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Nanopartículas poliméricas como sistema carreador para ácido giberélico: preparo, caracterização e avaliação do efeito biológico

Processo:13/15346-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência: 01 de novembro de 2013 - 31 de outubro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Leonardo Fernandes Fraceto
Beneficiário:
Instituição-sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental de Sorocaba. Sorocaba, SP, Brasil
Assunto(s):NanobiotecnologiaQuímica ambiental
Resumo
Foi estudado por Malthus que a tendência de crescimento populacional é muito maior que o poder de produção de alimentos para o homem. Dessa forma, com o crescimento populacional e a escassez de recursos, o estudo de substâncias que irão facilitar o crescimento de plantas, a partir do balanço hormonal das mesmas, é de grande importância, principalmente, quando associado à agricultura e na melhoria da produtividade de uma plantação. Sabe-se, que os sistemas de produção agrícola empregam grandes quantidades de compostos para aplicações em agricultura visando aumentar a quantidade e a qualidade dos produtos. O Brasil tornou-se um dos maiores consumidores desses compostos no mundo e, embora possua uma função importante na produtividade agrícola, estes compostos estão presentes em quantidades alarmantes em corpos hídricos superficiais e subterrâneos. Apesar de sua importante função na produtividade agrícola através de minimização da atuação de pragas e estimular o crescimento de plantas, estes podem gerar sérios impactos ambientais. Neste contexto, diversos mecanismos estão sendo estudados a fim de minimizar estes danos, como exemplo, o desenvolvimento de sistemas de liberação sustentado, utilizando nanopartículas, no qual permite um aumento no desempenho/eficiência dos compostos bioativos. Portanto, o presente projeto visa o desenvolvimento de novos sistemas de liberação para o hormônio de crescimento ácido giberélico, de forma a minimizar os impactos causados por este no ambiente, aumentar a eficiência de aumento de crescimento das plantas e frutos de forma a diminuir processos de degradação físico-químicos destes no ambiente e melhorar a ação nos organismos alvos. A importância deste projeto reside na dimensão do mercado de compostos bioativos utilizados na agricultura na economia Brasileira e no mundo. Desta forma, a área de nanotecnologia apresenta potencial em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias menos impactantes ao ambiente e por consequência à sociedade. (AU)

Avaliação do estoque de carbono do solo devido à mudança de manejo do cultivo da cana de açúcar

Processo:13/12600-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência: 01 de novembro de 2013 - 28 de fevereiro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Carlos Clemente Cerri
Beneficiário:
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Resumo
Diante das crescentes preocupações ambientais e legais, diversas discussões tem tido como foco a produção agrícola associada à sustentabilidade e à qualidade ambiental. Dessa forma, commodities brasileiras, como o etanol, buscam uma produção sustentável para se adequar as exigências de mercado internacionais. Um parâmetro importante para avaliação da sustentabilidade é o cálculo do carbon footprint do produto. Assim, estudos das variações do estoque de carbono do solo no sistema de produção do etanol são imprescindíveis. Estudos quanto à mudança do uso da terra já estão sendo desenvolvidos, porém faltam informações quanto aos parâmetros que visam a mudança de manejo dentro do sistema de produção da cana de açúcar. O objetivo desta pesquisa será avaliar as variações do estoque de carbono do solo devido à mudança de manejo empregado no cultivo de cana de açúcar. Para isso, serão realizadas coletas de solo em áreas onde houve mudança de manejo considerando as dimensões verticais (profundidade) e temporais (tempo de cultivo). Será utilizado modelo matemático específico para matéria orgânica do solo envolvendo cenários atuais e futuros da cana de açúcar. Tais informações poderão ser utilizadas como subsídio para a decisão sobre políticas públicas que tratam do uso adequado da terra e as relações com o aquecimento global. As informações científicas obtidas nesta pesquisa serão incluídas no cálculo do carbon footprint da produção de etanol e seu uso como biocombustível. (AU)

Território usado e acumulação por espoliação: expropriação de terras e produção agrícola moderna no Brasil e Argentina

Processo:13/09143-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2013 - 30 de novembro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Humanas - Geografia - Geografia Humana
Pesquisador responsável:Samuel Frederico
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto de Geociências e Ciências Exatas (IGCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro, SP, Brasil
Pesq. associados:

Bernardo Mançano Fernandes ; Marina Bustamante ; Jose Gilberto de Souza ; Gabriela Inés Maldonado

