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dc.creatorTrentin, Edicarla
dc.date.accessioned2021-08-18T17:41:55Z
dc.date.available2021-08-18T17:41:55Z
dc.date.issued2020-02-28
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/21987
dc.description.abstractFrequent applications of chemical products, such as phytosanitary treatment to prevent and control leaf fungal diseases in vineyards, can be responsible for soil contamination with high copper (Cu) contents. Excess Cu in the soil can cause crop toxicity and, consequently, productivity losses. Thus, it is necessary to develop remediation strategies for contaminated soils in order to minimize the harmful effects caused by excess Cu and maintain the viability and productivity of the cultivation areas. Among these management strategies is the cultivation of grape genotypes that present mechanisms of tolerance to toxicity and the application of amendments to reduce Cu availability. The objective of this study was to verify plant responses to high Cu concentrations, to identify grape rootstock genotypes tolerant to high Cu contents in solution, and to evaluate the potential use of softeners as a strategy to reduce Cu bioavailability and toxicity in young vines. Five studies were conducted. They were conducted under controlled conditions, in a growing room (Studies I and II) and a greenhouse (Studies III, IV and V). The soil used in the study V was collected in the Campanha Gaúcha, in Santana do Livramento (RS), while the other studies were conducted in nutritive solution. In study I, three concentrations of Cu (0.2, 5 and 50 μM) and three pH conditions (4.5, 6.0 and 7.5) were used in two plants (Cucumis sativus L. and Avena sativa cv. Fronteira). In study II, two grapevine rootstocks (Vitis rotundifolia cv. Magnolia and Vitis vinifera cv. Paulsen 1103) were cultivated in nutritive solution containing increasing concentrations of Cu (0.2; 20; 40 and 80 μM). In study III, different grapevine rootstocks (Paulsen 1103, IAC 572, SO4 and Isabel) were grown in standard nutritive solution and with Cu excess (80 μM). In study IV, the same grapevine rootstocks used in study III were cultivated in nutritive solution with the addition of amendments (phosphorus and calcium). In study V, a grapevine rootstock (Paulsen 1103) was cultivated in soil contaminated with Cu, with the application of amendments treatments (limestone and vermicompost). In all studies, parameters related to plant growth and nutritional parameters were determined. It has also been determined photosynthesis activity (Studies III, IV, V), chlorophyll a fluorescence (Studies II, III and V), concentration of photosynthetic pigments (Studies I, IV and V), biochemical analyses (Studies II and III), morphology of the root system (Studies I and V), and root exudates (Study I). All plants presented reduced growth parameters and nutritional changes, with increased Cu concentration in the root system, when cultivated under high Cu concentration conditions. Plants (Study I) grown in solution with 50 μM Cu and pH 4.5 suffered greater toxicity effect from Cu excess. However, there has been greater exudation of organic compounds, flavonoids and phenolic compounds, in these plants, which can act as a strategy to decrease the bioavailability and absorption of Cu by plants. Grapevine rootstocks showed changes in the structure and functioning of the photosynthetic apparatus and efficiency of photosynthetic activity, increased oxidative stress and synthesis of antioxidant enzymes, and changes in the morphology of the root system when cultivated under conditions of high Cu concentration. Paulsen 1103 and SO4 plants have tended to perform better with excess Cu in solution, which can be an alternative to growing in vineyard sites contaminated with Cu excess. The addition of Ca and P as amendments treatments in nutritive solution had a positive effect on the photosynthetic activity of all rootstocks in solution with high Cu concentration, however, it was not enough to promote changes in plant growth parameters. The application of limestone was efficient as a soil amendment for Cu phytotoxicity. On the other hand, the application of vermicompost as an amendment treatment was not an effective alternative, causing the death of the grapevines, which may be related to the phytotoxic effect by the excess of Cu and Mn available in solution. In this way, the use of integrated management strategies can favour the cultivation and maintenance of productivity in areas of vineyards contaminated by Cu excess.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSpor
dc.description.sponsorshipEmpresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapapor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectMetal pesadopor
dc.subjectPorta-enxertos de videirapor
dc.subjectAmenizantespor
dc.subjectBiodisponibilidade de cobrepor
dc.subjectFitotoxicidadepor
dc.subjectExudatos radicularespor
dc.subjectAtividade fotossintéticapor
dc.subjectEstresse oxidativopor
dc.subjectMorfologia de raízespor
dc.subjectHeavy metaleng
dc.subjectGrapevine rootstockeng
dc.subjectAmendmentseng
dc.subjectCopper bioavailabilityeng
dc.subjectPhytotoxicityeng
dc.subjectRadicular exudateseng
dc.subjectPhotosynthetic activityeng
dc.subjectOxidative stresseng
dc.subjectRoot morphologyeng
dc.titleSeleção de porta-enxertos de videiras e amenizantes como estratégias para reduzir a fitotoxidez por cobrepor
