidade de absorção. Com a produção de um sistema procedimental constituído de modelos matemáticos robustos, foi possível identificar o momento em que os sinais mecânicos apresentaram maior intensidade, permitindo determinar os horários mais apropriados para a tipificação do comportamento fisiológico das plantas. A análise da dinâmica dos elementos no tecido vegetal, evidenciou a importância de uma base de dados coesa, sendo a delimitação da amostragem e a relação entre os parâmetros avaliados condições essencialmente relevantes para a determinação das demandas nutricionais das plantas. A aplicação de processo de aprendizado de máquina para a validação dos resultados obtidos em todas as variantes da norma CND mostrou que base de dados com menor variabilidade foram mais eficientes para a caracterização da qualidade produtiva das plantas. A compreensão dos processos fisiológicos responsáveis pela nutrição mineral das plantas exige uma investigação aprofundada, devendo considerar não apenas as atribuições dos mecanismos associados, como também a participação dos componentes de cada processo em subsistemas integrados ou distribuídos.Abstract: Vegetables are complex organisms capable of managing a multitude of environmental factors for their development. Plants readily respond to local variables such as changes in light intensity and temperature, water availability, the presence and attack of pests and pathogens, and chemical elements in the soil. Specific segments of biological sciences, such as plant neurobiology, have drawn attention and generated much discussion among scientists. Many scientific works indicate that plants have a very sophisticated intelligent system, equivalent to the cellular communication networks of animals (nervous system), with the ability to perceive the environment and control biological activities by bioelectrical commands. Starting from the premise that plants have structures similar to the nervous system, the Noûsciber Project sought to understand the processes related to the absorption of nutrients to how plants respond to external stimuli. The studies addressed three spheres of analysis, defined as systematic inputs, black box (or logical unit), and system outputs. The sphere corresponding to the inputs encompassed the morphological characteristics of the plants with the kinetic parameters and the influx processes, with methods for data analysis and the record of the plant's behavior in the absorption of nutrients during consecutive days. The sphere of the outputs consisted of evaluating the nutrient content in the leaf tissue by the Compositional Nutrient Diagnosis method (CND) to determine the balance of the elements, projected in 52 parameterized scenarios containing arrangements with different combinations and sizes. For the black box sphere, nutrient assimilation activities were recorded in the form of mechanical signals or pulses, pointing out possible relationships with action potentials, environmental conditions, and the participation of plant structures such as membranes and vacuoles. Regardless of treatment, the results of the studies revealed that phenotypically similar plants showed incompatibility in the administration of the elements of the nutrient solutions, diverging in rhythm, frequency, period (daytime and nighttime activity), and intensity of absorption. With the production of a procedural system consisting of robust mathematical models, it was possible to identify the moment when the mechanical signals showed greater intensity, allowing to determine the most appropriate times for typifying the physiological behavior of the plants. The analysis of the dynamics of the elements in the plant tissue showed the importance of a cohesive database, with the delimitation of the sampling form and the relationship between the evaluated parameters being essentially relevant conditions for determining the nutritional demands of plants. The application of the machine learning process to validate the results obtained in all variants of the CND norms showed that databases with less variability were more efficient for characterizing the productive quality of plants. Understanding the physiological processes responsible for the mineral nutrition of plants requires in-depth investigation, considering not only the attributions of the associated mechanisms but also the participation of the components of each process in integrated or distributed subsystems