Assunto(s):Geografia econômicaAcumulação por espoliaçãoProdução agrícolaPosse da terraCapital (economia)GlobalizaçãoBrasilArgentina
Resumo
O objetivo do projeto de pesquisa é analisar como o uso do território brasileiro e argentino pelos grandes grupos financeiros, por meio da apropriação de terras e da produção agrícola moderna, constituem-se como renovadas formas de acumulação por espoliação, levando à expropriação de outros modos de produção e reprodução social e à consequente especialização territorial produtiva. Por serem os maiores produtores e exportadores agrícolas do Hemisfério Sul e possuem grande disponibilidade de terras agriculturáveis, a análise das formações sócio-espaciais brasileira e argentina permitirá verificar as similaridades e particularidades do fenômeno mundial de expropriação de terras e produção agrícola pelo capital financeiro, em parceria com empresas nacionais, transnacionais e Estados. (AU)

Identificação de plantas daninhas em cana-de-açúcar por meio de processamento de imagens

Processo:12/20236-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência: 01 de outubro de 2013 - 31 de março de 2015
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola - Máquinas e Implementos Agrícolas
Pesquisador responsável:Barbara Janet Teruel Mederos
Beneficiário:
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Assunto(s):Plantas invasorasAgricultura de precisãoReconhecimento de padrões
Resumo
O aumento da produção sem causar danos ao meio ambiente é um dos maiores desafios da agricultura moderna. Na produção de cana-de-açúcar, isso se torna mais nítido quando se trata do manejo de plantas daninhas, uma vez que o uso de herbicidas configura-se como a técnica mais adotada. Plantas daninhas causam interferência na produção agrícola, provocando redução na qualidade do produto e na produtividade da lavoura. Portanto, a identificação da espécie infestante, bem como o nível de infestação torna-se de grande importância para que estratégias adequadas de manejo possam ser definidas. Este trabalho foi realizado visando desenvolver e avaliar o desempenho de um sistema de processamento de imagens RGB, para identificar plantas daninhas na cultura de cana-de-açúcar e estimar a área de solo coberta por elas, uma vez que a existência de uma ferramenta computacional para reconhecimento de espécies de plantas é de grande auxílio para a tomada de decisão acerca do manejo de comunidades infestantes. A abordagem adotada para identificar plantas daninhas e cultura, baseou-se na metodologia do dicionário de palavras. Nesta metodologia, pontos invariantes e característicos de várias imagens são usados para criar um dicionário de características, o dicionário é usado depois para averiguar quais palavras dele estão presentes nas imagens a serem processadas. A quantização do número de palavras do dicionário presentes na imagem foi realizada através de uma função densidade de probabilidade e o modelo matemático de classificação foi construído por meio de máquinas de vetores de suporte. Considerando as seguintes medidas de desempenho: exatidão global e coeficiente de Kappa, o sistema desenvolvido processou 435 imagens RGB, as quais foram obtidas de três cultivos experimentais contendo plantas de cana-de-açúcar, milho e seis espécies de plantas daninhas (Urochloa plantaginea, Urochloa decumbens, Panicum maximum, Euphorbia heterophylla, Ipomoea hederifolia e Ipomoea quamoclit). Os resultados obtidos demonstram que a metodologia possui alto poder para identificar e discriminar plantas daninhas e cultura, alcançando exatidão global e coeficiente Kappa de até 94% e 0,94, respectivamente. Estes resultados suportam a premissa de que um sistema de processamento de imagens é capaz de identificar plantas daninhas na cultura de cana-de-açúcar, estimar o nível de infestação e ainda servir como ferramenta para auxílio à tomada de decisão quanto ao manejo das espécies infestantes. (AU)

Estudo de novos veículos biodegradáveis carreadores de fertilizantes e defensivos agrícolas baseados em hidrogéis e silicatos nanoestruturados como uma alternativa no combate de impactos ambientais

