https://hdl.handle.net/1884/39573 Fri, 22 May 2026 08:12:36 GMT 2026-05-22T08:12:36Z https://hdl.handle.net/1884/101932 Melaleuca rhaphiophylla essential oil as biopesticide : chemical composition and biological activities against pest and seedborne diseases Resumo: O uso recorrente e indiscriminado de pesticidas ocasionou o surgimento de insetos elinhagens fúngicas resistentes, além da presença de resíduos nos grãos, afetando a saúdehumana. Diversas pesquisas demonstram a eficácia do uso de óleos essenciais (EOs) nocontrole de insetos e patógenos de armazenamento. Diante do exposto, o objetivo dapesquisa foi analisar e avaliar a eficiência do EO de Melaleuca rhaphiophylla(Myrtaceae) (MREO) no manejo de pragas (Sitophilus zeamais e Sitophilus oryzae) efitopatógenos (Aspergillus spp. e Fusarium spp.) de armazenamento. O MREO foiextraído pelo método de arraste a vapor em dorna, e analisado por cromatografia gasosaacoplado a espectrometria de massas. No capítulo 01, foi avaliado o efeito inseticidacontra os gorgulhos pelo método de contato e fumigação. Em seguida, a concentraçãoletal (CL), tempo letal (TL) e o tempo médio de sobrevivência (TMS) foram estimadospelo método de fumigação. A atividade fungicida contra Aspergillus flavus, Aspergillusniger, Aspergillus nomius e Fusarium graminearum foi avaliada pelo método de contatoe volatilização. O capítulo 02 objetivou avaliar a atividade inseticida e o efeito emmarcadores bioquímicos do MREO e sua emulsão (MREM) contra S. zeamais e S. oryzae.Enquanto, o capítulo 03 objetivou avaliar o efeito do MREO sobre o crescimento micelial,estimatimar concentração mínima inibitória (CIM) e a concentração inibitória média(CI50), determinar se o efeito é fungistático ou fungicida, avaliar o efeito do MREO nagerminação de conídios, esporulação e no metabolismo respiratóriodo contra A. flavus,A. niger, A. nomius, Fusarium culmorum e F. graminearum, além do efeito na germinaçãode sementes de trigo. Foram identificados 22 compostos na composição química doMREO e os compostos majoritários foram a-terpineno (6,46%), 1,8-cineol (11,54%), ?-terpineno (13,2%), terpinoleno (28,72%) and terpinen-4-ol (19,82%). O método defumigação ocasionou maior mortalidade para ambos os insetos (> 80%). Os valores daCL50 (90,55 e 72,88 de substância por L-1 de ar), TL50 (0,92 e 1,23 horas) e TMS (92,17e 92,67 horas) foram similares entre as espécies (S. zeamais e S. oryzae, respectivamente).O método de volatilização demonstrou baixa atividade fungicida (< 30% de inibição)contra todos os isolados. O método de contato ocasionou uma inibição superior a 90%,com alta toxicidade para Aspergillus. O MREO ocasionou taxa de mortalidade acima de25%, com aumento na síntese enzimática da acetilcolinesterase (AChE) para ambas asespécies de gorgulhos. Houve dano de peroxidação lipídica (LPO) apenas para S. zeamaise inibição da glutathione s-transferase (GST), a-esterase, e superoxido dismutase (SOD)para S. oryzae. O tratamento MREM causou taxa de mortalidade inferior a 1.5%, comaumento das enzimas GST, SOD e LPO para ambas as espécies e um aumento naatividade enzimática de esterase-ß para S. zeamais e esterase-a para S. oryzae. Naconcentração de 1,5%, o MREO ocasionou inibição do crescimento micelial acima de95%, com o valor do CIM sendo 1% para todos os isolados. O valor da CI50 variou entrenos isolados expostos ao MREO, com o menor valor de 0,07% para com A. niger e omaior em 0,33% para F. culmorum (NRRL3288). O MREO inibiu a taxa de germinaçãodos conídios de todos os isolados e reduziu a capacidade de esporulação dos fungos,especialmente do gênero Fusarium. O aumento na concentração do MREO ocasionoumaior inibição da atividade respiratória para os isolados de Fusarium. A taxa degerminação das sementes de trigo após o tratamento com o MREO foi de 96%, e nocontrole negativo 98%. Concluí-se que o MREO demonstra elevada atividade inseticidae fungicida, enquanto o MREM ocasiona uma toxicidade crônica contra os gorgulhos. Nossos resultados apontam que o MREO apresenta potencial