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Convolutional neural networks applied to identify cracks in images of eucalyptus logs in the field
No full textWood is a product widely used by human. Most of its stock comes from artificial forest stands promoting various industries such as civil construction and furniture. Although part of the stands presents good performances in terms of production, the sector still deals with material losses due to the projection of cracks in the wood. Efforts to minimize this problem mainly focus on obtaining trees with a genetic constitution that is less prone to cracking. Advances in genetic improvement for this character are reported, above all, for the evaluation methods. Traditional computer vision approaches are an excellent alternative for evaluating cracks. However, its inability to implement it in the field is the main bottleneck of the technique. Based on deep learning, field phenotyping approaches using computer vision show promise for field evaluation tasks. Thus, this work aimed to evaluate the ability of convolutional neural networks to identify cracks in logs from images collected in the field. For this purpose, images were used in the field and a controlled environment. The first group of images underwent class annotation processes (background, log, and crack) to generate masks. In contrast, masks previously made by other works were used for the second group. Synthetic images were generated from the controlled environment images, simulating the field environment from the segmentation and merging of the log-in field photos. In addition, several wood textures were combined to generalize the model. The set of images obtained, both synthetic and field, underwent database expansion processes so that the architectures have enough images for good training. In the end, 2,554 images were obtained, which were divided into sets of exclusive training and validation data in the proportion of 80% and 20% respectively. Three architectures of convolutional neural networks were evaluated, namely U-Net, FPN, and Linkinet. The models generated from the architectures were evaluated, and the best one was selected based on the best averages for insertion over union (IoU). The class estimates of the model chosen were visually compared with the expected masks from a set of 20 images. Finally, the actual and estimated area of the crack was calculated and compared using the chi-square test, coefficient of determination (R2), root mean squared error (RMSE), and the mean percentage absolute error (MAPE). With this work, it is observed that the U-Net model is configured as the best option among the architectures evaluated here for the phenotyping of cracks in logs in the field. The statistical equity of the estimates of the crack area concerning the real area and the speed in obtaining the results encourage its use in crack evaluation tasks in forest improvement programs, even though the model presents difficulties in dealing with small cracks. Future studies may focus on strategies to improve the detection of small cracks.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)A madeira é um produto amplamente utilizado pelo homem. Parte de seu estoque advém de povoamentos florestais artificiais que fomentam setores como o da construção civil e movelaria. Embora parte dos povoamentos apresentem bons desempenhos quanto à produção, o setor ainda lida com perdas de material devido à projeção de rachaduras na madeira. Os esforços para minimizar tal problema concentram-se na obtenção de árvores com constituição genética com menor propensão para rachaduras. Avanços no âmbito de melhoramento genético para tal caráter são relatados para os métodos de avaliação. Abordagens tradicionais de visão computacional se apresentam como uma alternativa para a avaliação de rachaduras. Entretanto, a sua incapacidade de implementação em campo configura-se como o principal gargalo da técnica. Abordagens de fenotipagem em campo usando visão computacional, pautadas em aprendizado profundo, demonstram ser promissoras para tarefas de avaliação em campo. Assim, objetivou-se com esse trabalho avaliar a capacidade das redes neurais convolucionais na identificação de rachaduras em toras a partir de imagens coletadas a campo. Foram usadas imagens em ambiente de campo e em ambiente controlado. O primeiro grupo de imagens passou por processos de anotação das classes (background, tora e rachadura) para a geração de máscaras, enquanto o segundo grupo utilizou-se as máscaras anteriormente feitas por outros trabalhos. A partir das imagens de ambiente controlado foram geradas imagens sintéticas simulando o ambiente de campo, a partir da segmentação e mesclagem da tora em fotos de campo. Além disso, para a generalização do modelo, foram realizadas mesclagem de diversas texturas de madeiras. O conjunto de imagens obtidas, sintéticas e de campo, passaram por processos de ampliação do banco de dados para que as arquiteturas tenham imagens o suficiente para um bom treinamento. Ao final, foram obtidas 2.554 imagens as quais foram divididas em conjunto de dados exclusivos de treino e de validação, na proporção de 80% e 20%, respectivamente. Foram avaliadas três arquiteturas de redes neurais convolucionais, sendo elas a U-Net, FPN e Linkinet. Os modelos gerados a partir das arquiteturas foram avaliados e a seleção do melhor se deu em função das melhores médias para a inserção sobre união (IoU). As estimativas das classes do modelo selecionado foram comparadas visualmente com as máscaras esperadas a partir de um conjunto de 20 imagens. Por fim, foram calculadas a área real e estimada da rachadura as quais foram comparadas via teste qui quadrado, coeficiente de determinação (R2), Raiz do erro quadrático médio (RMSE) e o Erro absoluto médio percentual (MAPE). Com esse trabalho, observa-se que o modelo U-Net se configura como a melhor opção dentre as arquiteturas aqui avaliadas para a fenotipagem de rachaduras de toras em campo. A equidade estatística das estimativas da área das rachaduras em relação à área real aliados com a rapidez em se obter os resultados estimulam o seu emprego em tarefas de avaliação de rachaduras em programas de melhoramento florestal, ainda que o modelo apresente dificuldade ao lidar com pequenas rachaduras. Estudos futuros podem focar em estratégias que visem a melhoria de detecção das pequenas rachaduras
