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Título [PT]: Propriedades químicas, anatômicas, biomecânicas e composição da lignina do Capim-Tanzânia adubado com nitrogênio e/ou pré-tratamento com fungo da podridão branca
Autor(es): Vinícius Valim Pereira
Palavras-chave [PT]:

Capim-Tanzânia. Adubação nitrogenada. Anatomia. Manejo de pastagem. Pleurotus ostreatus. Características anatômicas e biomecânicas..Digestibilidade. Monômeros da lignina. Nitrogênio. Fungo. Composição. Parede celular. Celulose e hemicelulose. Brasil.

Anatomy. Lignin monomers. Nitrogen fertilization. Pasture managemen. Rupture properties. Wll cell. White rot fungus. Brazil.

Ulysses Cecato [Orientador] - UEM Julio Cesar Damasceno - UEM Claudete Regina Alcalde - UEM Osvaldo Ferrarese Filho - UEM Ciniro Costa - UEM Sandra Galbeiro - UEM

Resumo: O experimento foi realizado na Fazenda Experimental de Iguatemi (FEI) localizada na latitude de 23º 25' S; 51º 57' O, e 550 metros de altitude, da Universidade Estadual de Maringá (UEM), Maringá-PR. O período experimental foi de novembro de 2012 a setembro de 2013 conduzido em uma área de capim-tanzânia. A área experimental possui 800 m2 de área total dividida em 16 parcelas, com 50 m2 cada, nos quais foram alocados os tratamentos com aplicações de nitrogênio (N) e potássio (K2O), parcelados de acordo com a quantidade total a ser aplicada, com início em novembro de 2012: ausência de nitrogênio; a menor dose (150 kg ha-1 de N) em três aplicações com intervalos de 45 dias; 300 kg ha-1 de N em seis aplicações com intervalos de 30 dias; e 450 kg ha-1 de N em nove aplicações com intervalos de 15 dias, sendo utilizado como fonte de N o nitrato de amônio, e como fonte de K2O o cloreto de potássio, que foi aplicado com intervalo de 45 dias em todas as parcelas, totalizando de 80 kg ha-1 de K2O. Para o acúmulo de massa verde, utilizou-se um quadrado de ferro com 1 m² de área, sendo colhidas três amostras por parcela, a 30 cm do nível do solo. Foi retirada uma subamostra para separação dos componentes morfológicos da forragem, obtendo-se as frações lâmina foliar (LF), colmo+bainha (CB) e material morto (MM), que foram pesadas verdes e colocadas em estufa a 55ºC e posteriormente pesadas. Com exceção do MM, as frações LF e CB foram moídas e posteriomente foram realizadas as seguintes análises: fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), nitrogênio total (NT), nitrogênio indigestível em detergente neutro por nitrogênio total (NIDN/NT) e nitrogênio indigestível em detergente ácido por nitrogênio total (NIDA/NT). A celulose (CEL) e hemicelulose (HEMI) foram estimadas por cálculo após as análises de FDN e FDA. As propriedades de ruptura (tensão, resistência à tração e energia de ruptura) de LF frescas e CB frescos foram mensurados em cinco perfilhos por parcela de cada tratamento, e medidos no Texturômetro TA.XT Plus, no qual a tensão de ruptura (Newton), resistência à tração (N mm-2) e energia de ruptura (mJ) foram calculados. O efeito dos níveis de adubação nitrogenada foi avaliado por meio da equação de regressão. O efeito dos cortes, por sua vez, foi avaliado por meio do teste de Tukey (P< 0,05). Para análise dos componentes anatômicos foram coletadas três LF, cortadas em fragmentos em torno de 1 (um) cm na região mediana, e três CB divididos em CB base e ápice, depois acondicionados em vidros e fixados em formolaldeído+acídoacético+álcool (FAA70%) e armazenados até o preparo histológico. Avaliou-se na LF a área da epiderme face adaxial (EPAda) e face abaxial (EPAba), esclerênquima (ESC), bainha parenquimática dos feixes vasculares (BPFV) e feixes vasculares (FV) e mesofilo (MES). No CB ápice e base, foram mensuradas as áreas da epiderme (EPI), xilema (XIL), floema (FLO), esclerênquima (ESC) e parênquima (PAR). Para anatomia foi analisado o efeito dos níveis de N por meio da equação de regressão, e foram considerados os valores médios de cada variável resposta no corte 1 (dezembro de 2012) e 5 (julho de 2013). O efeito dos cortes, por sua vez, foi avaliado através do teste de média. Também utilizou poster (ior tratamento com Pleurotus ostreatus, o fungo da podridão branca (FPB) no verão e inverno para avaliação do açúcar redutor (AR), da síntese de enzimas lignocelulósicas: manganês peroxidade (MnP), lacase (LAC) celulase (CELa) e xilanase (XIL) e monômeros da lignina: guaiacil (G), siringil (S) e hidroxifenil (H) e o aldeído fenólico isovanilina (I) tanto na LF e CB no verão e inverno. A ausência de nitrogênio