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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The addition of adjuvants can improve the quality of agricultural chemical sprays and have been an usual practice on the last years. The work presents two papers aiming to study the influence of adjuvant apply on the agricultural spray. The first article, entitled "Influence of adjuvants on the physicochemical characteristics of insecticides spray solution and electron microscope images of the deposits on wheat and corn leaves" evaluate changes in physical and chemical characteristics of the spray solution with the insecticides Thiamethoxam, Imidacloprid and Lambda-cyhalothrin. Were measured the surface tension, droplet contact angle on wheat and maize leaf, droplet coverage and images were made with a scanning electron microscope to better understand the deposit of these insecticides. Adjuvants alter the spray solution physical characteristics improving its wettability, furthermore, the addition of adjuvants may interfere with the deposit characteristics of the tested insecticides. The second article entitled "Tank-mix-adjuvants might improve deposit formation and cuticular penetration, and reduce rain-induced removal of chlorantraniliprole", aimed to verify the interaction of clorantraniliprole insecticide with commercial adjuvants. In this assay, have been studied aspects as adjuvant effect on the deposits formation, cuticular penetration through apple cuticles, droplet coverage and rain effect on the removal of the insecticide in wheat and maize crops. The results showed that the adjuvants play a crucial role in the hydrophobic cover sheet by changing the characteristics of the spray solution, thereby improving the wettability. Furthermore, adjuvants may enhance the absorption of clorantraniliprole insecticide. A adição de adjuvantes pode melhorar a qualidade das pulverizações agrícolas e tem sido uma prática usual nos últimos anos. O presente trabalho apresenta dois artigos que tem como objetivo, estudar a influencia da utilização de adjuvantes nas pulverizações. O primeiro artigo, intitulado Influência de adjuvantes nas características físico-químicas de caldas de pulverização de inseticidas e imagens de microscópio eletrônico dos depósitos em folhas de trigo e milho avaliou as mudanças nas características físicas e químicas da calda de pulverização com os inseticidas tiametoxam, Imidacloprido e lambda-cialotrina. Sendo mensurada a tensão superficial, o ângulo de contato da gota, em folhas de trigo e milho, a cobertura de gotas e realizadas imagens com microscópio eletrônico de varredura. Os adjuvantes alteram as características físicas da calda, melhorando a sua molhabilidade, além disso, a adição de adjuvantes pode interferir nas características de formação do depósito dos inseticidas testados. O segundo artigo intitulado Tank-mix-adjuvants might improve deposit formation and cuticular penetration, and reduce rain-induced removal of chlorantraniliprole , objetivou verificar a interação do inseticida clorantraniliprole com adjuvantes comerciais. Foram estudados aspectos como efeito dos adjuvantes na formação dos depósitos, penetração cuticular, por meio de cutículas de maça, cobertura de gotas e efeito da chuva na remoção do inseticida, nas culturas do trigo e milho. Os resultados mostraram que os adjuvantes tem um papel essencial na cobertura de folhas hidrofóbicas, alterando as características da calda de pulverização e melhorando assim a molhabilidade da mesma. Além disso, se pode concluir que os adjuvantes podem melhorar a absorção do inseticida clorantraniliprole.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Soybeans yield is affected by many aspects and insect pests are important for its high reproductive potential and its yield reduction capacity. The main insect pest strategy of control is the chemical control with the use of insecticide associated with adjuvant. The study aimed to evaluate the effect of adjuvants associated with insecticide on the control of defoliating caterpillars and seed sucking bugs on soybeans. Two field experiments were carried out with the application of the treatments in distinct moments to each biologic target. The results of Anticarsia gemmatalis (small and large caterpillars and the total of caterpillars) demonstrated that the association of the Diflubenzurom insecticide with the adjuvants Assist® and Naturo il® presented superior agronomic efficiency despite not having statistical difference. The results of Piezodorus guildinii and Nezara viridula (large nymphs and adults and the total of stink bugs) control showed that with the use of adjuvant did not presented statistical difference, however, the agronomic efficiency of the Tiamethoxam and Lambda-cialotrina was superior with the addition of Assist® and Naturo il®. Based on the results was concluded that the adding of Assist® and Naturo il® to the Diflubenzurom insecticide improves the control of A. gemmatalis (small and large caterpillars and the total of caterpillars) on soybeans. The Adjuvants Assist® and Naturo il® improves the efficiency of Tiamethoxam and Lambda-cialotrina on the control of P. guildinii (nymphs above the 3o instar and adults) and N. viridula (nymphs above 3o instar and adults). A produtividade da soja é afetada por diversos fatores, e os insetos-praga são importantes pelo seu alto potencial reprodutivo e a sua capacidade de reduzir a produtividade. A principal estratégia de controle dos insetos-pragas é o controle químico com o uso de inseticidas, associados a adjuvantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de adjuvantes associados com inseticidas no controle de lagartas desfolhadoras e percevejos sugadores de grãos, na cultura da soja. Foram realizados dois experimentos em campo, com aplicação dos tratamentos em momentos distintos para cada alvo biológico. Os resultados de Anticarsia gemmatalis (lagartas pequenas e grandes e o total de lagartas), demonstraram que a associação dos adjuvantes ao inseticida Diflubenzurom embora não tenham mostrado diferença estatística, a eficiência agronômica foi superior com a adição de Assist® e Naturo il®. Os resultados do controle de Piezodorus guildinii e Nezara viridula (ninfas grandes e adultos e o total de percevejos) mostraram que com a utilização de adjuvantes não houve diferença estatística, entretanto, a eficiência agronômica do inseticida Tiametoxam e Lambda−cialotrina foi superior pela adição de Assist® e Naturo il®. Com base nos resultados conclui-se que a adição de Assist® e Naturo il® ao inseticida Diflubenzurom, melhora o controle de A. gemmatalis (lagartas pequenas, grandes e no total de lagartas) em soja. Os adjuvantes Assist® e Naturo il® melhoram a eficiência de Tiametoxam e Lambda−cialotrina no controle de P. guildinii (Ninfas acima de 3° instar e adultos) e N. viridula (ninfas de 3° instar e adultos).