Prospecting chitinase coding transcripts in leaf-cutting ant Atta sexdens RNA-Seq data
No full textThe leaf-cutting ant Atta sexdens is widely distributed in Brazil and is considered an important insect pest of several crops due to its intense foraging activity on fresh plant material. The intense defoliation performed by ants takes place to grow the symbiotic fungus (Leucoagaricus gongylophorus) on which ants feed. Although much is known about the ants bioecology, there are still few studies to validate the gene function of protein families that play important roles in the development of leaf-cutting ants, since little molecular data is currently available for these species. This work aimed to obtain the leaf-cutting ant A. sexdens transcriptome by RNA sequencing of five biological samples (whole larva, larval gut, whole foraging ant, head, and gut of foraging ant), aiming to identify sequences encoding chitinases – enzymes involved in the degradation route of chitin, a vital polysaccharide for building extracellular matrices and for accomplishing other functions in insects. After sequencing, de novo assembly of the transcripts was performed using the Trinity tool. The prediction of Open Reading Frames occurred from similarity data and identification of protein domains, with identification of 45,253 protein-coding sequences. Of this total, 36,639 sequences had at least one domain deposited in the Pfam database, and it was possible to annotate 24,392 sequences containing direct orthologs in databases available in eggNOG. In general, the transcripts present in larger quantities in A. sexdens transcriptome fell into the category signal transduction mechanisms. From the phylogenetic analysis, twenty-three sequences encoding chitinases were identified, divided into eleven groups of chitinases commonly found in insects, of which fifteen presented all the expected domains. Therefore, with the in silico identification of potencial candidates for chitinases in the A. sexdens transcriptome it will be possible to expand molecular and physiological knowledge about the species and contribute to further studies aimed at elucidating the role of these enzymes in the development of leaf-cutting ants.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)A formiga cortadeira Atta sexdens apresenta ampla distribuição no Brasil e é considerada um importante inseto-praga de diversas culturas agrícolas devido à sua intensa atividade de forrageio de material vegetal fresco. A intensa desfolhação dessas formigas ocorre em virtude da necessidade de fornecerem alimentos para cultivo do fungo (Leucoagaricus gongylophorus) com o qual vivem em simbiose e do qual também se alimentam. Embora muito se saiba sobre a bioecologia destes insetos, ainda são poucos os estudos de validação da função gênica de famílias proteicas que desempenham funções importantes no desenvolvimento das formigas cortadeiras, uma vez que são quase inexistentes os dados moleculares disponíveis para estas espécies. O objetivo deste trabalho consistiu em obter o transcritoma da formiga cortadeira A. sexdens proveniente do sequenciamento de RNA de cinco amostras biológicas (larva inteira, intestino de larva, formiga forrageadora inteira, cabeça e intestino de formiga forrageadora), visando identificar transcritos codificadores de quitinases, que são enzimas envolvidas na rota de degradação da quitina - um importante polissacarídeo componente de matrizes extracelulares e que desempenha diversas funções nos insetos. A partir dos dados brutos do sequenciamento das amostras foi conduzida análise de qualidade e, posteriormente, as leituras processadas foram utilizadas na montagem de novo do transcritoma por meio da ferramenta Trinity. A predição de ORFs (do inglês - Open Reading Frames) ocorreu a partir de dados de similaridade e identificação de domínios proteicos, com identificação de 45.253 sequências candidatas a transcritos codificadores. Deste total, 36.639 sequências apresentaram ao menos um domínio depositado no banco de dados Pfam, sendo que foi possível anotar 24.392 sequências contendo ortólogos diretos nos bancos de dados disponíveis no eggNOG. De maneira geral, os transcritos presentes em maior quantidade no transcritoma de A. sexdens se enquadraram na categoria de mecanismos de transdução de sinais. Após a análise filogenética foram identificados 23 transcritos codificadores de quitinases, divididos em 11 grupos de quitinases comumente encontradas em insetos. De modo geral, quinze das quitinases identificadas em A. sexdens apresentaram todos os domínios esperados. Portanto, com a identificação in silico de potenciais candidatas a quitinases no transcritoma de A. sexdens será possível ampliar o conhecimento molecular e fisiológico acerca da espécie e contribuir com estudos posteriores que visem elucidar o papel destas enzimas no desenvolvimento da formiga cortadeira Atta sexdens
