Fotossíntese, crescimento e composição química em plantas de Theobroma cacao L. submetidas a diferentes concentrações de silicato de potássio e sua interação com insetos-praga

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dc.contributor.advisor-co1Silva, Diolina Moura
dc.contributor.advisor1Aguilar, Marco Antonio Galeas
dc.contributor.authorPinto, Diego Guimaraes
dc.contributor.referee1Almeida, Alex-Alan Furtado de
dc.contributor.referee2Milanez, Camilla Rozindo Dias
dc.date.accessioned2018-08-02T00:16:22Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-02T00:16:22Z
dc.date.issued2011-02-18
dc.description.abstractThe control of insect pests through the use of pesticides, is still the most method used in the cultivation of cocoa. However, due to environmental issues, there need to seek new alternatives of control less harmful the environment and to humans. In this context, silicon is a nutrient that is being used in various cultures, due to its beneficial effects on plant physiology and protection to the attack of insect pests and disease. The aim of this study was to evaluate the photosynthesis, growth and chemical composition in three cacao genotypes under different concentrations of potassium silicate and its interaction with insect pests. Two experiments were conducted, the first being installed under an agroforestry system comprising Bactris gasipaes and Theobroma cacao, in a randomized block design, with four replications, in a factorial 3 x 3, consisting of three genotypes (TSH 1188, CCN 51 and Catongo), three doses of potassium silicate (0, 3 and 6 mL L-1) applied to leaves. Were conducted evaluations of vegetative growth, of kinetics of fluorescence emission from chlorophyll a, of chlorophyll content, of incidence and degree of damage caused by insect pests, beyond from the silicon content in the leaves. The growth of cacao genotypes was reduced with the application of doses of potassium silicate, possibly due to the partition of assimilates that were being used in the biosynthesis of compounds involved in plant resistance to insects. The genotype TSH 1188 showed the highest increase in growth and dry matter compared to CCN 51 and Catongo, being the only genotype that showed the highest content of chlorophyll and improvement in parameters of chlorophyll fluorescence when applied to 3 mL L-1potassium silicate, mainly in the energy flow of photosystem II and the index of performance of the plant for absorption (PIABS) and total (PITOTAL). The application of potassium silicate at dose 6 mL L-1 significantly reduced the incidence and level of damage by insect pests in cocoa genotypes. However, did not have significant effect of the application of potassium silicate on the silicon content in the leaves of the genotypes of cacao studied in relation to the control. The second experiment was conducted in a greenhouse with the same treatments and statistical design of experiment previous. In it were evaluated gas exchange, foliar concentrations of soluble phenolic compounds total, the chlorophyll fluorescence a, besides a preference test with a chance of free choice with aphids. The highest rates of photosynthesis and stomatal conductance were found in TSH 1188 and CCN 51. These same genotypes showed higher index of performance (PIABS and PITOTAL), a result of increased density of centers reaction active of photosystem II (RC/ABS), quantum yield of PSII (fP0 / (1-fP0)) and efficiency of reactions redox beyond the quinone a-(?0/1-?0). The application of potassium silicate increased net photosynthesis, but did not affect the performance indices (PIABS and PITOTAL). The phenolic content increased in genotypes CCN 51 and Catongo, the preference of the aphid was reduced with application of 6 mL L-1 of potassium silicate only in TSH 10 1188. Due on the results from the two experiments, application of silicon is promising to increase the resistance of cacao insect pests, since it promotes the increase of photosynthetic activity and production of plant metabolites involved in defense mechanisms of the cacao tree.