dc.title.alternativeSelection of grapevine rootstocks and amendments as strategies to reduce copper phytotoxicityeng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoFrequentes aplicações de produtos químicos, como tratamento fitossanitário de prevenção e controle de doenças fúngicas foliares em vinhedos, podem ser responsáveis pela contaminação dos solos com elevados teores de cobre (Cu). O excesso de Cu no solo pode causar toxicidade aos cultivos e, consequentemente, perdas de produtividade. Desta forma, torna-se necessário desenvolver estratégias de remediação dos solos contaminados, no intuito de minimizar os efeitos deletérios causados pelo excesso de Cu e manter a viabilidade e produtividade das áreas de cultivo. Dentre essas estratégias de manejo, está o cultivo de genótipos de videira que apresentem mecanismos de tolerância à toxidez e a aplicação de amenizantes para reduzir a disponibilidade de Cu. O objetivo do trabalho foi verificar as respostas de plantas as altas concentrações de Cu, identificar genótipos de porta-enxerto de videira tolerantes a altos teores de Cu em solução, e avaliar o potencial de utilização de amenizantes como estratégia para reduzir a biodisponibilidade e toxidez de Cu em videiras jovens. Cinco estudos foram realizados. Os estudos foram conduzidos em condições controladas, em sala de crescimento (Estudos I e II) e casa de vegetação (Estudos III, IV e V). O solo utilizado no estudo V foi coletado na Campanha Gaúcha, em Santana do Livramento (RS), enquanto que os demais estudos foram conduzidos em solução nutritiva. No estudo I foram utilizadas três concentrações de Cu (0.2, 5 and 50 μM) e três condições de pH (4.5, 6.0 e 7.5), em duas plantas (Cucumis sativus L. e Avena sativa cv. Fronteira). No estudo II foram cultivados dois porta-enxertos de videira (Vitis rotundifolia cv. Magnolia e Vitis vinifera cv. Paulsen 1103) em solução nutritiva contendo concentrações crescentes de Cu (0.2; 20; 40 e 80 μM). No estudo III foram cultivados diferentes porta-enxertos de videira (Paulsen 1103, IAC 572, SO4, e Isabel) em solução nutritiva padrão e com excesso de Cu (80 μM). No estudo IV foram cultivados os mesmos porta-enxertos do estudo III, em solução nutritiva, com adição de amenizantes (fósforo e cálcio). No estudo V foi cultivado um porta-enxerto de videira (Paulsen 1103) em solo contaminado com Cu, com a aplicação de tratamentos amenizantes (calcário e vermicomposto). Em todos os estudos foram determinados parâmetros relacionados ao crescimento das plantas e parâmetros nutricionais. Também foram determinadas a atividade fotossíntética (Estudos III, IV, V), fluorescência da clorofila a (Estudos II, III e V), concentração de pigmentos fotossintéticos (Estudos I, IV e V), análises bioquímicas (Estudos II e III), morfologia do sistema radicular (Estudos I e V), e exsudatos radiculares (Estudo I). Todas as plantas apresentaram redução nos parâmetros de crescimento e alterações nutricionais, com incremento na concentração de Cu no sistema radicular, quando cultivadas em condições de alta concentração de Cu. As plantas (Estudo I) cultivadas em solução com 50 μM de Cu e pH 4,5 sofreram maior efeito de toxicidade por excesso de Cu. Porém, houve maior exsudação de compostos orgânicos, flavonóides e compostos fenólicos, nestas plantas, o que pode atuar como uma estratégia para diminuir a biodisponibilidade e absorção de Cu pelas plantas. Porta-enxertos de videira apresentaram alterações na estrutura e funcionamento do aparato fotossintético e eficiência da atividade fotossintética, aumento de estresse oxidativo e sintese de enzimas antioxidantes, e alterações na morfologia do sistema radicular quando cultivadas em condições de alta concentração de Cu. As plantas de Paulsen 1103 e SO4 tenderam a apresentar melhor comportamento em relação ao excesso de Cu em solução, o que pode ser uma alternativa de cultivo em locais de vinhedos contaminados com excesso de Cu. A adição de Ca e P como tratamentos amenizante em solução nutritiva apresentaram efeito positivo sobre a atividade fotossintética de todos os PE em solução com alta concentração de Cu, porém, não foi suficiente para promover alterações nos parâmetros de crescimento das plantas. A aplicação de calcário foi eficiente como amenizante da fitotoxidez de Cu no solo. Por outro lado, a aplicação de vermicomposto como tratamento amenizante não foi uma alternativa efetiva, ocasionando a morte das videiras, o que pode estar relacionado ao efeito de fitotoxidez pelo excesso de Cu e Mn disponível em solução. Desta forma, a utilização de estratégias de manejo de forma integrada podem favorecer o cultivo e manutenção da produtividade em áreas de vinhedos contaminados por excesso de Cu.por
dc.contributor.advisor1Brunetto, Gustavo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1185169003700830por
dc.contributor.referee1Mimmo, Tanja
dc.contributor.referee2Ferreira, Paulo Ademar Avelar
dc.contributor.referee3Ricachenevsky, Felipe Klein
dc.contributor.referee4De Conti, Lessandro
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2994931737564883por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentAgronomiapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLOpor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Ruraispor


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