como um produtoalternativo ao controle de pragas e fungos de armazenamento, e para o tratamento desementes de trigo, visando a produção orgânica da cultura.; Abstract: The recurrent and indiscriminate use of pesticides has led to the emergence of resistantinsects and fungal strains, in addition to the presence of residues in grains, affectinghuman health. Several studies demonstrate the effectiveness of using essential oils (EOs)in controlling insects and storage pathogens. In view of the above, the objective of thisresearch is to analyze and evaluate the efficiency of Melaleuca rhaphiophylla(Myrtaceae) essential oil (MREO) in the management of storage pests (Sitophilus zeamaisand Sitophilus oryzae) and phytopathogens (Aspergillus spp. and Fusarium spp.). The EOwas extracted in a vat using the steam drag and analyzed by gas chromatography–massspectrometry. In chapter 01, the insecticidal effect against weevils was evaluated throughcontact and fumigation. Then, the lethal concentration (LC), lethal time (LT), and meansurvival time (MST) were estimated by fumigation. The antifungal activity againstAspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus nomius and Fusarium graminearumwas tested through volatilization and direct contact. The chapter 02 aimed to evaluate theinsecticidal activity and effect of MREO and its emulsion (MREM) on biochemicalmarkers against S. zeamais and S. oryzae. The chapter 03 aimed to evaluate the effect ofMREO on mycelial growth, estimate minimum inhibitory concentration (MIC) and meaninhibitory concentration (IC50), determine whether the effect is fungistatic or fungicidal,evaluate the effect of MREO on conidial germination, sporulation and respiratorymetabolism against A. flavus, A. niger, A. nomius, Fusarium culmorum and F.graminearum, in addition to the effect on wheat seed germination. Twenty-twocompounds were identified in the chemical composition of MREO, and the majorcompounds were a-terpinene (6.46%), 1,8-cineole (11.54%), ?-terpinene (13.2%),terpinolene (28.72%) and terpinen -4-ol (19.82%). Regarding the insects, the applicationusing fumigation caused the highest mortality in both species (> 80%). The values forLC50 (90.55 and 72.88 of substance L-1 of air), LT50 (0.92 and 1.23 hours) and MST (92.17and 92.67 hours) were similar between species (S. zeamais and S. oryzae, respectively).The volatilization method showed low fungicidal activity (< 30% inhibition) to allisolates. The contact method showed an inhibition greater than 90% with higher toxicityfor Aspergillus. The MREO caused a mortality rate above 25%, with increased enzymaticsynthesis of acetylcholinesterase (AChE) for both weevils. There was lipid peroxidation(LPO) damage only for S. zeamais and inhibition of GST, a-esterase, and superoxidedismutase (SOD) activity for S. oryzae. The MREM caused a mortality rate lower than1.5%, with an increase in glutathione s-transferase (GST), SOD, and LPO enzymes forboth species and an increase in the enzymatic activity of esterase-ß for S. zeamais andesterase-a for S. oryzae. MREO at 1.5% caused growth inhibition above 95%, with theMIC value of 1% for all isolates. The IC50 value varied among isolates exposed to MREO,with lower value of 0.07% for A. niger and higher at 0.33% for F. culmorum(NRRL3288). MREO inhibited the germination rate of conidia of all isolates, and reducedthe sporulation capacity of fungi, especially species of the genus Fusarium. The increasein the concentration of MREO caused greater inhibition of respiratory activity for allisolates of Fusarium spp.. The germination rate of wheat seeds after treatment withMREO was 96%, while negative control was 98%. We concluded that MREOdemonstrated higher insecticidal and fungicidal activity, while MREM caused chronictoxicity against weevils. Our results showed that MREO has potential as an alternative product to control storage pests and fungi, for the treatment of wheat seeds, aiming at theorganic production of the crop. Orientador: : Prof. Dr. Henrique da Silva Silveira