https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/79419 2026-09-05T14:26:32Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275166 Efeitos da diversidade funcional sobre contribuições materiais em sistemas agroflorestais: multifuncionalidade e versatilidade Teleginski, Marinice As perdas de biodiversidade e funcionamento do ecossistema ocasionadas pela destruição de florestas, uso da terra para intensificação agrícola e homogeneização de paisagens são as principais preocupações da ciência e sociedade. Afetam os ecossistemas ocasionando perdas ecológicas enormes para satisfazer altas taxas de produção e ganhos econômicos. Os Sistemas Agroflorestais sucessionais são alternativas eficientes de mitigação desses desafios ambientais, de recuperação e restauração de áreas degradadas que têm potencial multifuncional para anteder tanto a demanda por alimentos, como de reestruturação da biodiversidade e impulsionamento do funcionamento dos ecossistemas. Tanto pela multifuncionalidade quanto pela capacidade versátil, SAFs impulsionam a biodiversidade em vários níveis, oferta de múltiplos Contribuições materiais e não materiais da natureza para as pessoas, e possibilitam rápido retorno socioeconômico ao agricultor. Diferentes maneiras de avaliar o funcionamento dos ecossistemas são propostas. A literatura aponta a eficiência de aplicação de abordagens ecológicas baseadas em estrutura funcional na pesquisa agrícola, para avaliar diferentes aspectos da biodiversidade relacionados ao funcionamento dos ecossistemas. O objetivo principal desta pesquisa é avaliar o efeito da diversidade funcional e da média funcional (medidas baseadas em atributos funcionais) de espécies cultivadas, sobre a disponibilidade de quatro contribuições materiais, da multifuncionalidade e versatilidade em Sistemas Agroflorestais Agroecológicos. Um experimento utilizando três diferentes composições funcionais de plantas cultivadas foi implantado em 2016 em Florianópolis (SC), Brasil. Seis atributos funcionais de 26 espécies foram utilizados: altura máxima da planta, área foliar, área foliar específica, densidade específica do caule, conteúdo de matéria seca e concentração de nitrogênio foliar. A média funcional foi determinada através do CWM (Community-Weighted Mean trait value) ponderado pela biomassa. O índice de entropia de Rao pelo pacote FD. No capítulo 1 utilizamos o CP1 da análise de componentes principais para composição da estrutura fixa dos modelos, para realizar a análise estatística através de modelos lineares mistos para testar os efeitos de diversidade e média funcional. Forragem, adubo verde, alimentos e germoplasmas foram medidos nas linhas de plantio com gabaritos padronizados. Descobrimos que no início da sucessão, principalmente a dominância de plantas com folhas pequenas, baixa concentração de nitrogênio foliar e maior densidade de caule promovem maiores produções de duas contribuições materiais. Mas independentemente do tempo de sucessão, consórcios dominados por plantas com baixa altura vegetativa e folhas grandes são os que devolvem maiores produções. Já consórcios com maior diversidade de atributos promovem maiores produtividade também no início da sucessão e, independente do tempo, consórcios com plantas maiores e baixa densidade de caule são as que promovem esse maior benefício. Nossos resultados sugerem que os agroflorestas devem ser planejadas com um grande número de espécies por unidade amostral para obter os benefícios tanto do efeito de seleção como de complementaridade. O capítulo 2 está em fase de análise dos dados e temos a expectativa de encontrar uma maneira robusta de análise da versatilidade em Sistemas Agroflorestais e outros agroecossistemas biodiversos.; Abstract: Biodiversity loss and ecosystem functioning decline caused by forest destruction, land-use intensification for agriculture, and landscape homogenization are major concerns for science and society. These processes affect ecosystems by generating substantial ecological losses in order to sustain high production rates and economic gains. Successional Agroforestry Systems are efficient alternatives for mitigating these environmental challenges and for recovering and restoring degraded areas, with multifunctional potential to meet both food demand and the restructuring of biodiversity and the enhancement of ecosystem functioning. Through both multifunctionality and versatility, Agroforestry Systems promote biodiversity at multiple levels, provide multiple material and non-material Nature?s Contributions to People, and enable rapid socioeconomic returns to farmers. Different approaches to assessing ecosystem functioning have been proposed. The literature highlights the effectiveness of applying ecological approaches