Diagnose da Composição Nutricional (CND) para a cultura da atemoia

Orientador: Prof. Dr. Danilo Eduardo RozaneDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 29/11/2016Inclui referências : f. 38-46Resumo: A atemoia é um híbrido interespecífico, pertencente à família da Annonaceae, originada do cruzamento entre a cherimoia (Annona cherimola Mill.) e a fruta-pinha (Annona squamosa L.). A cultura ocorre predominantemente em regiões com climas tropicais, e o seu cultivo no Brasil está concentrado no estado de São Paulo. Por existirem poucas informações técnico-científicas disponíveis sobre calagem, adubação e nutrição da atemoia, pesquisas são necessárias para o estabelecimento de um manejo adequado da cultura. Entre as ferramentas disponíveis para a avaliação do estado nutricional de plantas tem-se o método da "Diagnose da Composição Nutricional" ou Compositional Nutrients Diagnosis (CND). O método CND utiliza a transformação da razão log centrada para analisar dados composicionais, baseando-se nas relações entre o teor de um dado nutriente e a média geométrica dos teores dos demais componentes da matéria seca das folhas (relações multivariáveis), incluindo aqueles não determinados analiticamente para fins de expressão do equilíbrio. O objetivo deste trabalho foi realizar a diagnose do estado nutricional da cultura da atemoia, por meio dos resultados de produção e das análises químicas foliares, bem como pelo resultado das análises de solo. Para tanto, foram avaliados 55 talhões comerciais de Atemoia na maior região produtora do estado de São Paulo, composta pelos municípios de Itapetininga, Piedade, Pilar do Sul e Salto de Pirapora. Pelo uso da distância de Mahalanobis (D2) foram removidos os dados aberrantes, o que reduziu o banco de dados para 50 observações. Empregando a derivada segunda (ponto de inflexão) da função cúbica obtida pela relação entre a produtividade do conjunto amostral e a variância acumulada dos valores de D2, permitiu separar as subpopulações de alta (n = 23) e baixa produtividade (n = 27). Ao comparar esta metodologia com o DRIS, observou-se que os índices de equilíbrio nutricional determinados pelo CND foram superiores. No entanto, as faixas normais dos nutrientes para os dois métodos foram semelhantes. A análise do potencial de resposta a adubação (PRA), inicialmente desenvolvida para análise dos índices DRIS, não permitiu avaliar o método CND. Todavia, segundo o teste de qui-quadrado, o PRA com base nos índices DRIS apresentou resultado ineficiente para avaliar as limitações nutricionais dos pomares de atemoia. O teste de predição de valores positivos e negativos, sensibilidade, eficiência e acurácia pelo procedimento Cate-Nelson evidenciou que o CND foi mais eficiente que o DRIS, demonstrando que a metodologia apresenta maior probabilidade de acerto no diagnóstico nutricional da atemoia 'Thompson'. Utilizando o banco de dados, foi desenvolvido um software denominado CND-Atemoia, que será registrado e distribuído gratuitamente, via mídia física (CD/DVD) e/ou pela internet, para dispositivos contendo os sistemas operacionais Windows® e webOS®, com o objetivo de auxiliar os produtores na diagnose do estado nutricional de seus pomares de atemoia. Palavras-Chave: Annonaceae; análise multivariada; nutrição mineral, balanço nutricional.Abstract: The atemoya is an interspecific hybrid, belonging to the Annonaceae family, originating from the junction between cherimoia (Annona cherimola Mill.) and custard apple (Annona squamosa L.). The culture occurs predominantly in regions with tropical climates, and its cultivation in Brazil is concentrated in the state of São Paulo. Due to the lack of available technical-scientific information on liming, fertilization and nutrition for atemoyas, researches are necessary to establish proper crop management. Among the tools available to evaluate the nutritional state of plants we have the method of "Diagnosis of Nutritional Composition" (CND). The CND method uses the log-centered transformation to analyze compositional data, based on the relationships between the content of a given nutrient and the geometric mean of the contents of the other components of the leaf dry matter (multivariable relationships), including those not determined analytically for the purpose of expression of equilibrium. The objective of this work was to diagnose the nutritional status (CND) of the atemoia culture, through the production results and the foliar chemical analysis, as well as the results of the soil analysis. For this purpose, 55 commercial atemoia fields were evaluated in the largest producing region in the state of São Paulo, composed of the municipalities of Itapetininga, Piedade, Pilar do Sul and Salto de Pirapora. By using the Mahalanobis distance (D2) the aberrant data were removed, which reduced the database to 50 observations. Using the second derivative (inflection point) of the cubic function obtained by the relation between the productivity of the sample set and the accumulated variance of the D2 values, it was possible to separate the subpopulations of high (n = 23) and low productivity (n = 27). When comparing the methodology with the DRIS, it was observed that the nutritional balance indices determined by the CND were higher. However, the normal ranges of nutrients for the two methods were similar. The analysis of the fertilization response potential, initially developed for analysis of the DRIS indices, did not allow to evaluate the CND method. However, according to the chisquare test, the fertilization response potential based on the DRIS indices presented an inefficient result to evaluate the nutritional limitations of atemoia orchards. The positive and negative values prediction test, sensitivity, efficiency and accuracy by the Cate-Nelson procedure showed that the CND was more efficient than DRIS, demonstrating that the methodology is more likely to be successful in the nutritional diagnosis of atemoya 'Thompson'. Using the database, was developed software called CND-Atemoia, which will be registered and distributed free of charge via physical media (CD/DVD) and/or internet, for devices containing Windows® and webOS® operating systems, with the objective of assisting the producers in the diagnosis of the nutritional status of their atemoya orchards. Keywords: Annonaceae; multivariate analysis; mineral nutrition; nutritional balance

Noûsciber : sistema para o reconhecimento de padrões neurobiológicos de plantas e suas relações com o ambiente