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES MON 87701 × MON 89788 × MON 87751 × MON 87708 soybean that expresses Cry1A.105, Cry2Ab2, and Cry1Ac insecticidal proteins and confers tolerance to glyphosate and dicamba is a potential tool for managing Spodoptera species in soybean in Brazil. In this study, we characterized the lethal and sub-lethal effects of Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1Ac soybean against Spodoptera cosmioides (Walker, 1898), Spodoptera eridania (Stoll 1782), Spodoptera albula (Walker, 1857) and genotypes of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) resistant and susceptible to Cry1 and Cry2 proteins. These evaluations were also conducted with MON 87701 × MON 89788 soybean, which expresses Cry1Ac protein. Initially, bioassays were performed with Bt and non-Bt soybean leaves removed from plants at the phenological stages V4-5, V7-8, R2-3 and R3-4 to evaluate the neonate survivorship. Subsequently, the development of the species was also evaluated throughout the biological cycle in Bt and non-Bt soybeans. Finally, the fertility life table of Spodoptera species and was estimated to identify effects on population growth parameters. Results showed that Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1Ac soybean had high lethality (>92%) against neonates of S. cosmioides and S. albula. However, it showed low lethality in S. frugiperda genotypes homozygous for resistance to Cry1 and Cry2 proteins but reduced their population growth potential. Spodoptera frugiperda genotypes susceptible and heterozygous for Cry1 and Cry2 resistance were controlled by Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1Ac soybean, with no insects completing the biological cycle. This Bt soybean also caused intermediate mortality (60–83%) of neonates of S. eridania but no surviving larvae developed to adulthood, resulting in population suppression. No relevant lethal and sublethal effects of Cry1Ac soybean were detected in the Spodoptera species and genotypes evaluated. In summary, Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1Ac soybean caused high mortality of S. cosmioides, S. albula, and S. frugiperda genotypes susceptible to Cry1 and Cry2 and heterozygous for Cry1 and Cry2 resistance. This soybean also suppressed population growth of S. eridania but had minimal effects on S. frugiperda homozygous for resistance to Cry1 and Cry2 proteins. Cry1Ac soybean had minimal effects on all Spodoptera species and genotypes evaluated. A soja MON 87701 × MON 89788 × MON 87751 × MON 87708 que expressa as proteínas inseticidas Cry1A.105, Cry2Ab2 e Cry1Ac de Bacillus thuringiensis (Berliner) (Bt) e confere tolerância aos herbicidas glifosato e dicamba pode ser uma opção para o manejo de espécies do gênero Spodoptera em soja no Brasil. Neste estudo, caracterizou-se os efeitos letais e subletais da soja com expressão de Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1Ac e soja expressando Cry1Ac para Spodoptera cosmioides (Walker, 1898), Spodoptera eridania (Stoll, 1782), Spodoptera albula (Walker, 1857) e genótipos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) que são resistentes e suscetíveis às proteínas inseticidas Cry1 e Cry2. Inicialmente, foram realizados bioensaios com folhas de soja Bt e não-Bt nos estádios fenológicos V4-5, V7-8, R2-3 e R3-4 para avaliar a mortalidade de neonatas. Posteriormente, avaliou-se o desenvolvimento das espécies de Spodoptera em soja Bt e não-Bt. Por fim, estimou-se a tabela de vida de fertilidade em soja Bt e não-Bt para quantificar os efeitos em parâmetros de crescimento populacional. Os resultados demostraram que a tecnologia de soja que expressa Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1Ac causou alta mortalidade (>92%) de S. cosmioides e S. albula. Entretanto, apresentou baixa letalidade para linhagens de S. frugiperda resistentes a proteínas Cry1 e Cry2, contudo reduziu o potencial de crescimento populacional. Os genótipos de S. frugiperda sucetível e heterozigotos para resistência a Cry1 e Cry2 apresentaram 100% de mortalidade em soja expressando Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1Ac. Em contraste, esta soja Bt causou mortalidade intermediária (60–83%) de neonatas de S. eridania, mas nenhuma larva completou o ciclo biológico, resultando em supressão populacional. Não foram detectados efeitos letais significativos da soja com expressão de Cry1Ac nas espécies de Spodoptera e linhagens de S. frugiperda. Conclui-se que a soja com expressão de Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1Ac causa elevada mortalidade de S. cosmioides, S. albula e genótipos de S. frugiperda suscetível a Cry1 e Cry2 e heterozigotos para resistência a Cry1 e Cry2. Esta soja Bt também suprimiu o crescimento populacional de S. eridania, mas apresentou baixa atividade biológica para S. frugiperda com resistência a Cry1 e Cry2. A soja com expressão de Cry1Ac teve efeitos letais e subletais mínimos em todas as espécies e genótipos de Spodoptera avaliados.

Water is the world's main natural resource. Water is a common substance with unique properties among chemical compounds, which can highlight its high melting and boiling temperature. Water resources are used for different purposes, whether in domestic, agricultural and industrial supply and in energy generation. The spraying of phytosanitary products is extremely dependent on numerous factors so that the producer can reach the desired target, which are environmental, technical and technological. Among some factors, water quality can be one of the main determinants of the success of the application. The presence of substances dissolved in water (gases, liquids or solids) varies according to the source of water and place of collection, even having a simple structure, where they may or may not affect the action of a phytosanitary product. Therefore, the objective of this work was to verify the different sources of water used in the spraying of pesticides and to evaluate the main chemical parameters, such as pH, hardness and electrical conductivity of the water intended for this purpose. 150 water samples from different mesoregions of the state of Rio Grande do Sul were collected and analyzed. In general, the analyzed water has characteristics suitable to those desired for the use of pesticides. It is extremely important to consider the conditions of the water used for the efficient and rational use of phytosanitary products. A água é o principal recurso natural do mundo. A água é uma substância comum com propriedades únicas entre os compostos químicos, podendo destacar sua alta temperatura de fusão e ebulição. Os recursos hídricos são utilizados para diferentes finalidades, seja no abastecimento doméstico, agrícola e industrial e na geração de energia. A pulverização de produtos fitossanitários é extremamente dependente de inúmeros fatores para que o produtor consiga atingir o alvo desejado, sendo eles ambientais, técnicos e logísticos. Dentre esses fatores, a qualidade da água pode ser um dos principais condicionantes do sucesso das pulverizações agrícolas. A presença de substâncias dissolvidas na água (gases, líquidos ou sólidos), variam de acordo com a fonte de água e o local de coleta mesmo possuindo estrutura simples, quando podem ou não afetar a ação de um produto fitossanitário. Diante disso, objetivo desse trabalho foi verificar as diferentes fontes de água utilizadas na pulverização de defensivos agrícolas e avaliar os principais parâmetros químicos, como pH, dureza e condutividade elétrica das águas destinadas a essa finalidade. Foram coletadas e analisadas 150 amostras de água de diferentes mesorregiões do estado do Rio Grande do Sul. De forma geral, a água analisada possui características adequadas para o uso na aplicação de defensivos agrícolas.