based on functional structure in agricultural research to evaluate different aspects of biodiversity related to ecosystem functioning. The main objective of this research is to assess the effect of functional diversity and community-weighted mean (measures based on functional traits) of cultivated species on the availability of four material contributions, as well as on multifunctionality and versatility in Agroecological Agroforestry Systems. An experiment using three different functional compositions of cultivated plants was established in 2016 in Florianópolis (SC), Brazil. Six functional traits of 26 species were used: maximum plant height, leaf area, specific leaf area, stem specific density, leaf dry matter content, and leaf nitrogen concentration. The community-weighted mean trait value (CWM) was calculated weighted by biomass. Rao?s entropy index was calculated using the FD package. In Chapter 1, we used PC1 from principal component analysis to define the fixed structure of the models and performed statistical analyses using linear mixed models to test the effects of functional diversity and community-weighted mean. Forage, green manure, food, and germplasm were measured along planting rows using standardized quadrats. We found that at the beginning of succession, especially the dominance of plants with small leaves, low leaf nitrogen concentration, and higher stem density promotes greater production of two material contributions. However, regardless of successional stage, consortia dominated by plants with low vegetative height and large leaves yield higher production. Consortia with greater trait diversity also promote higher productivity at the beginning of succession and, independent of time, consortia with taller plants and low stem density provide greater benefits. Our results suggest that agroforestry systems should be designed with a large number of species per sampling unit to obtain benefits from both selection and complementarity effects. Chapter 2 is currently under data analysis, and we expect to identify a robust approach to analyze versatility in Agroforestry Systems and other biodiverse agroecosystems. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2026. 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275017 Efeito da poda de rejuvenescimento na multifuncionalidade de árvores frutíferas nativas da Mata Atlântica Mora Rave, Jhoan Sebastián O hotspot Mata Atlântica no Brasil, abriga um grande número de espécies de árvores frutíferas nativas. Os frutos e folhas destas espécies contêm uma enorme riqueza de compostos de alto valor nutricional e medicinal; fundamentais na soberania alimentaria e na autonomia das comunidades locais. Além disso apresentam potencial para desenvolvimento de produtos nas indústrias alimentícia e farmacêutica que podem beneficiar os médios de subsistência dos agricultores familiares. A Poda de rejuvenescimento (PR) de espécies frutíferas nativas da Mata Atlântica (EAFA), por meio da renovação e transformação da copa dessas espécies; pode promover a entrega simultânea de funções ecossistêmicas (Multifuncionalidade) relacionadas ao fornecimento de folhas e frutos. Nosso objetivo foi avaliar durante 3 anos o efeito de 4 diferentes intensidades de poda de rejuvenescimento realizadas em árvores adultas de E. brasiliensis, P. cattleianum, E. uniflora e A. mucosa, no contexto de sistemas agroflorestais; sobre: Capítulo 1: produtividade, características físico-químicas dos frutos, eficiência produtiva, evolução do tamanho e crescimento vegetativo da árvore, e fenologia reprodutiva. Capítulo 2: Entrega de diferentes funções ecossistêmicas relacionada à provisão de folhas e frutos Resultados: Todas as espécies toleram as diferentes intensidades de poda de rejuvenescimento avaliadas. Capítulo 1: São apresentados para um período de três anos, dados inéditos para o litoral catarinense da fenologia reprodutiva das espécies avaliadas. A duração da amplitude de colheita em grumixama, foi maior para as árvores submetidas a poda leve. Nas espécies grumixama, pitanga e biribá, conforme aumenta a intensidade de poda, diminui a produção de frutos. Intensidades leves e média da poda de rejuvenescimento, estimularam o desenvolvimento de frutos maiores nas árvores de grumixama, pitanga e araçá e atenuaram a perda de produtividade de frutos nessas espécies. Adicionalmente devido ao menor porte da árvore alcançado através deste tipo de poda, foi promovido um aumento na eficiência produtiva nestas duas espécies durante os dois primeiros anos. Capítulo 2: evidenciou-se que com a intensidade da poda, aumentam as funções de produção de biomassa foliar e lenhosa e é promovido o crescimento da área foliar (Sinergias); porém, diminui a função de produção