Orientador: Prof. Dr. Danilo Eduardo RozaneTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa : Curitiba, 18/02/2021Inclui referênciasÁrea de concentração: Solo e ambienteResumo: Os vegetais são organismos complexos capazes de gerenciar uma infinidade de fatores ambientais para o seu desenvolvimento. As plantas respondem prontamente às variáveis locais, como as mudanças na intensidade luminosa, a temperatura, a disponibilidade de água, os elementos químicos do solo, a ocorrência de ataque de pragas e patógenos, entre outros. Segmentos específicos das ciências biológicas, como a neurobiologia vegetal, têm chamado atenção e gerado muita discussão entre cientistas. Muitos trabalhos científicos indicam que as plantas apresentam um sistema inteligente, bastante sofisticado, equivalente às redes de comunicação celular dos animais (sistema nervoso), com a capacidade de perceber o ambiente e a controlar atividades biológicas por comandos bioelétricos. Partindo da premissa de que plantas possuem estruturas similares ao sistema nervoso, com o Projeto Noüsciber buscou-se compreender desde os processos relacionados à absorção de nutrientes até a forma como as plantas respondem aos estímulos externos. Os estudos abordaram três esferas de análise, definidas por entradas sistemáticas, caixa-preta (ou unidade lógica) e saídas do sistema. A esfera correspondente as entradas englobou as características morfológicas das plantas com os parâmetros cinéticos e os processos de influxo, sendo apresentados métodos para a análise dos dados e o registro do comportamento da planta na absorção de nutrientes durante dias seguidos. Na esfera das saídas, avaliou-se os teores de nutrientes no tecido foliar utilizando o método da Diagnose da Composição Nutricional (CND), para a determinação do equilíbrio dos elementos, projetado em 52 cenários parametrizados contendo arranjos com combinações e tamanhos variados. Para a esfera da caixa-preta, foram registradas as atividades de assimilação de nutrientes na forma de sinais ou pulsos mecânicos, apontando possíveis relações com os potenciais de ação, as condições ambientais e as participações de estruturas vegetais como as membranas e os vacúolos. Independente de tratamento, os resultados dos estudos revelaram que plantas fenotipicamente semelhantes apresentaram incompatibilidade na administração dos elementos das soluções nutritivas, divergindo no ritmo, na frequência, no período (atividade diurna e noturna) e na intensidade de absorção. Com a produção de um sistema procedimental constituído de modelos matemáticos robustos, foi possível identificar o momento em que os sinais mecânicos apresentaram maior intensidade, permitindo determinar os horários mais apropriados para a tipificação do comportamento fisiológico das plantas. A análise da dinâmica dos elementos no tecido vegetal, evidenciou a importância de uma base de dados coesa, sendo a delimitação da amostragem e a relação entre os parâmetros avaliados condições essencialmente relevantes para a determinação das demandas nutricionais das plantas. A aplicação de processo de aprendizado de máquina para a validação dos resultados obtidos em todas as variantes da norma CND mostrou que base de dados com menor variabilidade foram mais eficientes para a caracterização da qualidade produtiva das plantas. A compreensão dos processos fisiológicos responsáveis pela nutrição mineral das plantas exige uma investigação aprofundada, devendo considerar não apenas as atribuições dos mecanismos associados, como também a participação dos componentes de cada processo em subsistemas integrados ou distribuídos.Abstract: Vegetables are complex organisms capable of managing a multitude of environmental factors for their development. Plants readily respond to local variables such as changes in light intensity and temperature, water availability, the presence and attack of pests and pathogens, and chemical elements in the soil. Specific segments of biological sciences, such as plant neurobiology, have drawn attention and generated much discussion among scientists. Many scientific works indicate that plants have a very sophisticated intelligent system, equivalent to the cellular communication networks of animals (nervous system), with the ability to perceive the environment and control biological activities by bioelectrical commands. Starting from the premise that plants have structures similar to the nervous system, the Noûsciber Project sought to understand the processes related to the absorption of nutrients to how plants respond to external stimuli. The studies addressed three spheres of analysis, defined as systematic inputs, black box (or logical unit), and system outputs. The sphere corresponding to the inputs encompassed the morphological characteristics of the plants with the kinetic parameters and the influx processes, with methods for data analysis and the record of the plant's behavior in the absorption of nutrients during consecutive days. The sphere of the outputs consisted of evaluating the nutrient content in the leaf tissue by the Compositional Nutrient Diagnosis method (CND) to determine the balance of the elements, projected in 52 parameterized scenarios containing arrangements with different combinations and sizes. For the black box sphere, nutrient assimilation activities were recorded in the form of mechanical signals or pulses, pointing out possible relationships with action potentials, environmental conditions, and the participation of plant structures such as membranes and vacuoles. Regardless of treatment, the results of the studies revealed that phenotypically similar plants showed incompatibility in the administration of the elements of the nutrient solutions, diverging in rhythm, frequency, period (daytime and nighttime activity), and intensity of absorption. With the production of a procedural system consisting of robust mathematical models, it was possible to identify the moment when the mechanical signals showed greater intensity, allowing to determine the most appropriate times for typifying the physiological behavior of the plants. The analysis of the dynamics of the elements in the plant tissue showed the importance of a cohesive database, with the delimitation of the sampling form and the relationship between the evaluated parameters being essentially relevant conditions for determining the nutritional demands of plants. The application of the machine learning process to validate the results obtained in all variants of the CND norms showed that databases with less variability were more efficient for characterizing the productive quality of plants. Understanding the physiological processes responsible for the mineral nutrition of plants requires in-depth investigation, considering not only the attributions of the associated mechanisms but also the participation of the components of each process in integrated or distributed subsystems