Características de propriedades leiteiras com diferentes níveis de eficiência técnica
Full text linkDairy farming is essential for Brazilian agriculture and, especially, for the Minas Gerais State. The understanding of technical efficiency and its impacts on the economic performance of dairy farms contributes to the development of the milk production chain. In the context of organizations, the Firm Theory helps in understanding how production factors affect the economic performance of these organizations, which are little studied in dairy farming. The objective of this study was to identify the main characteristics that differentiate dairy farms in the state of Minas Gerais, Brazil. For this purpose, dairy farms with different levels of efficiency (high, medium and low) were compared using data envelopment analysis (DEA), descriptive statistics and mean difference tests, analyzing socioeconomic, cost and economic performance variables. To increase the technical efficiency of dairy farms, it is important to reduce the total operating cost (TOC) and effective operating cost (EOC) by optimizing their components. However, spending on feeding (concentrated) and electricity should be increased so that the analyzed dairy farms become more efficient. In addition, the increase in the technification of dairy farms must happen, but always with caution, so that depreciation costs do not rise disproportionately. This research contributes to the advancement of scientific knowledge by applying the assumptions of the Firm Theory to dairy farming, an incipient topic in the literature. For rural producers, this research can be especially useful when presenting efficiency indicators and parameters for dairy farms, such as food costs, which must be more than 60% of the EOC.A pecuária leiteira é essencial para a agropecuária brasileira e, principalmente, para o estado de Minas Gerais. A eficiência técnica e seus impactos no desempenho econômico das propriedades leiteiras contribuem para o desenvolvimento da cadeia produtiva do leite. A Teoria da Firma auxilia no entendimento de como os fatores de produção afetam o desempenho econômico dessas organizações, pouco estudada na pecuária leiteira. O objetivo deste estudo foi identificar as principais características que diferenciam as propriedades leiteiras do Estado de Minas Gerais, Brasil. Para tanto, propriedades leiteiras com diferentes níveis de eficiência (alta, média e baixa) foram comparadas por meio de Análise Envoltória de Dados (DEA), estatística descritiva e testes de diferença de médias, sendo analisadas variáveis socioeconômicas, de custos e de desempenho econômico. Para aumentar a eficiência técnica de propriedades leiteiras, é importante reduzir o custo operacional total (COT) e o custo operacional efetivo (COE) otimizando seus componentes. No entanto, os gastos com alimentação (concentrada) e energia elétrica devem ser aumentados para que as propriedades leiteiras analisadas se tornem mais eficientes. Além disso, o aumento da tecnificação de propriedades leiteiras deve acontecer, mas sempre com cautela, para que os custos com depreciação não se elevem desproporcionalmente. Esta pesquisa contribui para o avanço do conhecimento científico ao aplicar os pressupostos da Teoria da Firma à pecuária leiteira, tema incipiente na literatura. Para produtores rurais, esta pesquisa pode ser especialmente útil ao apresentar indicadores e parâmetros de eficiência de propriedades leiteiras, caso dos custos com alimentação, que devem ser mais de 60% do COE
Cryopreservation of axillary buds and biochemical analysis of Passiflora gibertii
No full textThe Passiflora genus encompasses over 600 plant species worldwide, with high commercial
potential for fruit production, ornamentation, and medicinal purposes. The diversity and
intrinsic characteristics of Passiflora, such as seed dormancy and cross-fertilization, may
require specific storage conditions and special care to maintain viability and genetic integrity
over time, posing challenges in germplasm fields, a traditional conservation method.
Cryopreservation is described as an increasingly established practice, offering an alternative
for species conservation with advantages like space efficiency, low maintenance, and
pathogen-free preservation. This study aimed to promote and assess the cryopreservation of
axillary buds as explants from Passiflora gibertii plants in Murashige and Skoog (MS) standard
culture medium supplemented with 6-benzylaminopurine (BAP) and sucrose. The
cryopreservation technique employed was droplet vitrification. Beforehand, the explants
underwent pre-treatment in a culture medium with a high sucrose concentration for 24 hours.
Subsequently, they were subjected to Loading Solution (LS) for 30 minutes for dehydration.
Aluminum strips were prepared at 0°C, and Vitrification Solution (VSL) drops were applied. The
treatments were immersed in liquid nitrogen (LN) inside cryotubes for an hour. The re-
warming process used Recovery Solution (RS) for 30 minutes. In the subsequent stage,
explants were rehydrated in post-treatment medium with a high sucrose concentration for 24
hours. After this period, segments were transferred to a regeneration medium (MS + BAP) to
assess survival rates. The treatment with the highest survival rate was 66.7%, achieved with a
45-minute exposure to VSL. Explant sections were made for qualitative anatomical evaluation.
