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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 - 25 de janeiro de 2017
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)

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)

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)

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):ExopolissacarídeosBiotecnologiaBactérias endofíticasCana-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)

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)

Avaliação da interação de leveduras promotoras de crescimento vegetal com fungos micorrízicos e rizobactérias

Processo:13/02421-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência: 01 de agosto de 2013 - 31 de julho de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Márcia Maria Rosa Magri
Beneficiário:
Instituição-sede: Centro de Ciências Agrárias (CCA). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Araras, SP, Brasil
Assunto(s):LevedurasMicrobiologia ambiental
Resumo
O solo é um ecossistema extremamente complexo e com alta biodiversidade microbiana, ainda bastante desconhecida. Estudos sobre a função dos micro-organismos presentes no solo indicam a presença de espécies benéficas para o desenvolvimento vegetal, grupo conhecido como micro-organismos promotores de crescimento vegetal. Dentre esses podemos destacar as rizobactérias e os fungos micorrízicos. As leveduras também habitam o solo, porém em número inferior às bactérias e fungos filamentosos; devido a este fato, pouco é conhecido sobre sua função neste ecossistema. Considerando estes aspectos, o projeto tem como finalidade a avaliação da interação de leveduras promotoras de crescimento vegetal com rizobactérias e fungo micorrízico arbuscular na produção de AIA e na solubilização de minerais. O projeto prevê a realização de experimentos in vitro e in vivo para a avaliação global, com a análise de competência, permanência no solo e colonização de raízes. Com a realização deste trabalho espera-se contribuir para o conhecimento das leveduras e suas funções no solo, com o objetivo de desenvolver tecnologias para a aplicação em agroecossistemas visando uma produção agrícola mais sustentável. (AU)

Alterações no metabolismo do nitrogênio em folhas de cana-de-açúcar expostas ao déficit hídrico e sua relação com a assimilação de CO2

Processo:13/07665-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência: 01 de julho de 2013 - 31 de outubro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia
Pesquisador responsável:Victor Alexandre Vitorello
Beneficiário:
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Assunto(s):Deficiência hídrica
Resumo
A água e o nitrogênio são os fatores mais limitantes na produção agrícola mundial. Na planta, ambos estão fortemente associados à assimilação fotossintética do CO2 (A). O déficit hídrico diminui A devido a reduções na condutância estomática que limitam a difusão de CO2 ou também, com a progressão do estresse, devido a reduções na capacidade do aparelho fotossintético (Apot) resultantes de alterações metabólicas na folha. A inibição metabólica é mais prejudicial durante a recuperação de plantas reidratadas e seu desenvolvimento depende de fatores como níveis da irradiância e a intensidade e duração da seca. O metabolismo do N foliar, o qual é bastante afetado pelo déficit hídrico, provavelmente exerce papel chave no desenvolvimento da inibição metabólica de A. No entanto, existem poucas informações sobre a inibição metabólica de A em plantas C4, principalmente com relação ao metabolismo e o status nutricional de N da folha. Esta lacuna de informações é particularmente marcante no caso de cana-de-açúcar. Assim, o objetivo deste trabalho é examinar o papel de alterações no metabolismo do N e do status nutricional de N na redução de Apot em folhas recém-expandidas de plantas de cana-de-açúcar submetidas ao déficit hídrico. Para tanto serão realizados três experimentos. Primeiramente, serão buscados genótipos de cana-de-açúcar contrastantes quanto à eficiência fotossintética do uso de N (PNUE; a relação A sob luz saturante/N-total na folha). Em um segundo experimento, com dois materiais selecionados serão examinadas relações temporais entre diversas variáveis do metabolismo do N com aqueles relacionados com a fotossíntese, metabolismo do C, estresse oxidativo, e estado redox e energético da célula, durante a progressão do déficit hídrico. Estes dados serão utilizados para realizar uma análise da coordenação entre o metabolismo do C e N. Em um terceiro experimento, será examinada a influência do suprimento de N, bem como da fonte de N (NO3- ou NH4+), no desenvolvimento da inibição metabólica de A. (AU)

Nanopartículas de alginato/quitosana como sistema carreador de herbicidas imazapyr e impazapic: do preparo, caracterização à avaliação da genotoxicidade

Processo:13/07002-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência: 01 de julho de 2013 - 28 de fevereiro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Renata De Lima
Beneficiário:
Instituição-sede: Pró-Reitoria Acadêmica. Universidade de Sorocaba (UNISO). Sorocaba, SP, Brasil
Assunto(s):NanopartículasGenotoxicidadeHerbicidas
Resumo
A demanda de alimentos vem crescendo anualmente, e para supri-la os produtores utilizam diferentes métodos que visam o aumento da produção agrícola. Um desses métodos é o uso de herbicidas, que evitam que ervas daninhas infestem as plantações, diminuindo assim, a competição por nutrientes do solo. No entanto, o aumento no uso de agrotóxicos é alarmante já que muitas vezes estes são usados indiscriminadamente e aplicados de maneira incorreta, podendo acarretar problemas de saúde nos agricultores e danos ao ambiente. O uso de agrotóxicos ao longo dos anos tem provocado o acúmulo de resíduos de compostos químicos nocivos, levando a contaminação da água, do solo e do ar. Em busca de soluções a nanotecnologia vem desenvolvendo diversas alternativas para aumento da produção agrícola, com o intuito de melhorar a aplicação de defensivos agrícolas nas plantações e assim diminuir os danos causados à saúde humana e ao ambiente. No entanto, o uso da nanotecnologia demanda uma investigação dos possíveis efeitos tóxicos advindos desta tecnologia, principalmente com relação a contaminação de solos e aguas. Assim, este trabalho tem por objetivo preparar e caracterizar um sistemas carreador composto por nanopartículas de alginato/quitosana para os herbicidas imazapyr e imazapic, muito utilizados em culturas de cana-de-açúcar, amendoim e pinus, bem como, analisar a cito e genotoxicidade destes novos sistemas, utilizando para isso ensaios de viabilidade celular, ensaio do cometa e teste de Allium cepa, a fim de verificar o potencial de aplicação destes sistemas. Ainda neste projeto será avaliado o efeito da exposição de herbicidas encapsulados ou não sobre a microbiota de solos através do uso técnicas moleculares do microbiota para verificação dos efeitos do sistema sobre a comunidade do solo, garantindo desta maneira a segurança da utilização do sistema utilizado. (AU)

Mudanças climáticas, agricultura e crescimento econômico de longo prazo no Brasil

Processo:13/06669-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Vigência: 28 de junho de 2013 - 06 de agosto de 2013
Área do conhecimento:Ciências Sociais Aplicadas - Economia - Economias Agrária e dos Recursos Naturais
Pesquisador responsável:Humberto Francisco Silva Spolador
Beneficiário:
Pesquisador visitante: Rodney B. William Smith
Instituição do pesquisador visitante: University of Minnesota (U of M) (Estados Unidos)
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Assunto(s):AgriculturaMudança climáticaCrescimento econômico
Resumo
O objetivo desta visita é desenvolver e implementar um projeto de pesquisa para avaliar os principais determinantes do crescimento da agricultura brasileira, e suas relações com o restante da economia. Usando um modelo dinâmico de crescimento, pretende-se comparar o crescimento do PIB per capita, entre outras variáveis, sob diferentes cenários do aquecimento global, calcular o valor presente da diferença entre o PIB per capita estimado pelo modelo básico e o PIB per capita estimado levando-se em conta mudanças climáticas, e avaliar os potenciais impactos do aquecimento global sobre a produção agrícola brasileira. (AU)
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