Duarte; Coorientadores: : Dra. Alessandra Benatto, Dra. Carolina Gracia Poitevin, Dr. Joatan Machado da Rosa; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Produção Vegetal. Defesa : Curitiba, 07/03/2024; Inclui referências; Área de concentração: Produção Vegetal Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/101932 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/82092 Identificação e controle químico de Conyza sp. resistente ao glyphosate, chlorimuron, paraquat e 2,4-D Resumo: A buva (Conyza sp.) é uma das mais importantes plantas-daninhas de difícil controle na agricultura brasileira, principalmente devido à crescente presença de buva com múltiplas resistências à herbicidas nas regiões agrícolas. O objetivo deste trabalho foi o de mapear buva com indicativo de resistência nos estados do Paraná e Mato Grosso do Sul, identificar resistências múltiplas e avaliar a eficácia dos manejos de herbicidas para controle de plantas com resistência múltipla, por meio de aplicações únicas e em intervalos sequenciais. As amostras foram coletadas entre 2018 e 2020, submetidas ao processo de screening e depois ao teste da curva dose-resposta para provar a resistência ao glyphosate, chlorimuron, paraquat e 2,4-D. Foram realizados três ensaios na entressafra de 2020/21, avaliando a eficácia de controle em três alturas de plantas (0-5, 5-10 e acima de 10 cm), até 28 dias após a aplicação. Os dados foram submetidos à análise de variância e depois ao teste de Tukey com 5% de probabilidade. O mapeamento de 461 amostras mostrou 235 com possível resistência ao glyphosate e chlorimuron, 196 apenas para o glyphosate, 73 para glyphosate, chlorimuron e paraquat, 59 para o glyphosate, chlorimuron e 2,4-D e 23 para glyphosate, chlorimuron, paraquat e 2,4-D. No oeste do estado do PR houve identificação de biótipos com resistência múltipla aos herbicidas glyphosate, chlorimuron, paraquat e 2,4-D, com identificação de biótipos. A altura das plantas reduziu o controle principalmente em plantas acima de 10 cm. Os piores controles ocorreram nos tratamentos com aplicação única das associações do glyphosate e 2,4-D. Os tratamentos com melhor controle foram as associações de glyphosate com 2,4-D ou dicamba ou triclopyr, associadas ou sequencialmente com glufosinate ou saflufenacil com um intervalo de 7 ou 14 dias após a primeira aplicação. Para plantas com menos de 5 cm, quase todos os tratamentos mostraram um controle altamente eficiente. Buva com resistências múltiplas ao paraquat e 2,4-D estão presentes em ambos os estados. O controle deve ser feito em plantas com até 10 cm usando dicamba ou triclopyr e saflufenacil ou glufosinate.; Abstract: The hairy fleabane (Conyza sp.) is one of the most important difficult to control weeds in Brazilian agriculture, mainly due to the growing presence of hairy fleabane with multiple resistance to herbicides in agricultural regions. The objective of this work was to map hairy fleabane with indicative resistance in the states of Paraná and Mato Grosso do Sul, to identify multiple resistances and to evaluate the efficacy of management strategies for control of Conyza spp. with multiple resistance by means of single applications and at sequential intervals. Samples were collected between 2018 and 2020, submitted to the screening process and then to the dose response curve test to prove resistance to glyphosate, chlorimuron, paraquat and 2,4-D herbicides. Three trials were conducted in the 2020/21 off-season, evaluating control efficacy at three plant heights (0-5, 5-10 and above 10 cm), up to 28 days after application. Data were submitted to analysis of variance and then Tukey's test at 5% probability. Mapping of 461 samples showed 235 with potential resistance to glyphosate and chlorimuron, 196 for glyphosate alone, 73 for glyphosate, chlorimuron and paraquat, 59 for glyphosate, chlorimuron and 2,4-D and 23 for glyphosate, chlorimuron, paraquat and 2,4-D. In the w est of the state of PR there was identification of biotypes with multiple resistance to