Surviving buds from the best treatment and dead buds were preserved, embedded, and
analyzed under a microscope for comparison. Cells with ruptured membranes and cellular
content leakage were prominently observed in dead buds, indicating that even with droplet
vitrification, crystallization occurs in a significant portion of the explants. Biochemical analyses,
covering various parameters such as sugars, antioxidant enzymes, and lipid peroxidation, were
performed on cryopreserved explants compared to non-cryopreserved controls, both during
cryopreservation and rooting, investigating physiology, antioxidants, and osmoregulation. In
the cryopreservation process, exposure to the solution induced stress in the buds, reflected by
a significant increase in malondialdehyde (MDA). High levels of MDA, combined with a
reduction in protective antioxidants, indicated cell death. However, the application of VSL
allowed survival and stimulated regeneration, evidenced by increased soluble sugars and
hydrogen peroxide. Rooting differed between species, with Passiflora gibertii facing
difficulties, while Passiflora alata demonstrated greater efficiency, supported by biochemical
distinctions between rooted and non-rooted explants.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)O gênero Passiflora compreende mais de 600 espécies de plantas espalhadas pelo mundo,
apresentando alto potencial comercial para a produção de frutos, ornamentação e fins
medicinais. A diversidade de espécies do gênero e características intrínsecas a estas, como
dormência de sementes e fecundação cruzada, podem exigir condições específicas de
armazenamento e cuidados especiais para manter sua viabilidade e integridade genética ao
longo do tempo apresentando dificuldades em sua manutenção nos campos de germoplasma,
que é uma maneira tradicional de conservação. A criopreservação é descrita como uma prática
cada vez mais consolidada, sendo uma alternativa para a conservação das espécies e
apresentando vantagens como a capacidade de manter o material conservado em pouco
espaço, baixa necessidade de manutenção e livre de patógenos. Assim, o presente trabalho
teve como objetivo promover e avaliar a criopreservação de gemas axilares como explantes de
plantas da espécie Passiflora gibertii em meio de cultura do tipo Murashige e Skoog (MS)
padrão acrescido de 6-benzilaminopurina (BAP) e sacarose. A técnica criopreservadora
empregada foi a droplet vitrification. Antes disso, os explantes passaram por um pré-
tratamento em meio de cultura contendo alta concentração de sacarose por 24 horas. Em
seguida, foram submetidos à solução LS (Loading Solution) por 30 minutos para desidratação.
As tiras de alumínio foram preparadas a uma temperatura de 0°C e sobre elas foram aplicadas
gotas da solução de vitrificação VSL (Vitrification Solution L). Os tratamentos foram imersos em
nitrogênio líquido (NL) dentro de criotubos por uma hora. O processo de reaquecimento foi
realizado utilizando a solução RS (Recovery Solution) por um período de 30 minutos. Na etapa
subsequente, os explantes foram reidratados em meio de pós-tratamento contendo alta
concentração de sacarose, durante 24 horas. Após esse período, os segmentos foram
transferidos para um meio de regeneração (MS + BAP) para avaliar a taxa de sobrevivência. O
tratamento que apresentou a maior taxa de sobrevivência foi de 66,7% e ocorreu com uma
exposição de 45 minutos à solução VSL. Cortes dos explantes foram feitos para a avaliação
anatômica qualitativa, gemas sobreviventes do melhor tratamento e gemas mortas foram
conservadas, emblocadas e analisadas em microscópio para comparação. Células rompidas
com extravasamento de conteúdo celular foram observadas com bastante expressão em
gemas mortas, indicando que mesmo utilizando a técnica de droplet vitrification, a
cristalização ocorre em grande parte dos explantes. As análises bioquímicas, abrangendo
diversos parâmetros como açúcares, enzimas antioxidantes e peroxidação lipídica, foram
realizadas em explantes criopreservados em comparação ao controle não criopreservado e
durante o enraizamento, investigando fisiologia, antioxidantes e osmorregulação. No processo
de criopreservação, a exposição à solução gerou estresse nas gemas, refletido pelo aumento
de MDA. Altos níveis de MDA, combinados com a redução de antioxidantes protetores,
indicaram à morte celular, enquanto a aplicação de VSL permitiu a sobrevivência e estimulou a
regeneração, evidenciada pelo aumento de açúcares solúveis e peróxido de hidrogênio. O
enraizamento diferiu entre as espécies, com Passiflora gibertii apresentando dificuldades,
enquanto Passiflora alata demonstrou maior eficiência, com distinções nos marcadores
bioquímicos entre explantes enraizados e não enraizados
Terroir microbiota of bloomy rind artisanal Minas cheese from canastra region