de alimento (trade-off). Foi observado um aumento no índice de multifuncionalidade e desempenhos mais altos das funções nas árvores grumixama, araçá, pitanga submetidas à PR com intensidade leve e média; em relação às árvores não podadas. Isto, devido a que as árvores submetidas a intensidades de poda leve e média; proporcionam mais funções e a maioria delas em níveis equilibrados. Enquanto para todas as espécies, intensidades drásticas de PR proporcionam menos funções em níveis elevados, e as funções estão principalmente relacionadas ao fornecimento de biomassa vegetativa. Mostramos pela primeira vez que a multifuncionalidade das árvores das espécies grumixama, pitanga e araçá, pode ser promovida através da PR, quando realizada em intensidade leve e média; e isto, possibilita a produção de folhas e frutos simultaneamente nessas espécies. A articulação da produção desses tecidos vegetais a cadeias produtivas pode melhorar os médios de subsistência dos agricultores familiares e assim contribuir para a conservação através do uso das espécies aqui avaliadas, bem como de outras EAFA.; Abstract: The Brazilian Atlantic Rainforest hotspot is home to many species of native fruit trees. The fruits and leaves of this species contain a surprising wealth of compounds with high nutritional and medicinal value, used by local communities, and with potential for development products of the food and pharmaceutical industries. Rejuvenation pruning (RP) in native Atlantic rainforest fruit trees (NARFT) can renew and transform the canopy of these species and can promote the simultaneous provision of ecosystem functions (Multifunctionality) related to the supply of these plant tissues. Our objective was to evaluate the effect of different rejuvenation pruning intensities on the multifunctionality of mature trees of E. brasiliensis, P. cattleianum, E. uniflora, and A. mucosa in an agroforestry systems context, regarding Chapter 1: Reproductive phenology, productivity and physical-chemical characteristics of fruits, productive efficiency, size evolution, and vegetative growth. Chapter 2: The delivery of different ecosystem functions related to the supply of leaves and fruits. Results: We found that all species tolerate different PR intensities. Chapter 1:, For three years, the reproductive phenology data of the species evaluated in this work are presented. The duration of the harvest breadth in grumixama was greater for trees subjected to light pruning. In the grumixama, pitanga, and biribá trees, as pruning intensity increases, fruit production decreases. Light and medium intensities of rejuvenation pruning stimulated the development of larger fruits in grumixama, pitanga, and araçá trees and mitigated the loss of fruit productivity in these species. Additionally, due to the smaller size of the tree achieved through this type of pruning, productive efficiency was promoted in these two species during the first two years. Chapter 2:, with pruning intensity, the functions leaf and woody biomass production and leaf area index growth increase (Synergies); but the Food productivity function decreases (trade-off). In relation to unpruned trees, an increase in tree multifunctionality and greater performance of functions was observed in grumixama, araçá, pitanga trees subjected to PR with light and medium intensity, because these intensities provide more functions and the most of them at balanced levels. Whereas for all species, drastic intensities of RP provide fewer functions at high levels, mainly related to the provision of vegetative biomass. We show for the first time that, tree multifunctionality can be promoted through RP in low and medium intensities in grumixama, pitanga and araçá and thus enable the production of fruits and leaves simultaneously in those species. Productive chains that promote the demand for these plant tissues could improve the livelihoods of smallholders and thus contribute to conservation through the use of the species evaluated here and other NARTF. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2024. 