Algas marinhas e melatonina na indução da tolerância ao calor e déficit hídrico no mamoeiro e pimenteira-do-reino

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dc.contributor.advisor-co1Falqueto, Antelmo Ralph
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3146-1873
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2005727951505420
dc.contributor.advisor1Arantes, Sara Dousseau
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6202-4153
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6966978781439168
dc.contributor.authorFerreira, Thayanne Rangel
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-4856-3887
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2774515498172723
dc.contributor.referee1Silva, Diolina Moura
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3885-280X
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0341541450627705
dc.contributor.referee2Milanez, Camilla Rozindo Dias
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-9516-2031
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1288447995978779
dc.contributor.referee3Souza, Thiago Corrêa de
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-4991-7704
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2834667104138232
dc.date.accessioned2025-04-15T23:31:54Z
dc.date.available2025-04-15T23:31:54Z
dc.date.issued2025-02-28
dc.description.abstractAbiotic stresses cause physiological and biochemical imbalances, such as stomatal closure, reduced photosynthesis, alterations in water balance, biomass allocation, and carbohydrate metabolism, ultimately compromising plant growth and productivity. One strategy to minimize the effects of these stresses in agriculture is the use of biostimulants. This study aimed to develop and validate sustainable strategies using seaweed extracts and melatonin to mitigate heat and water deficit in plants, promoting crop resilience and contributing to more sustainable and productive agriculture.Three experiments were conducted. The first evaluated two commercial products (Baltiko® and Acadian®), both containing extracts from the seaweed Ascophyllum nodosum, applied to ‘Aliança’ papaya (Carica papaya L.) seedlings. Six doses (0, 1, 2, 3, 4, and 8 mL L⁻¹) were applied weekly for four weeks during two distinct periods under moderate and high temperature conditions. The two following studies involved drought and recovery trials with ‘Aliança’ papaya seedlings and black pepper (Piper nigrum L.) v. Bragantina. Prior to the imposition of drought stress, foliar applications of melatonin and seaweed extracts (Ascophyllum nodosum and Lithothamnium calcareum) were carried out. The results showed that the effectiveness of the commercial products Baltiko® and Acadian® varied depending on the dose and climatic conditions. Baltiko® stood out in improving water use efficiency, while Acadian® enhanced gas exchange and boron uptake. Therefore, dose adjustment according to environmental conditions is recommended: 3 mL L⁻¹ under moderate temperatures and 6 mL L⁻¹ under high temperatures. Under heat stress, increased evaporation and vapor pressure deficit reduce product availability to the plant, requiring higher doses to ensure treatment efficacy. Foliar applications of melatonin, A. nodosum, and L. calcareum were effective in mitigating the effects of drought stress in both ‘Aliança’ papaya and Bragantina black pepper seedlings. These treatments promoted higher water retention by lowering leaf water potential and favored the recovery of leaf water potential after rehydration periods. In papaya, chlorophyll a fluorescence revealed that photosynthetic functionality was more affected during the second drought cycle, with inhibition of the photosynthetic apparatus at that stage. In contrast, in black pepper, the greatest impact on photosynthetic performance occurred during the first drought cycle. Water stress reduced chlorophyll content, possibly as a strategy to minimize photo-oxidative damage. Among the tested biostimulants, melatonin and L. calcareum stood out by enhancing vegetative growth, indicating better adaptation to water deficit conditions
dc.description.resumoOs estresses abióticos causa desequilíbrios fisiológicos e bioquímicos, como fechamento estomático, redução da fotossíntese, alterações no balanço hídrico, na alocação de biomassa e no metabolismo de carboidratos, comprometendo seu crescimento e, consequentemente, a produtividade. Uma estratégia para minimizar os efeitos desses estresses na agricultura é o uso de bioestimulantes. Objetivou-se com esse estudo, desenvolver e validar estratégias sustentáveis utilizando algas marinhas e Melatonina para mitigar o calor e o déficit hídrico em plantas, promovendo a resistência das culturas agrícolas e contribuindo para uma agricultura mais sustentável e produtiva. Este estudo avaliou três experimentos. O primeiro estudo foi testado dois produtos comerciais (Baltiko® e Acadian®) contendo extrato da alga marinha Ascophyllum nodosum em mudas de mamoeiro ‘Aliança’ (Carica papaya L.). Seis doses (0, 1, 2, 3, 4 e 8 mL L⁻¹) foram aplicadas semanalmente durante quatro semanas em dois momentos distintos, considerando temperaturas moderadas e elevadas. Os dois estudos seguintes consistiram em ensaios de déficit hídrico com recuperação em mudas de mamoeiro ‘Aliança’ e pimenta-do-reino (Piper nigrum L.) v. Bragantina. Antes da imposição do déficit hídrico, soluções do regulador biológico Melatonina e de extratos de algas marinhas de Ascophyllum nodosum e Lithothamnium calcareum foram aplicadas via foliar. Os resultados mostraram que a eficácia dos produtos comerciais Baltiko® e Acadian® variou conforme a dose e as condições climáticas. O Baltiko® destacou se na melhoria da eficiência do uso da água, enquanto o Acadian® promoveu maiores trocas gasosas e melhor absorção de boro. Assim, recomenda-se a adequação da dose às condições ambientais, sendo 3 mL L⁻¹ para temperaturas moderadas e 6 mL L⁻¹ para temperaturas elevadas. Em altas temperaturas, o aumento da evaporação e do déficit de pressão de vapor, reduz a disponibilidade do produto para as plantas, exigindo doses maiores para garantir a eficácia do tratamento. As aplicações foliares de Melatonina, A. nodosum e L. calcareum mostraram-se eficazes na mitigação dos efeitos do déficit hídrico em mudas de mamoeiro v. Aliança e na pimenteira-do-reino v. Bragantina. Promovendo maior retenção hídrica, através da diminuição do potencial hídrico foliar, além de favorecerem a recuperação do potencial hídrico foliar após os períodos de reidratação. Para o mamoeiro, a fluorescência da clorofila a indicou que a funcionalidade fotossintética foi mais afetada no segundo ciclo de seca, com inibição do aparato fotossintético nesse período. Já para a pimenteira-do-reino, a funcionalidade fotossintética foi mais afetada no primeiro ciclo. O estresse hídrico reduziu os índices de clorofila, possivelmente como estratégia para minimizar danos foto-oxidativos. Dentre os bioestimulantes testados, a Melatonina e L. calcareum se destacaram no crescimento vegetativo, indicando maior adaptação ao déficit hídrico
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/19178
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biologia Vegetal
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Humanas e Naturais
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBioestimulantes
dc.subjectCarica papaya
dc.subjectCiclos de seca
dc.subjectPiper nigum
dc.subjectMudas
dc.subjectTemperaturas elevadas
dc.subjectBio-stimulants
dc.subjectDrought cycles
dc.subjectSeedlings
dc.subjectHigh temperatures
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.titleAlgas marinhas e melatonina na indução da tolerância ao calor e déficit hídrico no mamoeiro e pimenteira-do-reino
dc.typedoctoralThesis
foaf.mboxemail@ufes.br
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