Fundação MO'Ã The watersheds are used as basic units for the management of water resources and environmental planning, and one of the cause of environmental degradation of Brazilian watersheds is the deficiency of basic sanitation services. This is the case of the area of this study, whose lack of basic sanitation in the region caused changes in the water quality of the Lajeado dos Pires, becoming a problem for nearby residents. Moreover, it is known that the area has been going through a strong population densification caused by the increase in the number of buildings and changes in land use, which leads to soil sealing and a consequent increase in surface runoff. In this sense, the objective of the study was to analyze the influence of population density, especially regarding the use and occupation of the soil on the water quality of the Lajeado dos Pires watershed. For this purpose, physical, chemical and biological analyses of water quality were performed in 5 different points of the Lajeado dos Pires during the period from October 2020 to October 2021. The parameters were analyzed at the Engineering and Environment Laboratory of the Federal University of Santa Maria, using the methodology of the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. After that, a socioeconomic questionnaire was applied to the population along the Lajeado river. Subsequently, the data of water quality parameters were related to the flow and also a correlative analysis of the results with the socioeconomic part of the area. The results showed that despite the fact that points 1, 2 and 3 are the highest, that is, farthest from the residences and industrial activities carried out in the basin under analysis, in certain periods, there were punctual discharges of effluents that altered the quality of the water at those points, probably caused by the existing agricultural activities in nearby regions. On the other hand, points 4 and 5, because they are located closer to the residences and the outfall, presented a greater change in water quality, especially with respect to total coliforms and E.coli, since these points receive a greater quantity and concentration of effluents from the activities carried out and by the use and occupation of the soil in the vicinity. As bacias hidrográficas são utilizadas como unidades básicas de gestão dos recursos hídricos e de planejamento ambiental, sendo que uma das causas da degradação ambiental das bacias hidrográficas brasileiras é a deficiência dos serviços de saneamento básico. É o caso da área desse estudo, cuja ausência de saneamento básico da região acarretou alteração na qualidade da água do Lajeado dos Pires, tornando-se um problema para os moradores das proximidades. Além disso, sabe-se que a mesma vem passando por um forte adensamento populacional ocasionado pelo aumento do número de construções e alteração do uso do solo, o que leva a impermeabilização do solo e consequente aumento do escoamento superficial. Nesse sentido, o objetivo do estudo foi analisar a influência da densidade populacional, principalmente quanto ao uso e ocupação do solo na qualidade da água da bacia hidrográfica do Lajeado dos Pires. Para tanto, foram realizadas análises físicas, químicas e biológicas de qualidade da água em 5 diferentes pontos do Lajeado dos Pires durante o período de outubro de 2020 a outubro de 2021. Os parâmetros foram analisados junto ao Laboratório de Engenharia e Meio Ambiente da Universidade Federal de Santa Maria, utilizando-se a metodologia do Standard Methods. Na sequência, foi aplicado um questionário socioeconômico à população lindeira do Lajeado. Posteriormente, procedeu-se a relação dos dados dos parâmetros de qualidade da água com os de vazão e ainda, uma análise correlativa dos resultados com a parte socioeconômica da área. Os resultados mostraram que apesar dos pontos 1, 2 e 3 serem os mais altos, ou seja, mais afastados das residências e das atividades industriais realizadas dentro da bacia sob análise, em determinados períodos, ocorreram descargos pontuais de efluentes os quais alteraram a qualidade da água naqueles pontos, ocasionados provavelmente pelas atividades agropecuárias existentes em regiões próximas. Por outro lado, os pontos 4 e 5 por localizarem-se mais próximos das residências e do exutório apresentaram maior alteração da qualidade da água, principalmente com relação aos coliformes totais e E.coli, já que tais pontos recebem maior quantidade e concentração de efluentes provenientes das atividades realizadas e pelo uso e ocupação do solo nas proximidades.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The constant and excessive use of pesticides has been causing a major environmental aggravating factor. The use of pesticides is often essential in certain situations in plant production and crop management. However, the effects of these substances on the environment have been negatively interfering with human health, the environment and the entire natural cycle of ecosystems. Based on this problem, the search for alternative control methods to prevent agricultural pests’ development becomes an essential issue for reconciling agricultural efficiency and sustainable development. Promising reports on the use of plant extracts to control agricultural pests have been reported. The custard apple (Annona squamosa) is a promising plant for acting as an insecticide. The objective of this work was to carry out the plant extract of custard apple seed for the investigation of the insecticide effect on one of the main agricultural pests, the false-medideira caterpillar (Chrysodeixis includens), and the analysis of toxicological effects on a non-target aquatic organism. For the investigation and comparison of the insecticidal and toxicological effects, both experiments will be carried out with the vegetal extract of the seeds of custard apple and the biological bioinsecticide Dipel®. Ingestion bioassays were carried out to verify the insecticidal action of the extract on the false-medideira caterpillar. The insects were exposed to dosages of 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 7.5 and 10.0 g/L for the extract, and 0.5 g/L for the Dipel®. To quantify the dosages, a spray volume of 100 L/ha was considered. The evaluation of toxicological effects in a nontarget organism was carried out using the zebrafish (Danio rerio) as an experimental model. The fish was exposed to different dosages of extract (0.84, 1.68, 2.52, 3.36 and 16.80 μg/L) and to the bioinsecticide Dipel® (16.80 μg/L). At the end of 120 h of exposure, the fish was anesthetized and euthanized for the collection of biological tissues of interest and subsequent biochemical analysis, namely: acetylcholinesterase (AchE), glutathione-S-transferase (GST), lipid peroxidation (PLO), and protein carbonyl (PC). The change in the levels of these analyses allowed the verification of oxidative damage in fish. The results of this work indicate the insecticidal action of the seed extract of custard apple against the false-medideira caterpillar, and the analysis of the different treatments showed that the extract at a dosage of 1 g/L does not differ statistically from the higher concentrations and also the Dipel® treatment. Based on the biomarkers of exposure to contaminants (PLO, PC, GST, and AchE), the occurrence of toxicological effects and consequent oxidative damage to fish was evidenced. Considering the same concentration of product (16.8 μg/L), treatment with the bioinsecticide Dipel® showed higher changes in biomarkers, indicating the occurrence of higher oxidative damage when compared to the extract of custard apple seeds. O uso constante e excessivo dos agrotóxicos vem acarretando um agravante ambiental de grande proporção. A utilização de defensivos agrícolas é, muitas vezes, essencial em determinadas situações na produção vegetal e no manejo das culturas. Todavia, os efeitos destas substâncias no meio ambiente vêm interferindo negativamente na saúde humana, no meio ambiente e em todo ciclo natural dos ecossistemas. Diante desta problemática, a procura de métodos de controle alternativos ao combate de pragas agrícolas se torna uma questão imprescindível para a conciliação da eficiência agrícola e do desenvolvimento sustentável. Relatos promissores sobre a utilização de extratos vegetais para o controle de pragas agrícolas vêm sendo difundidos. A fruta-do-conde (Annona squamosa) é uma planta promissora como uso inseticida. Portanto, este trabalho tem como objetivo a obtenção do extrato vegetal de semente de Annona aquamosa para a avaliação do efeito inseticida sobre uma das principais pragas agrícolas, a lagarta falsa-medideira (Chrysodeixis includens), analisando efeitos toxicológicos em organismo aquático não-alvo. Para a avaliação e comparação dos efeitos inseticida e toxicológicos, os experimentos foram realizados com o extrato vegetal das sementes de fruta-do-conde obtido por extração assistida por ultrassom e do inseticida biológico Dipel®. Bioensaios de ingestão foram realizados para verificar a ação inseticida do extrato sobre a lagarta falsa-medideira. Os insetos foram expostos a doses de 0,25, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 7,5 e 10,0 g/L para o extrato e 5 g/L para o Dipel®. Para a quantificação das doses foi considerado um volume de calda de aplicação de 100 L/ha. A avaliação de efeitos toxicológicos em organismo não-alvo foi realizada utilizando-se como modelo experimental o peixe-zebra (Danio rerio). Os peixes foram expostos às diferentes doses de extrato (0,84, 1,68, 2,52, 3,36 e 16,8 μg/L) e ao bioinseticida Dipel® (16,8 μg/L). Ao final de 120 h de exposição, os peixes foram anestesiados e eutanasiados para a coleta dos tecidos biológicos de interesse e posterior realização de análises bioquímicas, sendo elas: acetilcolinesterase (AChE), glutationa- S-transferase (GST), peroxidação lipídica (PLO) e a proteína carbonil (PC). A alteração nos níveis destas análises possibilitou a verificação de danos oxidativos nos peixes. Os resultados deste trabalho indicam a ação inseticida do extrato de sementes de fruta-do-conde contra a lagarta falsa-medideira, sendo que a análise dos diferentes tratamentos do extrato evidenciou que a dose de 1 g/L não difere estatisticamente das doses maiores e também do tratamento Dipel®. Através dos biomarcadores de exposição a contaminantes (PLO, PC, GST e AChE) evidenciou-se a ocorrência de efeitos toxicológicos e consequentes danos oxidativos aos peixes. Considerando a mesma concentração de produto (16,8 μg/L), o tratamento com o bioinseticida Dipel® apresentou maiores alterações nos biomarcadores, indicando a ocorrência de danos oxidativos superiores quando comparados ao extrato das sementes de fruta-do-conde.