DRIS standard and normal ranges of foliar nutrients for the culture of ‘Thompson’ atemoya

ABSTRACT: Atemoya, an interspecific hybrid belonging to Annonaceae family, is the outcome of a cross between cherimoya (Annona cherimola Mill.) and Custard apple (Annona squamosa L.). In light of the current shortage of scientific data on the nutritional management techniques for this fruit, the need to develop and apply a specific methodology becomes crucial. From the variety of plant diagnostic tools available, the DRIS method was selected, for use in the commercial cultivation of the ‘Thompson’ cultivar of atemoya located in the São Paulo State, municipalities of Itapetininga, Piedade, Pilar do Sul and Salto de Pirapora. Normal nutrient ranges were determined to interpret the levels of N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn and Zn in the culture through statistical regression analysis and samples of leaf dry matter, with their respective DRIS indices. Although the general index of the nutritional balance of DRIS disallowed establishing a link with productivity, this study achieved it based on the standard of determining normal ranges for cognate macronutrients to the ones cited in the literature

Crescimento e nutrição de mudas de bananeira em substrato contendo resíduos da agroindústria de chá preto durante a aclimatização

O objetivo do trabalho foi avaliar a viabilidade da utilização de resíduo da agroindústria de chá preto como componente de substrato para aclimatização de mudas de bananeira micropropagadas. Foram instalados dois experimentos, no quais mudas da variedade Grand Naine foram aclimatizadas em terra de subsolo + casca de arroz carbonizada + Rendimax FloreiraÒ ou terra de subsolo + casca de arroz carbonizada + resíduo de chá decomposto, na proporção 1:1:1 (v/v/v). No primeiro experimento, mudas cultivadas em substrato contendo resíduo decomposto de chá apresentaram menor crescimento quando comparadas com plantas cultivadas em substrato contendo Rendimax Floreira®, mesmo quando foi utilizado fertilizante N-P2O5-K2O com liberação normal de nutrientes. No segundo experimento, quando se utilizou fertilizante de liberação controlada de nutrientes, não houve diferenças significativas na altura, diâmetro do colo, acúmulo de matéria seca e teores de macronutrientes na parte aérea entre as mudas cultivadas nos dois substratos

Establishment of Potassium Reference Values Using Bayesian Models in Grapevines

Critical levels (CL) of available potassium (K) in soils and leaves and maximum technical efficiency (MTE) doses are relevant information to define the best K fertilization strategies. The aim of this study was to determine reference values of K in leaves and soil, using Bayesian analysis, in order to maximize grape yield and must quality of ‘Chardonnay’ and ‘Pinot Noir’ grown in a subtropical climate. The vines were subjected to applications of 0, 20, 40, 60 and 80 kg K2O ha−1 year−1. The CL and MTE doses of K, in leaves and soils, were determined using Bayesian hierarchical models. The range of probability of the occurrence of CL in leaves was 15.8 to 18.9 g K kg−1 in ‘Chardonnay’ and 16.8 to 19.1 g K kg−1 in ‘Pinot Noir’ at flowering. Moreover, the range was 15.3 to 18.1 g K kg−1 in ‘Chardonnay’ and 16.1 to 18.2 g K kg−1 in ‘Pinot Noir’ at veraison. In the soil, the CL of available K for ‘Chardonnay’ was 27.4 mg K kg−1 and for ‘Pinot Noir’ it was 23.2 mg K kg−1. The increase of K in leaves and soil increased the TSS, while the TTA decreased in both cultivars after sufficiency rate. The MTE was estimated in ‘Pinot Noir’. The proposition of CL and/or MTE doses of K can help increase the efficiency of K fertilization in vineyards