No full textArquivo retido, a pedido da autora, até fevereiro de 2025.Minas Gerais stands out for its cheese production in several micro-regions. At Canastra, artisanal Minas cheese has gained recognition and visibility in competitions around the world, standing out among the best in the world, attracting tourists and consumers to the producing cheese farms. The traditional way of manufacturing, the endogenous microbiota, among other factors, predict the characteristics and sensorial quality of the product. Therefore, knowing these factors is of great importance to guarantee the identity and safety of the product. The determination of the typical microbiota of the terroir, comprising filamentous fungi, bacteria and yeasts, present both on the surface and mass of the Bloomy Rind Artisanal Minas Cheese from the Canastra region was the aim of this study. To this end, cultivation-dependent and independent methods were used to evaluate samples from six different farms. Namely, amplicon sequencing of the ITS and 16S regions, identification of filamentous fungi and yeasts isolated by serial dilution in DRBC, and YEPG medium and identification of yeasts by MALDI-TOF MS. The use of different complementary methods makes it possible to profile the total microbiota and isolate the cultivable microbiota for future research. Physicochemical aspects of the samples, such as moisture, fats, proteins, pH and ash were correlated with the identified mycobiota. Investigation using an independent cultivation method showed that the most prevalent fungal species in the rind and mass were Geotrichum candidum and Diutina catenulata. Candida intermedia was more abundant only in the mass of the cheeses. Among the bacteria, the surface showed a greater diversity of genera and species, such as Lactococcus sp, Brevibacterium sp, Corynebacterium variabile and Staphylococcus sp. Only Lactococcus sp, Streptococcus salivarius and unidentified species of the genus Streptococcus prevailed in the mass of the cheeses. Differences between species prevalence stood out. In samples with greater abundance of G. candidum and Lactococcus spp., a lower prevalence of D. catenulata and C. variabile, respectively, was noted. Using cultivation-dependent methods, it was possible to isolate the species Diutina catenulata, Kluyveromyces lactis, Kodamaea ohmeri, Trichosporon coremiiforme and Geotrichum candidum both in the mass and on the surface of the analyzed cheeses. Candida intermedia, Torulaspora delbrueckii and Trichosporon japonicum were isolated only from the surface, associated with samples with higher pH values. In the mass, the yeasts Candida lucitaniae, Candida parapsilosis, Trichosporon asahii and Rhodotorula mucilaginosa were found, related to moister cheeses. G. candidum and K. lactis were related to fattier cheeses. The results contribute to the understanding of the chemical composition and microbial community of cheeses in the region and contribute to the implementation of strategies that can improve quality and safety in production. Furthermore, the preservation of the isolates enables future studies that can contribute to the knowledge of the dynamics between the microbial communities of Canastra's artisanal Minas cheese.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Minas Gerais se destaca pela produção de queijos em diversas microrregiões. Na Canastra, o queijo Minas artesanal tem ganhado reconhecimento e visibilidade em concursos mundo afora, se destacando entre os melhores do mundo, atraindo turistas e consumidores às queijarias produtoras. O modo tradicional de fabricação, a microbiota endógena, entre outros fatores, predizem as características e a qualidade sensorial do produto. Portanto, conhecer tais fatores é de grande importância para a garantia da identidade e segurança do produto. A determinação da microbiota típica do terroir, compreendendo os fungos filamentosos, bactérias e leveduras, presentes tanto na superfície quanto no interior do Queijo Minas Artesanal Casca Florida, da região da Canastra, foi o alvo deste estudo. Para tal, foram utilizados métodos dependentes e independentes de cultivo para avaliar amostras de seis propriedades distintas. A saber, sequenciamento amplicon das regiões ITS e 16S, identificação de fungos filamentosos e leveduras isolados por diluição seriada nos meios DRBC e YEPG e identificação de leveduras por MALDI-TOF MS. A utilização de diferentes métodos complementares permite traçar um perfil da microbiota total e o isolamento da microbiota cultivável para pesquisas futuras. Aspectos físico-químicos das amostras, como umidade, gorduras, proteínas, pH e cinzas foram correlacionados com a micobiota identificada. A investigação por método independente de cultivo mostrou que as espécies fúngicas mais prevalentes na casca e no interior foram Geotrichum candidum e Diutina catenulata. Candida intermedia foi mais abundante apenas no interior dos queijos. Entre as bactérias, a superfície apresentou maior diversidade de gêneros e espécies, como Lactococcus sp, Brevibacterium sp, Corynebacterium variabile e Staphylococcus sp. Apenas Lactococcus sp, Streptococcussalivarius e espécies não identificadas do gênero Streptococcus prevaleceram no interior dos queijos. Diferenças entre a prevalência de espécies se destacaram. Nas amostras com maior abundância de G. candidum e