2024-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/274626 Atividade da própolis de Apis mellifera sobre Alternaria linariae e na proteção de tomate contra a pinta-preta Cardozo, Mayara Martins A pinta-preta, causada por Alternaria linariae, é uma das principais doenças fúngicas do tomate (Solanum lycopersicum), resultando em perdas significativas na produtividade e comprometendo a qualidade comercial dos frutos. O controle convencional depende, principalmente, do uso de fungicidas sintéticos, que apresentam riscos ambientais e à saúde humana. Nesse contexto, a busca por alternativas sustentáveis é essencial. A própolis, uma substância resinosa produzida por abelhas, tem despertado interesse devido à sua composição química rica em compostos bioativos, como polifenóis e flavonoides, que possuem propriedades antifúngicas. Este estudo teve como objetivo avaliar a atividade antifúngica de extratos hidroalcoólicos de própolis (EHPs) contra A. linariae e investigar seu papel na ativação da defesa vegetal. Inicialmente, dez EHPs de diferentes regiões do Brasil foram testados quanto à sua atividade antifúngica. Os extratos URO e SJ10 demonstraram a maior inibição do crescimento micelial de A. linariae, reduzindo-o em 41,7% e 42,1%, respectivamente. Testes de concentração inibitória mínima (CIM) revelaram que concentrações de 110 µg de equivalentes de ácido gálico por mililitro (EAG mL?¹) foram fungicidas, enquanto 55 µg EAG mL?¹ apresentaram efeito fungistático. Além disso, os esporos tratados de A. linariae apresentaram atrasos significativos na germinação, com apenas 29,26% de germinação em 24 horas, comparado a 97,6% nas amostras controle. Análises cromatográficas confirmaram a presença de compostos fenólicos, especialmente flavonoides, como os principais agentes bioativos responsáveis pelo efeito antifúngico. Ensaios em casa de vegetação foram conduzidos para avaliar os efeitos protetores dos extratos hidroalcóolicos de própolis em plantas de tomate. A aplicação foliar dos EHPs três dias antes da inoculação fúngica reduziu significativamente a fixação, germinação e colonização do patógeno, resultando em menor severidade da doença. Além disso, análises bioquímicas revelaram uma modulação significativa do metabolismo das plantas tratadas. Houve aumento do conteúdo de proteínas totais e maior atividade de enzimas de defesa, incluindo peroxidase do ascorbato, catalase e superóxido dismutase em diferentes momentos pós-inoculação. A atividade da lipoxigenase aumentou em 24 e 72 horas após a inoculação, enquanto a enzima fenilalanina amônia-liase (FAL) foi rapidamente induzida após a aplicação dos EHPs, levando ao acúmulo de compostos fenólicos. Essas alterações metabólicas indicam que os EHPs ativam respostas de defesa sistêmica nas plantas de tomate, reduzindo o estresse oxidativo e fortalecendo a resistência contra A. linariae. Em conclusão, este estudo destaca o potencial da própolis como um agente antifúngico natural para o manejo da pinta-preta do tomate. Os compostos bioativos dos EHPs não apenas inibem o crescimento fúngico, mas também estimulam os mecanismos de defesa vegetal, oferecendo uma alternativa sustentável aos fungicidas sintéticos. Estudos adicionais são necessários para otimizar métodos de aplicação e concentrações para uso em campo, mas os resultados reforçam a viabilidade dos biopesticidas à base de própolis para a agricultura sustentável.; Abstract: Early blight, caused by Alternaria linariae, is a major fungal disease affecting tomato (Solanum lycopersicum), leading to significant yield losses and reducing commercial fruit quality. Conventional control strategies primarily rely on synthetic fungicides, which pose risks to the environment and human health. In this context, the search for sustainable alternatives is crucial. Propolis, a resinous substance produced by bees, has gained attention due to its diverse bioactive compounds, including polyphenols and flavonoids, which exhibit antifungal properties. This study aimed to evaluate the antifungal activity of hydroalcoholic propolis extracts (PHEs) against A. linariae and investigate their role in plant defense activation. Initially, ten PHEs from different Brazilian regions were screened for antifungal activity. Among them, URO and SJ10 exhibited the highest inhibition of A. linariae mycelial growth, with reductions of 41.7% and 42.1%, respectively. Minimum inhibitory concentration (MIC) tests demonstrated that concentrations of 110 µg of gallic acid equivalents per milliliter (GAE mL?¹) were fungicidal, while 55 µg GAE mL?¹ exhibited fungistatic effects. Additionally, treated A. linariae spores showed significant delays in germination, with only 29.26% germination at 24 hours compared to 97.6% in control samples. Chromatographic analyses confirmed the presence of phenolic compounds, particularly flavonoids, as the primary bioactive agents responsible for antifungal effects. Greenhouse trials were conducted to evaluate the protective effects of PHEs on tomato plants. Foliar application of PHEs three days before fungal inoculation significantly reduced pathogen fixation, germination, and colonization, resulting in lower disease severity. Moreover, biochemical analyses revealed a significant modulation of plant metabolism. Treated plants exhibited increased total protein content and enhanced activity of key defense enzymes, including ascorbate peroxidase, catalase, and superoxide