Processo:13/03643-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2013 - 30 de setembro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Fauze Ahmad Aouada
Beneficiário:
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Assunto(s):Materiais nanoestruturadosInsumos agrícolasFertilizantesPesticidasPolissacarídeosHidrogéisZeolitasArgilas
Resumo
O uso de agrotóxicos na agricultura é extremamente exagerado e a sua aplicação indiscriminada acarreta sérios problemas ambientais, tais como: contaminações de águas, meio ambiente e seres humanos. Outro problema gerado em cunho financeiro é a elevação do custo de produção agrícola. Com a crescente demanda de pesquisas relacionadas no desenvolvimento e melhoramento das propriedades de novos materiais, o desenvolvimento de materiais nanoestruturados para aplicação em sistemas de liberação controlada vem recebendo cada vez mais atenção dos pesquisadores. Por sua vez, hidrogéis podem ser definidos como materiais poliméricos tridimensionalmente estruturados capazes de absorver grande quantidade de água sem desintegrar-se. Assim, este projeto tem como objetivo principal obter e caracterizar matrizes poliméricas biodegradáveis nanoestruturados contendo silicatos do tipo argila e zeólitas com propriedades satisfatórias que credenciam os mesmos para aplicação em sistemas de liberação controlada de fertilizantes e pesticidas. Como meta em longo prazo, vislumbra-se a criação de um laboratório de referência em sistemas de liberação controlada e sustentada utilizando materiais poliméricos e híbridos biodegradáveis no Estado de São Paulo. (AU)

Síntese e caracterização de heteroestruturas de ZnO/SnO2 obtidas pelo método hidrotermal: aplicação como sensores de gás

Processo:13/09573-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência: 01 de outubro de 2013 - 30 de setembro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Elson Longo da Silva
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara, SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
Assunto(s):Propriedades elétricasHeteroestruturasSensores de gases
Resumo
Atualmente, a alta produção agrícola deve-se à utilização de fertilizantes, entre os quais os nitrogenados são essenciais para culturas de grande porte, como milho e arroz. O principal problema nessa área reside nos baixos índices efetivos de aproveitamento, já que grande parte do nitrogênio aplicado é perdido por volatilização. Esse processo envolve a oxidação destas fontes no solo, gerando assim NOx, o qual é um gás de efeito estufa. Assim, são necessárias estratégias efetivas de se detectar e quantificar gases NOx no ambiente de forma eficiente. Entre os materiais com grande potencial para atuar como sensores de gás, o óxido de zinco (ZnO) e óxido de estanho (SnO2) têm sido promissores. Porém, efeitos eletrônicos adversos durante o processo de separação de cargas, e consequente formação de sinal (recombinação de portadores) reduzem a potencialidade destes materiais. Existem poucos estudos sobre o efeito da iluminação em energia superior à de bandgap dos materiais (levando à separação de cargas) no desempenho destes como sensores. Recentemente, heteroestruturas de óxidos semicondutores têm sido investigadas como estratégia para redução dos eventos de recombinação. A heteroestrutura ZnO/SnO2 ainda foi pouco estudada, bem como suas propriedades sensoras sob iluminação UV. Desta forma, este projeto visa a síntese de nanoestruturas de ZnO e SnO2 e heteroestruturas ZnO/SnO2 utilizando tratamentos hidrotermais, e sua aplicação como sensor de NOx com e sem iluminação UV. Na síntese será utilizado o método sol-gel assistido por cristalização hidrotermal, que possibilita as sínteses de ambos os materiais e das heteroestruturas. As heteroestruturas serão preparadas com diferentes proporções Zn:Sn, e além da caracterização através das técnicas convencionais, como uma proposta inovadora neste projeto, propõe-se um estudo "in-situ" da estrutura eletrônica e a curta distância através da técnica de espectroscopia de absorção de raios-X (XAS) a fim de avaliar o efeito da proporção Zn:Sn e da exposição das amostras a diferentes tipos de gases, em especial NOx. (AU)

Ocorrência e isolamento de Gluconacetobacter diazotrophicus durante o cultivo de produtos vegetais: uma bactéria endofítica com aplicação biotecnológica