the herbicides glyphosate, chlorimuron, paraquat and 2,4-D, with identification of biotypes. Plant height reduced control mainly in plants above 10 cm. The worst Controls occurred in treatments with single application of glyphosate and 2,4-D combinations. The treatments with better control were the associations of glyphosate with 2,4-D or dicamba or triclopyr, associated or sequentially with glufosinate or saflufenacil with an interval of 7 or 14 days after the first application. For plants under 5 cm, almost all treatments showed highly efficient control. Hairy fleabane with new multiple resistances to paraquat and 2,4-D are present in both states. Control should be done on plants up to 10 cm using dicamba or triclopyr and saflufenacil or glufosinate. Orientador: Prof. Dr. Alfredo Junior Paiola Albrecht; Coorientadores: Leandro Paiola Albrecht e Arthur Arrobas Martins Barroso; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Proteção Vegetal. Defesa : Curitiba, 30/08/2022; Inclui referências Sat, 01 Jan 2022 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/82092 2022-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/98644 Sugarcane propagules immersed in microalga asterarcys quadricellularis biomass promotes increase in sprouting rate and seedling growth Resumo: O uso de propágulos de uma gema (OBP) como método de plantio de cana-de-açúcar é amplamente difundido devido aos seus benefícios logísticos. Propágulos de diferentes posições do colmo apresentam idades fisiológicas distintas, bem como diferentes taxas de brotação e crescimento inicial, o que pode afetar a uniformidade do estande. No entanto, seu crescimento inicial pode ser melhorado com a aplicação de insumos sustentáveis. O potencial biotecnológico das microalgas tem ganhado interesse devido à sua bioatividade para diversos usos. Na cana-de-açúcar, fertilizantes biológicos têm sido relatados como capazes de aumentar a eficiência de absorção de nutrientes e melhorar o crescimento e a produtividade. Portanto, este estudo teve como objetivo, primeiramente, determinar a concentração de máxima eficiência (MEC) do extrato da microalga Asterarcys quadricellularis (AQ) na taxa de brotação e nas alterações biométricas do OBP da cana-de-açúcar (cultivar RB036152); e, em segundo momento, examinar sua bioatividade na promoção de alterações bioquímicas no OBP. Todos os resultados biométricos mostraram um padrão quadrático positivo semelhante, correspondendo a concentrações crescentes de AQ até rendimentos biométricos decrescentes. A MEC resultou em um aumento de 23,1% na taxa de brotação em comparação ao controle. O desenvolvimento das plantas foi estimulado durante os 10 dias iniciais de crescimento da cana-de-açúcar em OBP na câmara B.O.D. O crescimento também foi promovido após o transplante para vasos, favorecendo o desenvolvimento da parte aérea e das raízes. A MEC média da AQ de todos os dados biométricos foi de 2,38 g L-1. Para o segundo experimento, foi utilizada uma concentração de 2,5 g L-1. As análises bioquímicas indicaram alterações nos níveis de açúcar, especialmente com aminas bioativas (poliaminas e indolaminas), mostrando níveis reduzidos de putrescina e aumento do teor de triptofano no OBP. Esses resultados podem, pelo menos em parte, estar relacionados ao teor de L- aminoácidos livres na biomassa da microalga, que ativa aminas bioativas como metabólitos-chave envolvidos nos efeitos promotores do crescimento vegetal. Este estudo também oferece insights valiosos para o desenvolvimento de técnicas de campo ecologicamente corretas para aprimorar e padronizar a brotação e o crescimento inicial da cana-de-açúcar; Abstract: The use of one-bud propagules (OBP) as a sugarcane planting method is widespread due to logistical benefits. Propagules from different stem positions have varying physiological ages and exhibit different sprouting and early growth rates, which can affect stand uniformity. However, their initial growth can be improved with the application of sustainable inputs. The biotechnological