At a time of extreme concern about water scarcity, the use of sensors to estimate soil water content is of great importance. Quick decisions, using instant data, are the basis for managing water resources and making decisions in the multiple uses of water. However commercial platforms are still very expensive and the development of more accessible systems is essential. In this way, the objective of the study was to verify factors that interfere in the calibration of capacitive sensors v1.2 to estimate the water content in the soil using the Arduino platform. Firstly, a sensor calibration bench was built, consisting of a total of 18 sets (sensors + soil sample) for data collection and storage. After this step, three types of soil were collected at two different depths and three different volumes of samples, where they were later saturated and left to dry on balances on the calibration bench. To evaluate the results obtained, statistical resources were used, such as: Pearson Correlation Analysis (r), Simple Linear Regression, 2nd Order Polynomial Regression, Root Mean Square Error (RMSE), Willmott Index (Iw) and Performance Index ( Id). It was possible to verify that factors such as soil type, sample volume and the time interval between collections affect the final result in the performance of these sensors. Em um momento de extrema preocupação com a escassez hídrica, o uso de sensores para estimar o conteúdo de água no solo possui grande importância. Decisões rápidas, com utilização de dados instantâneos são base para o gerenciamento de recursos hídricos e na tomada de decisões nos usos múltiplos da água. No entanto plataformas comerciais ainda são muito expensas e o desenvolvimento de sistemas mais acessíveis é essencial. Desta forma, o objetivo do estudo foi verificar fatores que interferem na calibração de sensores capacitivos v1.2 para estimar o conteúdo de água no solo usando a plataforma Arduíno. Primeiramente, foi construída uma bancada de calibração destes sensores constituída por um total de 18 conjuntos (sensores + amostra de solo) para a coleta e armazenamento de dados. Após esta etapa foram coletados três tipos de solo em duas diferentes profundidades e três volumes distintos de amostras, onde posteriormente foram saturadas e deixadas secando sobre balanças na bancada de calibração. Para avaliação dos resultados obtidos foram usados recursos estatísticos como: Análise de Correlação de Pearson (r), Regressão Linear Simples, Regressão Polinomial de 2ª Ordem, Raiz Quadrada Média do Erro (RMSE), Índice de Willmott (Iw) e Índice de Desempenho (Id). Foi possível verificar que fatores como o tipo de solo, volume da amostra e o intervalo de tempo entre as coletas, afetam o resultado final no desempenho destes sensores.

Electrostatic spraying is a technology that can improve pesticide coverage on plant structures, improving pesticide performance, decreasing drift and increasing environmental safety. Spodoptera frugiperda caterpillars are polyphagous, and cause severe damage to corn crops around the world, reducing crop productivity by up to 57%. Gibberella zeae is a fungus that proliferates in wheat spikelets causing decreased productivity, lower grain quality, it is also capable of producing as mycotoxins deoxynivalenol (DON), nivalenol (NIV) and zearalenone (ZEA) that affect the health of humans and animals. The National Health Surveillance Agency (ANVISA) determined maximum limits for the presence of these toxins in foods derived from wheat. An experiment was carried out to test the effectiveness of pesticide application with electrostatic equipment on Spodoptera frugiperda and Gibberella zeae pests. The experiment was carried out in the field in randomized blocks, with conventional maize plants without Baccilus thuringiensis technology, and wheat plants moderately susceptible to Giberella zae cultivar TBIO Sinuelo. The experiment therefore contains two factors, factor A: presence of equipment and factor B: application volume. The volumes selected for the applications of the experiments were 50, 100 and 150 L/ha. Flat fan tips AD 11001, AD11002 and AD 11003 were used for wheat test application and empty cone tips MAG 1, MAG 1.5 and MAG 3 were used for application in corn. Coverage (%), droplet density (N/cm²), volumetric median diameter and relative amplitude were obtained through the use of hydrosensitive boards. The results show that the electrostatic system improved coverage, droplet density and pest control in wheat and corn crops. The best results were found with 100 L/ha and 150 L/ha. The results show that the electrostatic system improved coverage, droplet density and pest control in wheat and corn crops. The best results were found with 100 L/ha and 150 L/ha. The electrostatic equipment did not change the droplet size, within the conditions under which the tests were carried out. A pulverização eletrostática, é uma tecnologia que pode melhorar a cobertura com agrotóxicos nas estruturas da planta, melhorando o desempenho de agrotóxicos, diminuindo a deriva e aumentando a segurança ambiental. As lagartas Spodoptera frugiperda são polífagas, e ocasionam danos severos em lavouras de milho ao redor do mundo, chegando a reduzir a produtividade de lavouras em até 57%. A Gibberella zeae, é um fungo que se prolifera em espiguetas de trigo causando diminuição da produtividade, menor qualidade dos grãos, também é capaz de produzir as micotoxinas deoxynivalenol (DON), nivalenol (NIV) e zearalenone (ZEA) que afetam a saúde de humanos e animais. A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) estabelece limites máximos para presença destas toxinas em alimentos derivados de trigo. Foi realizado um experimento a fim de testar a eficácia de aplicação de agrotóxicos com o equipamento eletrostático nas pragas Spodoptera frugiperda e Gibberella zeae. O experimento realizado a campo em blocos ao acaso, com plantas de milho convencional sem tecnologia Baccilus thuringiensis, e plantas de trigo moderadamente suscetíveis a Giberela da cultivar TBIO Sinuelo. O experimento, portanto, contém dois fatores, fator A: presença do equipamento e fator B: volume de aplicação. Os volumes selecionados para aplicação dos experimentos foram 50, 100 e 150 L/ha. Foram utilizados pontas do tipo leque plano AD 11001, AD11002 e AD 11003 para a aplicação do ensaio de trigo e pontas do tipo cone vazio MAG 1, MAG 1,5 e MAG 3 para a aplicação em milho. Foram avaliados através do uso de cartões hidrosensíveis a cobertura (%), a densidade de gotas (N/cm²), o diâmetro mediano volumétrico e a amplitude relativa. Os resultados mostram que o sistema eletrostático melhorou a cobertura, a densidade de gotas e o controle de pragas nas culturas do trigo e do milho. Os melhores resultados foram encontrados com 100 L/ha e 150 L/ha. Os resultados mostram que o sistema eletrostático melhorou a cobertura, a densidade de gotas e o controle de pragas nas culturas do trigo e do milho. Os melhores resultados foram encontrados com 100 L/ha e 150 L/ha. O equipamento eletrostático não alterou o tamanho de gotas, dentro das condições que os ensaios foram realizados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Lignocellulosic biomass residues are an alternative to the second-generation ethanol (2G) and biogas production, due to their chemical composition (cellulose, hemicelluloses, and lignin), because it is a renewable resource, low cost, and not compete with food crops. These residues come from agriculture and agroindustry. Subcritical water hydrolysis of lignocellulosic biomass is an alternative for obtaining fermentable sugars to produce biofuels. Therefore, the present paper aims to evaluate the subcritical water hydrolysis of soybean residues (straw and hull) for obtaining fermentable sugars and biofuels production (ethanol and biogas). The work was organized in three stages. In stage 1, the obtaining, characterized, and prepared soybean straw and the hull were performed. In stage 2, the assays of subcritical water hydrolysis