dismutase at different post-inoculation intervals. Lipoxygenase activity increased at 24 and 72 hours after inoculation, while phenylalanine ammonia-lyase (PAL) was rapidly induced following PHE application, leading to an accumulation of phenolic compounds. These metabolic changes suggest that PHEs activate systemic defense responses in tomato plants, reducing oxidative stress and strengthening resistance against A. linariae. In conclusion, this study highlights the potential of propolis as a natural antifungal agent for managing early blight in tomatoes. The bioactive compounds in PHEs not only inhibit fungal growth but also enhance plant defense mechanisms, offering a sustainable alternative to synthetic fungicides. Further studies are needed to optimize application methods and concentrations for field use, but the results reinforce the viability of propolis-based biopesticides for sustainable agriculture. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2025. 2025-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272733 Seleção de genótipos de batata-doce com dupla aptidão Ribeiro, André Junior A batata-doce (Ipomoea batatas Lam.) é amplamente cultivada para produção de raízes tuberosas, mas seu potencial ornamental ainda é pouco explorado. Visando explorar o potencial da batata-doce para o segmento de plantas ornamentais, foi implementado um projeto para selecionar genótipos de dupla aptidão, uso ornamental e produção de raízes. O processo de seleção foi conduzido em duas etapas, ambas utilizando o índice de seleção MGIDI. Foram avaliadas características como hábito de crescimento, florescimento, formato e coloração das folhas, além do aspecto geral. Na etapa 1, foram selecionados 34 genótipos experimentais, submetidos a uma nova seleção para nichos específicos na etapa 2. Na etapa 2, os genótipos foram cultivados em vasos e canteiros, sendo realizadas também análises de componentes principais e da distância euclidiana entre os genótipos. Para cultivo em vasos, foram selecionados os genótipos G-456, G-746, G-425, G-510 e G-683, que apresentaram porte compacto ou semi-compacto e folhas de contorno lobado ou hastado, destacando-se pela predominância do componente perímetro. Para cultivo em canteiros, os genótipos selecionados foram G-371, G-492, G-683, G-077 e G-453, caracterizados por maior diversidade no contorno das folhas, incluindo formatos lobado, cordiforme, triangular e hastado, além de manterem a característica de plantas compactas ou semi-compactas. A análise de componentes principais não apontou um componente predominante entre os genótipos selecionados. O genótipo G-492 sobressaiu pela alta produtividade, raízes de polpa roxa e intensa floração, tornando se promissor para melhoramento genético. Os resultados demonstram a variabilidade fenotípica da batata-doce e seu potencial ornamental, sugerindo a continuidade de programas de melhoramento focados nesse uso.; Abstract: Sweet potato (Ipomoea batatas Lam.) is widely cultivated for the production of tuberous roots, but its ornamental potential is still little explored. Aiming to explore the potential of sweet potatoes for the ornamental plant segment, a project was implemented to select genotypes with dual aptitude, ornamental use and root production. The selection process was conducted in two stages, both using the MGIDI selection index. Characteristics such as growth habit, flowering, leaf shape and color, and general appearance were evaluated. In stage 1, 34 experimental genotypes were selected and subjected to a new selection for specific niches in stage 2. In stage 2, the genotypes were grown in pots and beds, and principal component and Euclidean distance analyses were also performed between the genotypes. For cultivation in pots, the genotypes G-456, G-746, G-425, G-510 and G-683 were selected, which presented compact or semi-compact plant size and lobed or stem-shaped leaves, standing out for the predominance of the perimeter component. For cultivation in flowerbeds, the genotypes selected were G-371, G-492, G-683, G-077 and G-453, characterized by greater diversity in leaf outline, including lobed, cordate, triangular and stem-shaped shapes, in addition to maintaining the characteristic of compact or semi-compact plants. The principal component analysis did not indicate a predominant component among the selected genotypes. Genotype G-492 stood out for its high productivity, purple pulp roots and intense flowering, making it promising for genetic improvement. The results demonstrate the phenotypic variability of sweet potato and its ornamental potential, suggesting the continuation of breeding programs focused on this use. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2025. 2025-01-01T00:00:00Z