potential of microalgae has gained interest because of their bioactivity for many uses. In sugarcane, biological fertilizers have been reported to increase nutrient uptake efficiency and enhance growth and yield. Therefore, this study aimed first to determine the maximum efficiency concentration (MEC) of the microalga Asterarcys quadricellularis biomass extract (AQ) on the sprouting rate and biometric changes of sugarcane OBP (cultivar RB036152); and second, to examine its bioactivity in promoting biochemical changes in OBP. All the biometric results showed a similar positive quadratic pattern corresponding to increasing AQ concentrations until biometric diminishing returns. The MEC resulted in a 23.1% increase in sprouting rate compared to the control. Plant development was stimulated during the initial 10 days of sugarcane OBP growth in the B.O.D. chamber. Growth was also promoted after transplanting into pots, enhancing shoot and root development. The average MEC of AQ derived from all biometric data was 2.38 g L-1. For the second experiment, a concentration of 2.5 g L-1 was used. Biochemical analysis indicated changes in sugar levels, and especially with bioactive amines (polyamines and indoleamines), showing reduced putrescine levels and increased tryptophan content in OBP. These results may, at least partly, be related to the L-free amino acid content in the microalga biomass, which triggers bioactive amines as key metabolites involved in the microalga’s growth- promoting effects. This study also offers valuable insights for developing environmentally friendly field techniques to enhance and standardize sugarcane sprouting and early growth Orientador: Prof. Dr. João Carlos Bespalhok Filho; Coorientadores: Prof. Dr. Átila Francisco Mógor e Prof. Dr. Ricardo Augusto de Oliveira; Banca: João Carlos Bespalhok Filho (Presidente da Banca), Gildemberg Amorim Leal Junior, Átila Francisco Mógor, Alessandra Ferreira Ribas e Gilda Mógor; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Produção Vegetal. Defesa : Curitiba, 04/08/2025; Inclui referências; Área de concentração: Produção Vegetal Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/98644 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/100382 Response of dicamba-resistant soybean cultivars to postemergence dicamba dose exposure and characterization of 2,4-D resistant soybean response to group 4 herbicides Resumo: A adoção de tecnologias de soja resistentes a dicamba e 2,4-D ampliou as opções para o controle pós-emergente eficaz de plantas daninhas de folhas largas, mas suas respostas fisiológicas e agronômicas a herbicidas do Grupo 4 permanecem pouco caracterizadas. Onze experimentos de campo foram conduzidos entre 2022 e 2023 para (1) avaliar a tolerância de cultivares de soja resistentes a dicamba (RD) a doses crescentes de dicamba em pósemergência (PÓS), (2) caracterizar a resposta da soja resistente a 2,4-D a múltiplos herbicidas auxínicos aplicados isoladamente e em mistura na PÓS e (3) avaliar as relações dose-resposta para fluroxypyr e triclopyr aplicados em pré-plantio (PP) e PÓS. Na soja RD, a injúria visual aumentou com a dose de dicamba, atingindo 18% a 20% com 1.440 g ea ha?¹ 3 dias após o tratamento (DAT), mas os sintomas diminuíram para <10% em 4 semanas após o tratamento (SAT). A fluorescência da clorofila não foi significativamente afetada em 2 e 4 SAT. A redução na altura em 4 SAT ocorreu apenas na dose mais alta de dicamba (1440 g ea ha?¹), mas as diferenças desapareceram na maturidade. A redução da biomassa seca também foi dose-dependente, atingindo de 10% a 16% na dose mais alta. A redução no número de vagens foi pequena (<3,5%) e não significativa. Aplicações de 288 a 864 g ea ha?¹ resultaram em reduções mínimas na produtividade (<5%) e nenhuma redução significativa na biomassa. Enquanto na dose mais alta (1440 g ea ha?¹) a produtividade foi reduzida em 12% a 14%. Apesar das restrições de aplicação PÓS, estes resultados confirmam que cultivares de soja resistentes ao dicamba toleram doses previamente registradas para o controle de plantas daninhas em PÓS (=720 g ea. ha?