Lactococcus spp. notou-se menor prevalência de D. catenulata e C. variabile, respectivamente. Pelos métodos dependentes de cultivo foi possível isolar tanto no interior, quanto na superfície dos queijos analisados as espécies Diutina catenulata, Kluyveromyces lactis, Kodamaea ohmeri, Trichosporon coremiiforme e Geotrichum candidum. Somente da superfície isolou-se Candida intermedia, Torulaspora delbrueckii e Trichosporon japonicum, associadas às amostras com maiores valores de pH. No interior, encontrou-se as leveduras Candida lucitaniae, Candida parapsilosis, Trichosporon asahii e Rhodotorula mucilaginosa, relacionadas aos queijos mais úmidos. G. candidum e K. lactis foram relacionados aos queijos mais gordos. Os resultados colaboram para o entendimento da composição química e da comunidade microbiana dos queijos da região e contribuem para a implementação de estratégias que possam melhorar a qualidade e segurança na produção. Além disso, a preservação dos isolados possibilita estudos futuros que possam contribuir para o conhecimento das dinâmicas entre as comunidades microbianas do queijo Minas artesanal da Canastra
Colletotrichum and Fusarium species associated with symptoms of sugarcane red rot
No full textArquivo retido, a pedido da autora, até março de 2024.Red rot of sugarcane is one of the important fungal diseases which can result in losses of yield and quality. The causal agent is known as Colletotrichum falcatum, inducing symptoms of rot inside the stem and reddish lesions along the central part of the leaves. Another fungal disease, “Pokkah boeng”, is caused by species of the Fusarium fujikuroi species complex FFSC. Recently published results show that C. falcatum as well as Fusarium species are associated with symptoms of red rot and that symptoms sometimes overlap with those of “Pokkah boeng”. The objectives of this study were (i.) to verify if there is more than a single species of Colletotrichum associated with sugar cane plants with symptoms of red rot; (ii.) to evaluate the effect of coinfection with C. falcatum and Fusarium species on the evolution of symptoms of red rot; (iii.) to verify if also Fusarium species are able to induce reddish lesions along the central part of the leaves. Symptomatic plant material was collected in the states of Minas Gerais, São Paulo and Pernambuco in 2021, and the obtained isolates were identified by evaluation of morphological markers and molecular phylogenetic analyses of the barcode gene regions TEF, ITS, ACT and GAPDH. Pathogenicity of selected strains was tested by inoculation in stems and leaves. Fusarium madaense, F. sacchari and F. verticillioides are reported for the first time in Brazil inducing symptoms of red rot in leaves of sugarcane. A supposedly new species of Colletotrichum was identified in association with sugarcane, together with F. fredkrugeri, another member of the FFSC. Stems inoculated with F. sacchari, C. falcatum, and the combination of both, developed severe symptoms. When inoculated in leaves, F. madaense and C. falcatum induced longer lesions on the central part of the leaves compared with the other species. In conclusion, several species can cause red rot in sugarcane in Brazil. Also, Fusarium species induce symptoms of red lesions on the central part of the leaves and the association of Fusarium and C. falcatum result in the development of more severe symptoms on stems. These findings will permit the correct diagnosis of the causal agents of sugarcane red rot, and give support to breeding programs and the elaboration of adequate strategies for disease management, including the recommendation of biological and chemical products for disease control.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Entre as doenças fúngicas que podem trazer prejuízos ao setor canavieiro, observa-se a podridão vermelha, que tem como principal agente causal Colletotrichum falcatum, induzindo sintomas de podridão no interior do colmo e coloração vermelha na nervura central de folhas da cana-de-açúcar. Outra doença, conhecida como ‘’Pokkah boeng’’, é induzida por espécies do complexo Fusarium fujikuroi. Resultados publicados recentemente evidenciam que C. falcatum e espécies de Fusarium estão associadas a plantas com sintomas da podridão vermelha e que os sintomas, às vezes, podem se sobrepor aos da ‘’Pokkah boeng’’. Os objetivos desse trabalho foram: (i.) esclarecer se ocorre mais de uma espécie de Colletotrichum em plantas de cana-de-açúcar com sintomas de podridão vermelha; (ii.) qual é o efeito da coinfecção de C. falcatum e espécies de Fusarium no desenvolvimento dos sintomas da podridão vermelha; e (iii.) se espécies de Fusarium podem causar coloração vermelha na nervura central de folhas de cana-de-açúcar. Foi coletado material vegetal sintomático das regiões canavieiras de Minas Gerais, São Paulo e Pernambuco em 2021, e os isolados obtidos foram identificados por meio de avaliação de seus marcadores morfológicos, análises de filogenia molecular utilizando sequências das regiões gênicas barcode TEF, ITS, ACT e GAPDH e testes de patogenicidade. Fazemos