e os três níveis de nitrogênio (150, 300 e 450 kg ha-1 de N) representaram a parcela principal, e o pré tratamento com e sem fungo, as subparcelas com quatro repetições. O N, associado a fatores abióticos, pode ter efeitos positivos ou negativos na qualidade da forragem. Sendo que este propicia condições para a melhora da digestibilidade das plantas, por causa da possível alteração dos componentes formadores da parede celular. A lignina, FDN e FDA não devem ser avaliadas como componentes isolados para determinar a limitação da digestibilidade. A idade do corte aumenta ou diminui o efeito do nitrogênio no pasto, sendo mais acentuado nas estações em que os fatores abióticos são melhores. A adubação nitrogenada proporcionou condições para a redução da tração do capim-tanzânia, de forma correlacionada à composição da parede celular. O nitrogênio proporcionou aumento da área da planta, diminuindo com isso a sua rigidez, promovendo a melhoria da qualidade da forragem. Na anatomia do capim-tanzânia o nitrogênio ocasionou a diminuição das estruturas mais rígidas e de difícil digestão (XIL, ESC) tanto da lâmina foliar quanto do colmo+bainha. As características anatômicas se correlacionam com a tensão de ruptura, principalmente as estruturas de lenta digestão. O efeito da época de corte é reduzido nas características anatômicas do capim-tanzânia quando se utiliza o manejo por interceptação luminosa. O nível de 450 kg ha-1 de N apresentou resultados mais interessantes para melhora das propriedades do capim-tanzânia. A utilização de substratos que apresentaram maior teor de nitrogênio acelerou o seu crescimento e desenvolvimento, promovendo aumento do açúcar redutor (AR), da síntese de enzimas lignocelulósicas tanto na LF e CB, no verão e inverno. Menores teores do monômero G foram encontrados quando a adubação foi maior, na LF e no período do verão e com a utilização do fungo, tornando a hidrólise mais fácil e, portanto, liberando maior teor de celulose. O monômero I foi o que apresentou menores teores, em todos os tratamentos havendo, contudo a sua diminuição com os tratamentos com FPB tanto no CB quanto na LF. Unidades S tendem a ser mais raras que G, sendo que sua presença foi reduzida pela aplicação do N. O aumento dos níveis de nitrogênio promove maior desenvolvimento do FPB, ocasionando assim maior degradação do material lignocelulósico, por causa do aumento da produção das enzimas lignocelulósicas como manganês peroxidase e lacase. O aumento dos níveis de adubação nitrogenada ocasiona a diminuição dos monômeros, principalmente quando utilizado o FPB. Abstract: The experiment was carried out at the Iguatemi's Experimental Farm (FEI), located at latitude 23º 25 'S; 51 57 'O, and 550 meters, of the State University of Maringá (UEM), Maringá - PR. The experimental period was from November 2012 to September 2013, conducted in an area of Tanzania grass. The experimental area has a total of 800 m2, divided into 16 paddocks with 50 m2 each , in which it was allocated treatments with applications of nitrogen (N) and potassium (K2O), placed according to the total amount to be applied, starting in November 2012, as: Absence of nitrogen; the lower dose (150 kg ha-1 N) in three applications with 45 days interval each; 300 kg ha-1 of N in 6 applications with 30 days interval each; and 450 kg ha-1 N in 9 applications with 15 days interval each, being used as a source of N the ammonium nitrate, and a source of K2O the potassium chloride, which was applied at 45 days interval on all plots, totaling 80 kg ha-1 K2O. For the accumulation of green mass it was use an iron square with 1 m², with three samples being taken per experimental unit at 30 cm from ground level. It was taken two forage samples to determinate the forage dry matter (DM), and to separate the foraging morphological components, obtaining the leaf blade fractions (LB), pseudostem (PS) and dead material (MM), which were weighed fresh and placed in an oven at 55 ºC. Except for MM, the LB and PS fractions were milled. The following analyzes were performed: neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), total nitrogen (TN), neutral detergent insoluble nitrogen per total nitrogen (NDIN/TN) and acid detergent insoluble nitrogen per total nitrogen (NIDA/TN). The cellulose (CEL) and hemicellulose (HEMI) were obtained calculating the estimates of NDF and ADF. The properties of rupture (stress, tensile strength and rupture energy) of fresh leaf blade and fresh pseudostems were measured