¹). Na soja resistente ao 2,4-D, nos ensaios de dose fixa (2) e dose-resposta (3), o 2,4-D causou danos mínimos (<12%), supressão de crescimento (<3%) e perda de produtividade (<3%), mesmo quando combinado com glifosato ou glufosinato. O MCPA ultrapassou o limiar de dano de 10% em todos os momentos de aplicação e produziu perdas de produtividade de até 13%. O fluroxypyr causou injurias consistentes (>10%) em PÓS e perdas de produtividade de até 16%. O triclopyr causou os maiores danos (até 64%) e perdas de produtividade de até 20% em PÓS. Em PP, tanto triclopyr quanto fluroxypyr permaneceram abaixo do limiar de 10%. As alterações na fluorescência da clorofila foram mínimas (±5%). Perdas de altura, biomassa e vagens foram mais pronunciadas nas aplicações PÓS, especialmente em doses elevadas. Esses resultados fornecem a primeira caracterização abrangente das respostas da soja resistente ao 2,4-D a múltiplos herbicidas do Grupo 4; Abstract: The adoption of dicamba- and 2,4-D–resistant soybean technologies has expanded options for effective postemergence control of broadleaf weeds, however, their physiological and agronomic responses to Group 4 herbicides remain poorly characterized. Eleven field experiments were conducted in 2022 and 2023 to (1) evaluate the tolerance of dicambaresistant (DR) soybean cultivars to increasing postemergence (POST) dicamba rates, (2) characterize the response of 2,4-D–resistant soybean to multiple auxinic herbicides applied alone or in mixture under POST conditions, and (3) assess dose–response relationships for fluroxypyr and triclopyr applied preplant (PP) and POST. In DR soybean (1), visual injury increased with dicamba rate, reaching 18% to 20% at 1,440 g ae ha?¹ at 3 days after treatment (DAT), but symptoms declined to <10% by 4 weeks after treatment (WAT). Chlorophyll fluorescence was not significantly affected at 2 and 4 WAT. Plant height reduction at 4 WAT occurred only at the highest dicamba rate (1,440 g ae ha?¹), with differences no longer evident at maturity. Dry biomass reduction was also dose dependent, reaching 10% to 16% at the highest rate, whereas pod number reduction was minimal (<3.5%) and not significant. Dicamba rates from 288 to 864 g ae ha?¹ resulted in minimal yield reductions (<5%) and no significant biomass reduction, whereas the highest rate (1,440 g ae ha?¹) reduced yield by 12% to 14%. Despite OTT application restrictions, these results confirm that dicamba-resistant soybean cultivars tolerate previously registered POST dicamba rates for weed control (=720 g ae ha?¹). In 2,4-D–resistant soybean, across fixed-rate (1) and dose–response (2) trials, 2,4-D caused minimal injury (<12%), growth suppression (<3%), and yield loss (<3%), even when combined with glyphosate or glufosinate. MCPA exceeded the 10% injury threshold across all application timings and resulted in yield losses of up to 13%. Fluroxypyr caused consistent POST injury (>10%) and yield losses of up to 16%, whereas triclopyr caused the greatest injury (up to 64%) and yield losses of up to 20% under POST applications. Under PP applications, both triclopyr and fluroxypyr remained below the 10% injury threshold. Changes in chlorophyll fluorescence were minimal (±5%). Reductions in plant height, biomass, and pod number were more pronounced under POST applications, particularly at higher rates. These findings provide the first comprehensive characterization of 2,4-D– resistant soybean responses to multiple Group 4 herbicides Orientador: Prof. Dr. Alfredo Junior Paiola Albrecht; Coorientador: Prof. Dr. Arthur Arrobas Martins Barroso; Banca: Alfredo Junior Paiola Albrecht (Presidente da Banca), Samara Moreira Perissato, André Felipe Moreira Silva, Ana Lígia Giraldeli, Leandro Paiola Albrecht; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia (Produção Vegetal). Defesa : Curitiba, 15/12/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/100382 2025-01-01T00:00:00Z