o primeiro registro no Brasil das espécies F. madaense, F. sacchari e F. verticillioides, causando sintomas de podridão vermelha em folhas de cana-de-açúcar. Foram identificadas ainda uma supostamente nova espécie de Colletotrichum e F. fredkrugeri, ocorrendo em associação com a cana-de-açúcar. Colmos inoculados com F. sacchari, C. falcatum e a combinação de ambos desenvolveram sintomas severos. Quando inoculados em folhas, F. madaense e C. falcatum induziram sintomas de maior comprimento na nervura central em comparação às demais espécies inoculadas. Em conclusão, ocorrem várias espécies causando podridão vermelha nos canaviais. Espécies de Fusarium também induzem sintomas de coloração vermelha na nervura central folhas de cana-de-açúcar, e a associação de Fusarium e C. falcatum resulta no desenvolvimento de sintomas mais severos em colmos. Estes resultados permitirão a diagnose correta dos agentes etiológicos da podridão vermelha e podem dar suporte a programas de melhoramento genético e de formulação de estratégias de manejo, como a recomendação de produtos biológicos e fungicidas adequados
Fertilizante líquido e sólido NPK, processo de obtenção, composições fertilizantes e uso
No full textA presente tecnologia consiste em um processo de clivagem química de couro ou peles contendo cromo. O processo utiliza metilatos (CH3O-) ou etilatos (CH3CH2O-), de sódio, potássio ou cálcio, produzindo hidróxido de cromo (pasta verde), sulfato de amônio e fertilizante líquido. O trióxido de cromo III (Cr2O3) obtido foi utilizado na produção de liga Fe-Cr. O fertilizante líquido foi aplicado nas culturas de morango, violeta e acerola, podendo ser aplicado a outros tipos de culturas. O fertilizante também apresenta compatibilidade com pesticidas, podendo compor uma composição contendo fertilizante e pesticida ou ainda usado para obtenção de produtos contendo fertilizantes e pesticidas, que permitem aplicação em parcelamento único, desonerando o processo em campo. A invenção refere-se também à obtenção de uma formulação de um fertilizante sólido NPK, obtido na forma de pellets pela combinação do N recuperado dos resíduos e misturado homogeneamente a sais de K e P. Os pellets obtidos dessa maneira fornecem uma interessante versatilidade de aplicação em campo para o fertilizante, uma vez que além do fertilizante líquido pode ser produzido um material sólido, contendo composições diversas como, por exemplo, a formulação NPK 4/14/8, para adubação em solo
Increased mobilization of geogenic arsenic by anthropogenic activities: the Brazilian experience in mining and agricultural areas
No full textThis review addresses anthropogenic activities related to exploitation and processing of mineral resources containing geogenic arsenic (As) that led to increases in As levels in Brazilian ecosystems. While resuming relevant research concerned with environmental impact assessments derived from mining activities, we also review studies underlining the significance of agriculture on As occurrence from geogenic As sources in Brazil. Although, in general, agroecosystems seem not to be at high risk of As exposure throughout the country, the recent collapse of two iron-ore mining tailing dams, in the Iron Quadrangle, a region with abnormal levels of As of geogenic origin, has raised concerns related to human and environmental threats due to As exposure in these areas. Moreover, we highlight that gold exploration is widespread in the country and yet, human health risk assessments regarding As in most of these areas are still rare. We conclude by emphasizing that long-term environmental monitoring must be conducted to evaluate the real environmental risks of As in Brazilian ecosystems, especially for those affecting people
Anthropogenic habitats drive functional traits and herbivory in neotropical spontaneous urban flora
No full textUrbanization is among the main drivers of global change today. Urban environmental filters directly affect the vegetation present in cities. However, the structural factors that drive the selection of plant traits, the change in plant-insect interactions and favor non-native species in cities are still poorly understood, particularly in neotropical regions. Thus, in the present work we investigated how the intensity of urbanization and anthropogenic habitats affected species richness, cover, composition, functional traits and foliar damage in native and non-native plants that establish spontaneously in cities. We sampled landscapes classified into three classes of urbanization intensity, defined by the percentage of gray area (construction and pavement): low (25-45%), moderate (50-70%) and high urbanization (>75%); for two habitats (sidewalk and vacant lot), in the urban perimeter of Itajubá, Minas Gerais. The functional traits measured were height, specific leaf area (SLA), life form, dispersal syndrome and leaf damage (herbivory, pathogens and trampling). Richness, coverage, functional attributes, and leaf damage data (dependent variables) were analyzed using generalized linear models (GLM), with percentage of gray area and