Processo:13/14950-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência: 01 de setembro de 2013 - 31 de agosto de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Fernanda Maria Pagane Guereschi Ernandes
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto de Ciências da Saúde (ICS). Universidade Paulista (UNIP). São Paulo, SP, Brasil
Assunto(s):Micro-organismos endofíticosExopolissacarídeosBiotecnologiaCana-de-açúcarFármacosLevana
Resumo
Estudos enfocando principalmente o isolamento e purificação de novos microrganismos produtores do exopolissacarídeo levana, bem como, o emprego de substratos de baixo custo comercial como os da agroindústria que visem à otimização de sua produção, são de grande valia para a comunidade científica, pois, esta biomolécula é utilizada na indústria farmacêutica como hipocolesterolêmico, anticarcinogênico, prebiótico e agente de liberação modificada de fármacos. As perspectivas da cultura de cana de açúcar (Saccharum spp.) têm aumentado devido às novas descobertas da ciência, havendo uma bioprospecção para a substituição dos fertilizantes nitrogenados por bactérias que fixam o nitrogênio atmosférico (N2) e o convertem na forma que a planta é capaz de assimilar, como a Gluconacetobacter diazotrophicus, uma bactéria endofítica obrigatória e a única espécie do gênero capaz de fixar nitrogênio. Além da forte atuação na produção agrícola, a bactéria também é dotada de outras características, porém, menos discutidas, como a biossíntese de levana. O presente trabalho terá como objetivos isolar, caracterizar morfologicamente e selecionar linhagens produtoras de levana a partir de bactérias endofíticas, com características semelhantes a G. diazotrophicus, associadas a variedades de cana-de-açúcar cultivadas na região de São José do Rio Preto (SP). Será determinada a frequência relativa (%) dos isolados bacterianos que apresentarem produção de levana e, assim, confirmar se a linhagem em estudo poderá apresentar um potencial de aplicação biotecnológica na área farmacêutica. Complementado o estudo, será realizado um bioprocesso fermentativo para analisar e comparar a eficiência fermentativa da linhagem endofítica isolada das amostras vegetais em relação à de Zymomonas mobilis, considerado o microrganismo comumente utilizado em processos fermentativos para síntese do exopolissacarídeo. (AU)

A influência do manejo de florestas plantadas na quantidade e na qualidade dos recursos hídricos na escala de microbacias hidrográficas

Processo:13/13243-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência: 01 de setembro de 2013 - 05 de novembro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Recursos Florestais e Engenharia Florestal
Pesquisador responsável:Silvio Frosini de Barros Ferraz
Beneficiário:
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Assunto(s):Recursos hídricosFlorestasProteção ambientalManejo florestalImpactos ambientais
Resumo
No mundo todo, as florestas plantadas de eucalipto são apontadas como grandes consumidoras de água e, consequentemente, antagônicas à conservação dos recursos hídricos. No Brasil, a legislação florestal prevê que nas áreas de produção agrícola/florestal existam áreas de proteção ambiental que devem ser recobertas com vegetação nativa. Assim, apesar de se constituir em uma monocultura, as florestas plantadas são entremeadas por fragmentos de vegetação nativa. Por essa razão, faz-se necessário compreender se diferentes proporções entre floresta nativa e floresta plantada podem contribuir com a conservação dos recursos hídricos, e como essas proporções podem minimizar os efeitos de atividades inerentes ao manejo florestal como, por exemplo, a colheita e a densidade de estradas. Desta forma este trabalho tem por objetivo geral avaliar a influência do manejo de florestas plantadas (colheita e crescimento) na dinâmica quantitativa e qualitativa dos recursos hídricos superficiais em microbacias hidrográficas com diferentes proporções entre floresta nativa e floresta plantada e com diferentes densidades de estradas. Espera-se que os resultados obtidos por meio desse estudo resultem no aprofundamento do conhecimento sobre a relação entre as florestas plantadas e a água no Brasil e possam embasar mudanças nos planos de manejo florestal visando à melhoria da conservação e manutenção dos recursos hídricos. (AU)

Xingu: integrando o planejamento do uso da terra e a governança da água na Amazônia: em busca da melhoria da segurança hídrica na fronteira agrícola do Mato Grosso

Processo:13/50180-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
Vigência: 01 de setembro de 2013 - 31 de agosto de 2017
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia de Ecossistemas
Convênio/Acordo de cooperação com a FAPESP:Belmont Forum
Pesquisador responsável:Alex Vladimir Krusche
Beneficiário:
Pesquisador responsável no exterior: Christopher Neill
Instituição no exterior: Marine Biological Laboratory (MBL). (Estados Unidos)
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisadores principais:

Maria Victoria Ramos Ballester ; Maria Elisa de Paula Eduardo Garavello

Assunto(s):Bacia hidrográficaRecursos hídricosMudança climáticaAmazônia
Publicação FAPESP sobre o auxílio:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/science_of_the_amazon_6_7.pdf
Resumo
A expansão do plantio intensivo de grãos em florestas tropicais é um fenômeno global provocado pela disponibilidade de terras, mudanças na dieta, com maior consumo de carne e aumento da população e da renda. Estas mudanças no uso da terra não tem sido acompanhadas por melhorias significativas na governança hídrica. Isto se toma cada vez mais importante na medida em que mudanças no clima impactam a quantidade, período e variabilidade da precipitação da qual este sistema agrícola depende. Além disto, iremos avaliar a questão crítica da Segurança Hídrica associada com a expansão do cultivo de soja na fronteira agrícola da Amazônia (bacia do Alto Xingu, Brasil). Nós iremos identificar 1) como os impactos da conversão de terras, expansão do cultivo de grãos e a intensificação da agricultura interagem para afetar a evapotranspiração regional, produção de chuva, inundação dos rios e a qualidade da água e habitats fluviais e os limites das mudanças que irão por em risco a produção agrícola, os modos de vida regional tradicionais e a infra-estrutura à jusante relacionada com a água e, 2) que mecanismos de governança hídrica e distribuição de serviços de informação ambiental são mais adequados para facilitar o manejo integrado da água por tomadores de decisão, usuários destes recursos e outros atores sociais. Nós iremos engajar agricultores e pecuaristas através de colaborações pré-existentes. Também iremos envolver administrações municipais, pequenos produtores, pescadores e empresários que utilizam os recursos fluviais para determinar em que extensão ferramentas de modelagem e do conceito de água virtual podem influenciar a compreensão dos atores sociais sobre segurança hídrica e procuraremos identificar potenciais mecanismos institucionais para arbitrar os inevitáveis conflitos na gestão dos recursos hídricos. Para fornecer suporte a um processo de tomada de decisões solidamente embasado, iremos analisar movimentos populacionais regionais, integração social e cultural de migrantes, relações entre populações indígenas e não-indígenas em relação à sobrevivência, recursos hídricos e o papel da mídia em relação às políticas ambientais e às tomadas de decisões relativas à segurança hídrica. (AU)

Expressão diferencial de genes associados à resistência à mancha angular em feijoeiro comum

Processo:13/12560-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência: 01 de agosto de 2013 - 31 de julho de 2014
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Pesquisador responsável:Luciana Lasry Benchimol-Reis
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas, SP, Brasil
Assunto(s):Produção agrícolaLeguminosas de grãoFeijãoMancha angularMarcador molecular
Resumo
O feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) é o legume mais consumido em todo o mundo. Sua produtividade pode ser afetada por diversos fatores, sendo que a ocorrência de doenças um dos principais. A mancha angular, causada pelo fungo Pseudocercospora griseola (Sacc.) Crous & U. Braun, acarreta perdas de até 80% na produção de feijão. O melhoramento do feijoeiro busca ferramentas que agilizem a transferência de genes de resistência a doenças para cultivares em desenvolvimento. Ferramentas genômicas permitem marcar, clonar e introgredir genes ou QTLs (Quantitative Trait Loci) através marcadores moleculares. O uso de marcadores específicos para genes envolvidos na resistência facilita a obtenção de cultivares resistentes a doenças. Sendo assim, o Programa de Melhoramento do Feijoeiro do IAC (PMF - IAC) tem investido na identificação de genes de resistência a diversas doenças que afetam o feijão, inclusive a mancha angular. Trabalhos do nosso grupo já identificaram sete QTLs de resistência a esta doença através da população UC (IAC-UNA x CAL 143), revelando padrão de herança da resistência quantitativo na linhagem CAL 143. Dentre estes QTLs o ALS10.1, mapeado no grupo de ligação 10, mostrou maior efeito sobre a resistência e com isso foi estudado em maiores detalhes. A saturação desta região do genoma permitiu a identificação de genes putativamente envolvidos na resposta imune contra P. griseola. Assim, em continuidade a estes trabalhos (processo de auxílio FAPESP no 2010/51673-7; bolsa de Doutorado FAPESP 2009/02411-2) e na busca por ampliar o entendimento dos mecanismos de interação planta-patógeno na resposta do feijão à ALS, o presente projeto irá avaliar a expressão de 14 genes putativos de feijão, presentes no loco ALS10.1, em resposta à infecção pelo patógeno P. griseola. Os resultados deste estudo deverão fornecer informações sobre as possíveis vias metabólicas envolvidas na interação P. vulgaris - P. griseola, com a identificação de genes candidatos à resistência à mancha angular, que poderão ser usados na obtenção de variedades de feijão mais resistentes. (AU)
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