in five tillers per plot of each treatment, with the texturometer TA.XT Plus, in which the breaking strength (Newton), tensile strength (N mm-2) and rupture energy (mJ) were calculated. The effect of nitrogen fertilization was evaluated using a regression equation. The effect of the cuts was evaluated using the Tukey test (P <0.05). To analyze the anatomical components, it was cut three leaf blades into 1cm (one centimeter) pieces, in the middle region, and three pseudostems, divided into pseudostem base and apex, putted in glasses and fixed in FAA 70%, and stored until histological preparation. In leaf blade was evaluated the area of the adaxial epidermis (EPada) and abaxial (EPaba), sclerenchyma (SCL), vascular bundle sheath (VBS), vascular bundles (VB) and mesophyll (MES). In pseudostem apex and base were measured areas of the epidermis (EPI), xylem (XYL), phloem (PHL), sclerenchyma (SCL) and mesophyll (MES). To anatomy was evaluated the effect of the N by the regression equation in which it was considered the medium values of each variable response in the first (december of 2012) and fifth cut (july of 2013). The effect of the cuts was evaluated using the average test. Also it was used treatment with P. ostreatus, in summer and winter, to evaluate the reducer sugar (AR), the synthesis of lignocellulosic enzymes: manganese peroxidase (MnP), laccase (LAC) cellulase (CELA) and xylanase (XIL) and monomers of lignin: guaiacyl (G), syringyl (S) and hydroxyphenyl (H) and the phenolic isovanillin aldehyde (I) in the LF and CB. The absence of Nitrogen and the Nitrogen rates (150, 300 and 450 kg N ha-1) represented the major plot, and pretreatment with and without fungus, subplots with four replications. Nitrogen when associated with abiotic factors, may have positive or negative effects on forage quality. The nitrogen provides conditions to improve the digestibility of plants due to a possible change of cell wall components. The lignin, NDF and ADF should not be evaluated isolate to determine the limitation of digestibility components. The age of the cut increases or decreases the effect of nitrogen on pasture, being more pronounced at stations where abiotic factors are better. Nitrogen fertilization provided conditions for reducing the traction of Tanzania grass, correlated to cell wall composition. Nitrogen increased the area of the plant, thereby decreasing its rigidity, further improving the quality of forage. In the anatomy of Tanzania grass, nitrogen reduced the most rigid and difficult to digest structures (XIL, ESC) both at the leaf blade as pseudostem. The anatomical characteristics correlated with the breaking strength, especially the structures of slowly digestion. The effect of cut age is reduced on the anatomical characteristics of Tanzania grass when using the light interception management. The amount of 450 kg ha-1 N had more interesting results to improved Tanzania grass properties. The use of substrates that showed higher nitrogen content accelerated its growth and development, increasing the reducer sugar (AR) and the synthesis of lignocellulosic enzymes in both LF and CB, in summer and winter. Lower contents of the monomer G were found when the fertilizer was increased, in LF, in the summer period, and with the use of fungus, making it easier to hydrolysis and therefore freeing a higher content of cellulose. The monomer I showed the lowest concentrations in all treatments, and showed a decrease with treatments with FPB in CB and in LF. S units tend to be rarer than G, and its presence was reduced by N application. Increased levels of nitrogen promotes further development of the FPB, thus causing further degradation of lignocellulosic material, due to increased production of lignocellulosic enzymes as manganese peroxidase and laccase. Increased levels of nitrogen fertilization causes the decrease of monomers, especially when using the FPB.

Idioma: Português Data de Publicação: 2014 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Ulysses Cecato Co-Orientador: Prof. Dr. Júlio César Damasceno Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Ciências Agrárias Nível: Tese (doutorado em zootecnia)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Zootecnia

Responsavel: beth
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: VINICIUS VALIM PEREIRA - Tese doutorado.pdf
Tamanho: 2607 Kb (2669805 bytes)
Criado: 31-03-2016 14:26
Atualizado: 31-03-2016 15:01
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