habitat type as independent variables. The species compositions were compared with non-metric multidimensional scaling (NMDS). In the city, we collected 88 plant species, 38 natives and 50 non-natives, showing a high occurrence of non-native species (64.6%). The type of habitat had a greater influence on the plant community than the urbanization intensity. Species richness decreased with increasing gray area, vegetation cover was higher in vacant lots compared with sidewalks, and species compositions were significantly different between sidewalks and lots. For the functional traits, community height was higher in lots, SLA increased with the percentage of gray area, therophyte life form was more present in sidewalks, whereas geophyte, chamaephyte and hemicryptophyte in lots. Autochoric dispersion syndromes occurred with higher frequency on sidewalks and zoochorous on lots. The percentage of herbivory was also higher in lots. Few traits varied along the urbanization classes ans vacant lots encompassed a greater variation of community traits, evidencing the importance of this ruderal habitat for urban biodiversity.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)A urbanização está entre os principais fatores das mudanças globais da atualidade. Os filtros ambientais urbanos afetam diretamente a vegetação presente nas cidades. No entanto, os fatores estruturais que impulsionam a seleção de características de plantas, a alteração nas interações planta-inseto e favorecem espécies não-nativas nas cidades ainda são pouco conhecidos em regiões neotropicais. Desse modo, no presente trabalho investigamos como a intensidade de urbanização e os habitats antropogênicos afetam riqueza, cobertura vegetal, composição de espécies, traços funcionais e danos foliares em plantas nativas e não-nativas que se estabelecem espontaneamente na cidade. Amostramos paisagens classificadas em três classes de intensidades de urbanização, definidas pela porcentagem de área cinza (construída e pavimentada): baixa (25-45%), moderada (50-70%) e alta (>75%), em dois habitats (calçada e lote vago) no perímetro urbano do município de Itajubá/MG. Estimamos a riqueza e cobertura vegetal da comunidade, além de características funcionais: altura, área foliar específica (SLA), forma de vida e síndrome de dispersão e danos foliares (herbivoria, patógenos e pisoteio) em cada espécie por unidade amostral. Dados de riqueza, cobertura, traços funcionais e danos foliares (variáveis dependentes) foram analisados em modelos lineares generalizados (GLM), tendo a porcentagem de área cinza e o tipo de habitat como variáveis independentes. A similaridade entre as composições de espécies foi comparada com escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS). Na cidade, coletamos 88 espécies vegetais, sendo 38 nativas e 50 não-nativas, nossos resultados apresentaram grande ocorrência de espécies não-nativas (64,6%) e demonstraram que o tipo de habitat tem maior influência na comunidade de plantas do que a intensidade de urbanização. A riqueza de espécies diminuiu com o aumento da área cinza, a cobertura vegetal foi maior em lotes vagos em comparação com calçadas e a composição de espécies de calçadas e lotes foram significativamente distintas. Entre os traços funcionais, a altura da comunidade foi maior em lotes, a SLA aumentou com a porcentagem de área cinza, a forma de vida terófito foi mais presente em calçadas e geófito, caméfito e hemicriptófito em lotes e a síndrome de dispersão autocórica ocorreu com maior frequência em calçadas e zoocórica em lotes. A proporção de herbivoria também foi maior em lotes. Poucos traços variaram ao longo das classes de urbanização e lotes vagos contiveram maior variação de traços da comunidade evidenciando a importância desse habitat ruderal para a biodiversidade urbana
Sistema de enclausuramento e transporte de pacientes com doenças infectocontagiosas
No full textNo final de 2019, a comunidade mundial alarmou-se perante a pandemia que o vírus COVID-19 causou e um dos grandes problemas gerados por este vírus é a sua fácil transmissão. Como consequência houve e ainda há superlotação em hospitais e CTIs. Constatou-se dificuldade no transporte de pacientes positivos para o Covid-19, ocorrendo a infecção de outras pessoas que ainda não contraíram o vírus, mas que se encontram no ambiente hospitalar. Desta forma, projetou-se uma estratégia para prevenção do contágio, que é o desenvolvimento de um sistema inteligente de enclausuramento, ergonômico e que atende todas as normas da engenharia e protocolos médicos. Além disso, o sistema de enclausuramento é compatível com corredores, ambulâncias do SAMU, helicópteros, facilitando o transporte do paciente, e, ainda pode ser usado como um local de isolamento caso não haver leitos isolados disponíveis para o tratamento de pacientes positivos para Covid-19 ou outras doenças infectocontagiosas. Desta forma, observa-se que a tecnologia empregada, não se aplica apenas ao tratamento com pacientes positivos parta Covid-19, mas, também, para quaisquer que estejam com doenças infectocontagiosas