were conducted. The experimental conditions investigated were the temperature (180, 220 e 260 °C) and liquid-solid mass ratio (9 g and 18 g water/g straw and 7.5 g and 15 g water/g hull). The time of hydrolysis reaction was 15 min with a set pressure at Mpa. The reducing sugars yield, efficiency, composition of hydrolysates, and the residues after hydrolysis were evaluated. In stage 3, was performed evaluating ethanol production using the yeast Wickerhamomyces sp. and the condition of higher reducing sugars yield. At this stage, the biochemical biogas and methane potential of new residues, hydrolysates, and fermented hydrolysates by anaerobic co-digestion were performed. Subcritical water hydrolysis provided the obtaining fermentable sugars. The conditions of 220 °C/R-18 e 220 °C/R-15 provided higher reducing sugars yield with 9.56 ± 0.53 g/100 g straw and 10.15 ± 0.50 g/100 g hull at 4 min and 3 min of the hydrolysis reaction, respectively. The efficiency of hydrolysis for both residues was approximately 23 g/100 g carbohydrates. The ethanol production was 5.57 ± 0.01 g/L e 6.11 ± 0,11 g/L ethanol for straw and hull hydrolysates diluted and supplemented with glucose (10 g/L). The maximum ethanol production in a bioreactor for straw and hull hydrolysates without changing the pH was 48 h and with changing the pH was 24 h. The biochemical biogas and methane potential were possible for new residues, hydrolysates, and fermented hydrolysates. Highlighting the biogas production of 739 ± 37 e 652 ± 34 NmL/gVSad for straw hydrolysates fermented with and without changing the pH and 620 ± 26 NmL/gVSad for hull hydrolysate fermented without changing the pH. Given these results, it is concluded that the soybean residues combined with the subcritical water hydrolysis process, ethanol production process, and anaerobic co-digestion have the potential for renewable energy production. Os resíduos de biomassas lignocelulósicas são uma alternativa para a produção de etanol de segunda geração (2G) e biogás, devido a sua composição química (celulose, hemicelulose e lignina), por serem recursos renováveis, de baixo custo e não competir com culturas alimentares. Estes resíduos são oriundos da agricultura e agroindústria. A hidrólise com água subcrítica de resíduos de biomassas lignocelulósicas é uma alternativa para a produção de açúcares fermentescíveis para produção de biocombustíveis. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a hidrólise com água subcrítica dos resíduos da soja (palha e casca) para obtenção de açúcares fermentescíveis e a produção de biocombustíveis (etanol e biogás). O trabalho foi organizado em três etapas. Na etapa 1, foi realizada a obtenção, caracterização e preparo da palha e casca de soja. Na etapa 2, foram conduzidos os ensaios de hidrólise com água subcrítica. As condições experimentais investigadas foram a temperatura (180, 220 e 260 °C) e a razão massa líquido/sólido (9 g e 18 g de água/ g de palha e 7,5 e 15 g de água/ g de casca). O tempo de reação de hidrólise foi de 15 min com pressão fixada em 25 MPa. Foram avaliados o rendimento em açúcares redutores, eficiência, composição dos hidrolisados e os resíduos após a hidrólise. Na etapa 3, foi realizada a avaliação da produção de etanol utilizando a levedura Wickerhamomyces sp. e as condições de maior rendimento de açúcares redutores. Também nesta etapa, foram avaliados o potencial bioquímico de biogás e de metano dos resíduos in natura, hidrolisados e dos hidrolisados fermentados pela co-digestão anaeróbica. As condições de 220 °C/R-18 e 220 °C/R-15 proporcionaram o maior rendimento de açúcares redutores com 9,56 ± 0,53 g/100 g de palha e 10,15 ± 0,5 g/100 g de casca em 4 e 3 min de reação de hidrólise, respectivamente. A eficiência da hidrólise para os dois resíduos foi aproximadamente de 23 g/100 g de carboidratos. A produção de etanol foi de 5,57 ± 0,01 g/L e 6,11 ± 0,11 g/L de etanol para os hidrolisados da palha e casca diluídos e suplementado com glicose (10 g/L). A produção máxima de etanol em biorreator para os hidrolisados da palha e casca sem ajuste de pH foi de 48 h e com ajuste de pH foi de 24 h. O potencial bioquímico de biogás e metano foi possível para os resíduos in natura, hidrolisados e os hidrolisados fermentados. Destacam-se a produção de biogás de 739 ± 37 e 652 ± 34 NmL/gVSad para o hidrolisado fermentado da palha com e sem ajuste de pH e 620 ± 26 NmL/gVSad para o hidrolisado fermentado da casca sem ajuste de pH. Diante desses resultados, conclui-se que os resíduos da soja combinados com o processo de hidrólise com água subcrítica, com o processo de produção de etanol e com a co-digestão anaeróbica apresentam potencial para a produção de energias renováveis.

Soybean are a culture of great commercial prominence in Brazil and the world, moving the economy and generating jobs. On the other hand, the crop still presents several challenges, when it comes to plant control of pests, diseases and invasive plants, since in its production several organisms capable of hindering production, bringing numerous losses. At the peak of soybean development is the time when the products and techniques used to control any diseases, weeds or pests should have better results, and phytosanitary control is necessary and essential to ensure that soybeans can express its full productive potential without further interference and the use of application technology in this process is essential, as it includes technical and scientific knowledge for the correct deposition of pesticides on the target to be controlled. However, application technology is still largely overlooked by producers, due to the lack of necessary knowledge or negligence in the application, which can cause losses that until then, its estimated percentage of efficiency loss in applications, was unknown. The use of statistical methods with systematic review using meta-analysis allowed us to estimate these losses and in this study allowed us to sum up new conclusions about the efficiency losses caused by misconceptions in pesticide applications in soybean, demonstrating that about 40% of product efficiency is lost in the area of disease control, 30% in the area of weeds control and approximately 27% of efficiency losses in the area of pest control, representing an estimated loss of more than US$ 920.2 Million, US$ 634.9 Million and US$ 595 Million, respectively. Of all pesticides applied in soybean, we are losing on average about 32% of control efficiency and precisely in the area of disease control, considering the different levels of the plant, the difference between the best and the worst treatment were, 51% at the lower level, 40% at the middle level and 34% at the top level of the plant. These data show the difficulties in reaching in the low parts of the soybean plant, in addition to the difficulty of reaching a homogeneity at all levels. The application of pesticides is an activity that demands attention in all its processes, both in the way products are being applied and the economic part of the entire application process, and there should be a planning of phytosanitary control to avoid productive and economic losses, in addition to environmental problems. A soja é uma cultura de grande destaque comercial em expansão no Brasil e no mundo, movimentando a economia e gerando empregos. Por outro lado, a cultura ainda apresenta diversos desafios, quando se trata do controle fitossanitário de pragas, doenças e plantas invasoras, visto que em seu ciclo produtivo, a soja é atacada por diversos organismos capazes de inviabilizar a produção, trazendo inúmeros prejuízos. No pico do desenvolvimento da soja é o momento quando os produtos e técnicas utilizadas para controle de quaisquer doenças, plantas invasoras ou insetos-pragas deverão ter melhores resultados, sendo o controle fitossanitário necessário e essencial para garantir que a soja consiga expressar todo o seu potencial produtivo sem maiores interferências e a utilização da tecnologia de aplicação nesse processo