dc.description.resumoO controle de insetos-praga mediante o uso de agroquímicos, ainda é o método mais utilizado no cultivo do cacau. No entanto, devido à questões ambientais, há necessidade de buscar novas alternativas de controle menos danosas ao ambiente e ao homem. Nesse contexto, o silício é um nutriente que está sendo utilizado em diversas culturas, devido a seus efeitos benéficos na fisiologia da planta e na proteção ao ataque de insetos-praga e de agentes causadores de doenças. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fotossíntese, o crescimento e a composição química em três genótipos de cacau submetidos a diferentes concentrações de silicato de potássio e sua interação com insetos-praga. Foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro instalado sob um sistema agroflorestal constituído por Bactris gasipaes e Theobroma cacao, no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, em arranjo fatorial 3 x 3, constituído de três genótipos (TSH 1188, CCN 51 e Catongo), três doses de silicato de potássio (0, 3 e 6 mL L-1) aplicadas via foliar. Foram realizadas avaliações do crescimento vegetativo; da cinética de emissão da fluorescência da clorofila a, dos teores de clorofila, da incidência e nível de dano provocado por insetos-praga, além dos teores foliares de silício. O crescimento vegetativo dos genótipos de cacau foi reduzido com a aplicação das doses de silicato de potássio, possivelmente em função da partição de assimilados que estariam sendo utilizados na biossíntese de compostos envolvidos na resistência da planta a insetos. O genótipo TSH 1188 apresentou maior incremento do crescimento vegetativo e massa seca quando comparado ao CCN 51 e Catongo, sendo o único genótipo que apresentou maior índice de clorofila e melhoria nos parâmetros de fluorescência da clorofila a quando aplicado 3 mL L-1 de silicato de potássio, principalmente no fluxo de energia do fotossistema II e nos índices de desempenho da planta para absorção (PIABS) e total (PITOTAL). A aplicação de silicato de potássio na dose 6 mL L-1 reduziu significativamente a incidência e o nível de dano provocado por insetos-praga nos genótipos de cacau. No entanto, não houve efeito significativo da aplicação de silicato de potássio sobre o teor de silício nas folhas dos genótipos de cacau estudados em relação ao controle. O segundo experimento foi instalado em casa de vegetação com os mesmos tratamentos e delineamento estatístico do experimento anterior. Nele foram avaliadas as trocas gasosas foliares, os teores foliares de fenóis solúveis totais; a fluorescência da clorofila a, além do teste de preferência com chance de livre escolha com pulgões. As maiores taxas fotossintéticas e condutância estomática foram encontradas no TSH 1188 e CCN 51. Estes mesmos genótipos apresentaram maiores índices de desempenho (PIABS e PITOTAL), resultado do aumento da densidade de centros de reação ativos do fotossistema II (RC/ABS), do rendimento quântico de FSII (φP0/(1- φP0)) e da eficiência das reações de oxi-redução além da quinona a- (ᴪ0/1-ᴪ0). A aplicação de silicato de potássio aumentou a fotossíntese líquida, mas não afetou os índices de desempenho (PIABS e PITOTAL). Os teores de fenóis aumentaram nos genótipos CCN 51 e Catongo, já a preferência do pulgão foi reduzida com a aplicação de 6 mL L-1 de silicato de potássio apenas no TSH 1188. Em função dos resultados obtidos nos dois experimentos, a aplicação de silício é promissora no aumento da resistência do cacaueiro a insetos-praga, uma vez que promove o aumento da atividade fotossintética da planta e da produção de metabólitos envolvidos nos mecanismos de defesa do cacaueiro. Palavras-chave: silício, nutrição mineral, indução de resistência, fluorescência da clorofila a, compostos fenólicos, trocas gasosas.
dc.formatText
dc.identifier.citationPINTO, Diego Guimarães. Fotossíntese, crescimento e composição química em plantas de Theobroma cacao L. submetidas a diferentes concentrações de silicato de potássio e sua interação com insetos-praga. 2011. 84 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Humanas e Naturais, Vitória, 2011.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9989
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Biologia Vegetal
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
dc.rightsopen access
dc.subjectSiliconeng
dc.subjectMineral nutritioneng
dc.subjectResistance inductioneng
dc.subjectIndução de resistênciapor
dc.subjectFluorescence of chlorophyll aeng
dc.subjectFluorescência da clorofila apor
dc.subjectPhenolic compoundseng
dc.subjectCompostos fenólicospor
dc.subjectGas exchangeeng
dc.subjectTrocas gasosaspor
dc.subject.br-rjbnCacaueiro
dc.subject.br-rjbnPlantas - Nutrição
dc.subject.br-rjbnFisiologia vegetal
dc.subject.br-rjbnFenóis
dc.subject.br-rjbnMalvácea
dc.subject.br-rjbnSilício
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.subject.udc57
dc.titleFotossíntese, crescimento e composição química em plantas de Theobroma cacao L. submetidas a diferentes concentrações de silicato de potássio e sua interação com insetos-praga
dc.typemasterThesis
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