é fundamental, pois inclui conhecimentos técnicos e científicos para a correta deposição dos agrotóxicos no alvo a ser controlado. Mas a tecnologia de aplicação ainda é muito desprezada por parte dos produtores, devido à falta de conhecimentos necessários ou negligências na aplicação, podendo causar prejuízos que até então, a sua porcentagem estimada de perda de eficiência nas aplicações, era desconhecida. A utilização de métodos estatísticos com revisão sistemática utilizando a meta-análise proporcionou estimar essas perdas e nesse estudo nos permitiu sumarizar novas conclusões sobre as perdas de eficiência causados por equívocos nas aplicações de agrotóxicos em soja, demonstrando que se perde cerca de 40% de eficiência dos produtos na área de controle de doenças, 30% na área de controle de plantas invasoras e aproximadamente 27% de perdas de eficiência na área de controle de insetos-pragas, representando uma estimativa de perda de mais de US$ 920.2 Milhões, US$ 634.9 Milhões e US$ 595 Milhões, respectivamente. De todos os agrotóxicos aplicados em soja, estamos perdendo em média cerca de 32% de eficiência de controle e precisamente na área de controle de doenças, considerando os diferentes níveis da planta, a diferença entre o melhor e o pior tratamento foram, 51% no nível inferior, 40% no nível médio e 34% no nível superior da planta. Esses dados evidenciam as dificuldades em se atingir os alvos no baixeiro da soja, além da dificuldade de se atingir uma homogeneidade em todos os níveis. A aplicação de agrotóxicos é uma atividade que demanda atenção em todos os seus processos, tanto na maneira como estão sendo aplicados os produtos quanto a parte econômica de todo o processo de aplicação, devendo haver um planejamento do controle fitossanitário para que se evite prejuízos produtivos e econômicos, além de problemas ambientais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES With the launching of Enlist® and Xtend® technologies and, consequently, the increased use of the herbicides 2,4-D and dicamba, new information about the technology of the application of these compounds must be generated, in order to guarantee a correct, safe and efficient. Therefore, the objective of this work was to study the role of the mixture between herbicides and pesticides of different classes in the physico-chemical compatibility of the spray and droplet spectrum; the use of adjuvants in efficiency, chemical aspects and droplet spectrum; and hardness and pH in the control of broadleaved weeds, in aspects of the application technology of auxin-mimicking herbicides. Three works were carried out between the years 2018 and 2020 in field and greenhouse. Overall, we observed the susceptibility of the herbicides 2,4-D and dicamba to pH change, either by mixing with other pesticides, adjuvants or initial pH of the water. In addition, the physical-chemical characteristics and droplet spectrum of these herbicides can be changed depending on the mixture performed. Also, in the production system with crops resistant to auxin-mimicking herbicides, the use of adjuvants, the pH value of the water and the time of preparation of the syrup are determining factors for the success of chemical control strategies, and priority should be given to time of application together with the proper preparation of the syrup and correct use of adjuvants. Based on this, it is evident the need to know the impact of the mixture of 2,4-D and dicamba with different classes of pesticides and the use of adjuvants in the spray, in addition to the role of water quality in the use of these herbicides, since these factors affect the quality and efficiency of the application. Com o advento das tecnologias Enlist® e Xtend® e consequentemente o aumento do uso dos herbicidas 2,4-D e dicamba. Novas informações sobre a tecnologia da aplicação desses compostos devem ser geradas, afim de assegurar uma aplicação correta, segura e eficiente. Ou seja, deve-se conhecer o impacto de práticas como a mistura com diferentes classes de pesticidas, uso de adjuvantes e o papel da qualidade da água na utilização desses herbicidas. Diante disso o objetivo desse trabalho foi estudar o papel da mistura entre herbicidas e pesticidas de diferentes classes na compatibilidade físico-químico da calda, espectro de gotas, do uso de adjuvantes na eficiência, aspectos químicos e espectro de gotas e da dureza e do pH no controle de plantas daninhas latifoliadas e em aspectos da tecnologia da aplicação de herbicidas mimetizadores da auxina. Foram realizados três trabalhos entre os anos de 2018 e 2020 entre campo e casa de vegetação. Observou-se no geral a suscetibilidade da calda dos herbicidas 2,4-D e dicamba de alteração do pH seja por meios de mistura com outros pesticidas, adjuvantes ou por valor presente na água. Além disso, as características fisico-quimico e espectro de gotas desses herbicidas podem ser alteradas. Também, no sistema de produção de culturas resistentes a herbicidas mimetizadores da auxina o uso de adjuvantes, o valor do pH e o tempo de preparo da calda podem ser fatores determinantes para o sucesso das estratégias de controle químico, devendo-se priorizar o momento da aplicação em conjunto com o preparo da calda e uso correto de adjuvantes. Contudo, no panorama atual de aumento do uso de herbicidas mimetizadores da auxina trazido pelo lançamento das tecnologias Enlist® e Xtend® essas informações são de grande importância para nortear o uso seguro e eficaz dessas ferramentas. Podendo evitar problemas operacionais, falhas de controle e também deriva.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The soybean looper, Chrysodeixis includens (Walker, [1858]) (Lepidoptera: Noctuidae), is one of the main defoliating pest of soybean crop. The main management strategies of this species involves the use of chemical insecticides. Recently, it was been reported that this species field-evolved resistance to chitin synthesis inhibitor insecticides used in soybean crop in Brazil. Based on this, the objective of this study was to evaluate whether adjuvants improve the performance of insecticides in the control of insect pests and also to evaluate the biological effects of adjuvants on resistant and susceptible strains of C. includens to the chitin biosynthesis inhibitor teflubenzuron. In the first article, it was compiled in a bibliographic the effects os adjuvants on the performance of insecticides aaplied to control insect pests. It was found that adjuvants alter the physicochemical characteristics of the insecticide spray, reducing the surface tension, decreasing the contact angle and stabilizing the pH. The addition of adjuvants to the insecticide spray can also increase the control efficacy, but this depends on the insecticide, crop and target pest. In the second article, bioassays were conducted to assess the effects of adjuvants added to teflubenzuron spray on the mortality of C. includens strains (resistant, heterozygous, and susceptible to chitin biosynthesis inhibitors). Using chromatography analysis, it was also evaluated the amount of teflubenzuron deposited on soybean leaves when applied in combination with adjuvants. In diet bioassays, the lethal concentration of teflubenzuron was lower for the susceptible strain of C. includens when adjuvants was added to the spray (LC50 ranging from 0.36 to 0.53 μg a.i./cm2 of diet with adjuvants vs 0.73 μg a.i./cm2 of diet without adjuvants). However, no relevant effects of adjuvants in association with teflubenzuron was verified on heterozygous (LC50 = 1.35 to 1.18 μg a.i./cm2 of diet) and resistant (mortalityfrom 39.0 to 48.3% at the maximum concentration tested) strains. In bioassays with soybean leaves, even those in the upper third part of the plant canopy, in which there was a greater deposition of teflubenzuron (3.4 mg/kg vs < 1.7 mg/kg), the mortality of susceptible (97.5 to 100%), heterozygous (77.5 to 82.5%) and resistant (12.5 to 20.0%) strains, with and without adjuvants on the insecticide spray, were similar. Therefore, it is concluded that adjuvants tested do not increase the mortality of susceptible and resistant strains of C. includens to the chitin biosynthesis inhibitor teflubenzuron. A lagarta falsa-medideira, Chrysodeixis includens (Walker, [1858]) (Lepidoptera: Noctuidae), é uma das principais lagartas desfolhadoras da cultura da soja. Uma das estratégias de manejo dessa espécie envolve o uso de inseticidas. Recentemente foi reportado que essa espécie evoluiu para resistência aos inseticidas inibidores da biossíntese de quitina utilizados na cultura da soja no Brasil. Diante disso, objetivou-se analisar se alguns adjuvantes melhoram a performance dos inseticidas no controle de insetos-praga e avaliar os efeitos dos adjuvantes sobre linhagens resistentes e suscetíveis de C. includens ao inibidor de biossíntese de quitina teflubenzuron. No primeiro artigo compilou-se numa revisão bibliográfica os estudos com o uso de adjuvantes adicionados à calda de inseticidas para controle de insetos-praga. Constatou- se que os adjuvantes alteram as características físico-químicas das caldas inseticidasreduzindo a tensão superficial, diminuindo o ângulo de contato e estabilizando o pH. A adição de adjuvantes nas caldas de inseticidas também pode aumentar a eficácia de controle, mas isso depende do inseticida, cultura e praga-alvo. No segundo artigo foram conduzidos bioensaios para avaliar se os adjuvantes adicionados à calda inseticida de teflubenzuron ocasionam aumento na mortalidade de linhagens de C. includens (resistentes, heterozigotos e suscetíveis a inibidores da biossíntese de quitina). Com o uso de análises cromatográficas também avaliou- se a quantidade de teflubenzuron depositado nas folhas da soja quando do uso de adjuvantes. Em bioensaios com dieta artificial, a concentração letal de teflubenzuron foi menor para a linhagem suscetível de C. includens quando da presença dos adjuvantes (CL50 variando de 0,36 a 0,53 μg i.a./cm2 de dieta com adjuvantes vs 0,73 μg i.a./cm2 de dieta sem adjuvantes). Entretanto, nenhum efeito relevante dos adjuvantes adicionados a calda inseticida de teflubenzuron foi detectado para as linhagens de C. includens de genótipo heterozigoto (CL50 = 1,18 a 1,35 μg i.a./cm2) e resistente (mortalidade de 39.0 a 48.3% na máxima concentração testada). Em bioensaios com folhas de soja, mesmo aquelas do terço superior, nas quais houve uma maior deposição de teflubenzuron (3,4 mg/kg vs < 1,7mg/kg), a mortalidade de suscetíveis (97,5 a 100%), heterozigotos (77,5 a 82,5%) e resistentes (12,5 a 20,0%) foi similar quando da presença ou ausência de adjuvantes na calda inseticida. Diante disso, conclui-se que os adjuvantes testados não ocasionam aumento na mortalidade de linhagens de C. includens suscetíveis e resistentes ao inibidor da biossíntese de quitina teflubenzuron.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Weed control is essential to ensure the productivity and quality of food production. Chemical control is the most used, but the demand for healthier food, concern for the environment and the health of farmers, has increased the search for other control methods. This work aims to improve the herbicidal effect of bioherbicides produced by solid state fermentation and to compare this technique with submerged fermentation using the fungus Diaporthe schini, in addition to studying the use of spray drying for microencapsulation. First, solid state fermentation was carried out to determine the best conditions for cultivation of the fungus with herbicidal action in an absorption test on detached leaf of Cucumis sativus. The best result found with herbicidal action in solid state fermentation was compared with submerged fermentation, carried out through physical-chemical characterization and bioherbicidal effect. In addition, different adjuvants for spray drying microencapsulation were studied and the equipment parameters were optimized. All conditions were evaluated according to the postemergence bioherbicidal effect of Bidens pilosa, Amaranthus viridis, Echinocloa crusgalli and Lollium multiflorum. The best cultivation condition found for solid state fermentation was 40% moisture and without corn maceration water (AMM) and soybean meal (FS) supplementation, presenting necrosis in C. sativus leaves. D. schini broth obtained by submerged fermentation was more effective than solid state fermentation for weed control, showing weed growth inhibition and better physicochemical characteristics. Microencapsulation with lactose adjuvant and in the condition of the central point of spray drying planning with an inlet temperature of 100ºC, flow of drying air 1.5 m3/min and feed flow of 0.22 L/min showed the greatest effect bioherbicide on weeds. Submerged fermentation combined with microencapsulation by spray drying is an important tool for the production of D. schini bioherbicide, and may provide subsidies for further research. O controle de plantas daninhas é fundamental para garantir a produtividade e qualidade da produção de alimentos. O controle químico é o mais utilizado, porém a demanda por alimentos mais saudáveis, a preocupação com o meio ambiente e a saúde dos agricultores e plantas resistentes, provocou aumento na busca por outros métodos de controle. Esse trabalho tem como objetivo melhorar a eficiência de bioherbicidas produzidos por fermentação em estado sólido e comparar esta técnica com a fermentação submersa utilizando o fungo Diaporthe schini, além de estudar o uso do spray drying para a secagem. Primeiramente, realizou-se fermentação em estado sólido determinando as melhores condições de cultivo do fungo com ação herbicida em teste de absorção em folha destacada de Cucumis sativus. O melhor resultado encontrado com ação herbicida na fermentação em estado sólido foi comparado com a fermentação submersa, realizado através da caracterização físico-quimica e efeito bioherbicida. Além disso, estudou-se diferentes aditivos para a secagem em spray drying e foram otimizados os parâmetros do equipamento. Todas as condições foram avaliadas conforme o efeito bioherbicida em pós-emergência de Bidens pilosa, Amaranthus viridis, Echinocloa crusgalli e Lollium multiflorum. A melhor condição de cultivo encontrada para a fermentação em estado sólido foi de 40% de umidade e sem suplementação de água de maceração de milho (AMM) e farelo de soja (FS), apresentando necrose em folhas de C. sativus. O caldo de D. schini obtido por fermentação submersa foi mais eficaz do que a fermentação em estado sólido para o controle de plantas daninhas, apresentando inibição do crescimento das plantas daninhas e melhores características físico-químicas. A secagem com aditivo lactose e na condição do ponto central do planejamento experimental, com temperatura do ar na entrada do spray drying de 100ºC, vazão do ar de secagem 1,5 m3/min e vazão de alimentação de 0,22 L/min apresentou o maior efeito bioherbicida sobre plantas daninhas. A fermentação submersa aliada a secagem por spray drying mostrou ser uma importante ferramenta para a produção de bioherbicida de D. schini, podendo fornecer subsídios para novas pesquisas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) is the most important pest of maize in Brazil. The control of this species has been performed with Bt maize and insecticides. However, the resistance evolution in S. frugiperda populations to Bt proteins and insecticides has threatened the sustainability of these control tactics. To support the management os this species, studies with resistant and susceptible strains of S. frugiperda were carried out in Bt and non-Bt maize technologies to evaluate the effectiveness of two seed treatments (chlorantraniliprole and imidacloprid + thiodicarb) and also its susceptibility to espinetoram and chlorfenapyr in diet-overlay bioassays (laboratory) and foliar sprays (greenhouse and field). S. frugiperda strains resistant to Cry1F, Cry1A.105 + Cry2Ab2 and Cry1A.105 + Cry1F + Cry2Ab2 were selected. In addition, a susceptible reference strain (Sus) and heterozygous obtained from reciprocal crosses were also evaluated were used in the experiments. In the first study, in laboratory leaf discs were obtained from maize plants whose seeds were treated with chlorantraniliprole or imidacloprid + thiodicarb. At 7, 14 and 21 days after emergence (DAE), in leaf discs from plants with seed treatment, the survival of resistant, heterozygous and susceptible strains was reduced up to 23.2; 24.8 and 28.2%, respectively, when compared to the same maize hybrid without seed treatment. Under field conditions, the same seed treatments showed low efficacy against natural infestations of S. frugiperda. Only at 7 DAE there was a significant reduction in the number of plants with damage caused by S. frugiperda. In the second study, the same strains were used in bioassays to evaluate the susceptibility to insecticides applied in the diet surface and plants. In the laboratory, larvae were grown on Bt and not Bt maize until the third larval instar when they were exposed to the insecticides spinetoram and chlorfenapyr in diet-overlay bioassays. Resistant and heterozygous strains showed similar susceptibility to spinetoram (LC50 = 0.16 to 0.18 ug a.i./cm2 ) and chlorfenapyr (LC50 = 0.17 to 0.20 ug a.i./cm2 ), when developed on Bt and non-Bt maize. However, Sus strain was more susceptible to both insecticides when fed on non-Bt maize; LC50 = 0.05 (spinoteram) and 0.08 (chlorfenapyr) ug a.i./cm2 . However, in greenhouse and field studies, no significant differences were detected in the survival of S. frugiperda when the commercial dose of both insecticides was applied in Bt and non-Bt maize. The results demonstrate that maize seed treatments with chlorantraniliprole or imidacloprid + thiodicarb have low control efficacy of S. frugiperda. It was also observed that strains of S. frugiperda fed on Bt and non-Bt maize have similar susceptibility to spinetoram and chlorfenapyr. A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) é um dos mais importante inseto-praga da cultura do milho no Brazil. O controle desta espécie tem sido realizado principalmente com o uso de milho Bt e inseticidas. No entanto, a evolução da resistência de S. frugiperda a proteínas Bt e inseticidas tem ameaçado a sustentabilidade dessas táticas de controle. Nesse sentido, para subsidiar o manejo dessa espécie foram realizados estudos com linhagens de S. frugiperda resistentes e suscetíveis em milho Bt e não- Bt para avaliar a eficácia de dois tratamentos de sementes (clorantraniliprole e imidacloprido + tiodicarbe) no controle de infestações iniciais e a sua suscetibilidade aos inseticidas foliares (espinetoram e clorfenapir). Para a realização destes estudos foram selecionadas linhagens de S. frugiperda resistentes as proteínas Cry1F, Cry1A.105 + Cry2Ab2 e Cry1A.105 + Cry1F + Cry2Ab2. Além disso, uma linhagem suscetível de referência e hetetorozigotos obtidos de cruzamentos recíprocos foram utilizadas nos experimentos. No primeiro estudo, em laboratório, discos foliares foram obtidos de plantas de milho cujas sementes foram tratadas com clorantraniliprole ou imidacloprido + tiodicarbe, os quais foram acondicionados em placas de bioensaio. Aos 7, 14 e 21 dias após a emergência (DAE) em discos foliares oriundos de plantas com tratamento de sementes a sobrevivência de linhagens resistentes, heterozigotos e suscetível reduziu em até 23,2; 24,8 e 28,2%, respectivamente, quando comparado ao mesmo híbrido sem tratamento de sementes. Em condições de campo, os mesmos tratamentos de sementes apresentaram baixa eficácia no controle de S. frugiperda. Somente aos 7 DAE houve redução significativamente no número de plantas com danos (nota de dano inferior a 3 na Escala Davis). No segundo estudo, as mesmas linhagens de S. frugiperda foram usadas em bioensaios para avaliação da suscetibilidade a inseticidas aplicados na superfície da dieta artificial (laboratório) e sobre as plantas (casa de vegetação e campo). Em laboratório, as lagartas foram criadas em milho Bt e não-Bt até o terceiro ínstar larval quando foram expostas aos inseticidas espinetoram e clorfenapir aplicados na superfície da dieta. As linhagens de S. frugiperda resistentes e heterozigotos apresentaram similar suscetibilidade a espinetoram (CL50 = 0,16 a 0,18 ug i.a./cm2 ) e clorfenapir (CL50 = 0,17 a 0,20 ug i.a./cm2 ), quando criadas em milho Bt e não-Bt. No entanto, a linhagem Sus teve maior suscetibilidade aos inseticidas quando se desenvolveu em milho não-Bt; LC50 = 0,05 (espinetoram) and 0,08 (clorfenapir) ug i.a./cm2 . Entretanto, em casa de vegetação e campo, não foram detectadas diferenças significativas na sobrevivência de S. frugiperda quando a dose comercial de ambos os inseticidas foi aplicada em milho Bt e não- Bt. Os resultados demonstram que o tratamento de sementes de milho com clorantraniliprole ou imidacloprido + tiodicarbe possui baixa eficácia de controle de S. frugiperda. Observou-se também que linhagens de S. frugiperda que se desenvolveram em milho Bt e não Bt possuem similar suscetibilidade aos inseticidas espinetoram e clorfenapir.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The better understanding of the mechanisms involved in the process of cuticular penetration and stomatal penetration has once again been a source of innovation and interest for researchers, given the recent technological advances. The present work presents two articles, whose objective is to elucidate aspects related to cuticular and stomatal penetration and the interference of salts in the behavior of foliar fertilizers and pesticides. The first article entitled “Cuticular penetration of foliar fertilizers: evidence for Zn and Mn co-penetration with K ions”, presented a possibility of increasing the penetration of manganese. Contact angle, surface tension, deposition formation, atomic absorption spectrometry for quantification of penetration indices and foliar fertilizer interactions were measured. In conclusion, the use of KSCN increased penetration rates for Mn. In the second article entitled ‘‘Influence of potassium salts on the increase the activity of two herbicides’’, we evaluated the potential of potassium thiophanate to increase herbicide efficiency when applied 48 hours before the application of the herbicides paraquat and bromoxynil. Interferences of the treatments were measured by digital image processing to quantify the increase / reduction of efficiency. The use of KSCN before the application of herbicides, led to an increase in the efficiency of both herbicides. A melhor compreensão de mecanismos envolvidos no processo de penetração cuticular e penetração estomatal vêm sendo novamente fonte de inovação e interesse de pesquisadores, visto os recentes avanços tecnológicos. O presente trabalho apresenta dois artigos, que tem como objetivo elucidar aspectos referentes a penetração cuticular e estomatal e a interferência de sais no comportamento de adubos foliares e agrotóxicos. O primeiro artigo intitulado: “Penetração cuticular de fertilizantes foliares: evidências para copenetração de Zn e Mn com íons K”, apresentou uma possibilidade de incrementar a penetração de manganês. Foram mensurados ângulo de contato, tensão superficial, formação dos depósitos, espectrometria de absorção atômica para quantificação dos índices de penetração e interações de fertilizantes foliares. Como conclusão, o uso do KSCN aumentou as taxas de penetração para o Mn. No segundo artigo intitulado “Influência de sais de potássio no incremento da atividade de dois herbicidas” avaliamos o potencial do tiofanato de potássio em incrementar a eficiência de herbicidas, quando aplicado 48 horas antes da aplicação dos herbicidas paraquat e bromoxynil. Foram mensuradas interferências dos tratamentos analisados por processamento digital de imagens, para constatação do aumento/redução de eficiência. O emprego de KSCN antes da aplicação dos herbicidas, propiciaram um aumento na eficiência de ambos herbicidas.

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