Napoleão E. de M. Beltrão Balsas , Maranhão Maio de 2011 · fisiologia e ecofisiologia do...

FISIOLOGIA E ECOFISIOLOGIA DO ALGODOEIRO HERBÁCEO

Napoleão E. de M. Beltrão

Balsas , Maranhão

Maio de 2011

Lua Cheia do dia 19 de março de 2011

Detalhes do Fitotron

FITOTRON

Estômatos da folha adaxial (mediana) de planta de algodoeiro submetido à condições de temperatura a 35 ºC. As setas vermelhas, indicam os estômatos fechados.

Algodoeiro e mamoneira , 800 ppm de CO2 e 37 °C

A BA B

B.

y = -0,0061x2 + 0,7827x - 10,636 R

2 = 0,95

y = 0,0024x2 - 0,6321x + 39,453 R

2 = 0,91

y = -0,0038x2 + 0,4507x - 1,1599 R

2 = 0,71

y = -0,0061x2 + 0,7827x - 10,636 R

2 = 0,95

0

5

10

15

20

20 40 60 80 100

Periodos (dias)

Photo

µ m

ol m

-2 s

-1

F1 37°C400ppm

F2 30°C400ppm

F1 37°C800ppm

F2 30°C800ppm

Rios Voadores da Amazônia

Produção de ATP : Moerda energética da célula

ALGODOEIRO : O BOI VEGETAL

• O algodoeiro é um verdadeiro boi vegetal , pois quase tudo que ele produz pode ser aproveitado. Somente a fibra , seu principal produto, tem mais de 400 aplicações industriais.

• É uma das poucas plantas cultivadas que é economicamente TRINA , fibra , óleo e proteínas , alem de biomassa.

Produtividades real e potencial do algodoeiro no mundo ( G. hirsutum L. )

• Real maximo atingido : 10 t de al. caroço / ha , ou 4 t de fibra / ha ( 267 @ / ha )

• Potencial : 20 t de alg. em caroço / ha

• Media mundial : 650 kg de fibra / ha

• Brasil : 1500 kg de fibra / ha


• Fibra : Base para a produção de fios e tecidos , e veste quase metade da humanidade. Mais de 95 % é celulose , tendo ceras , proteínas e outras substâncias

• Movimenta por ano mais de 600 milhões de dólares ( Cadeia do algodão no mundo ) e segunda fonte de renda e primeira de emprego no mundo.


• Sementes ( caroço do algodão ) : co-produto da produção de algodão : Linter ( fibras curtas , com menos de 12,7 mm ) , casca e amêndoa.

• Casca : celulose , lignina e pentosanas , alem de taninos e substâncias minerais.


• Amêndoa , forma o embrião as semente , rica em proteínas , óleo , pigmentos e gossypol ( varia de 1,5 a 10 % do peso da semente.

• Semente do algodão ( composição ) : linter , 6,0 a 12,0 % do peso , óleo bruto , media de 14,0 % ,torta , media de 47,0 % , casca , media de 25,7 % e resíduos , media de 5,9 %.

• Composição química : Umidade , 6,0 a 12,0 % ; cinzas , 3,0 a 4,0 % ; proteínas , 16,0 a 26 ,0 % ; açucares , de 24,0 a 31 ,0 % , óleo , de 14 a 25 % e material fibroso , 14,0 a 21,0 %.


• Óleo do algodão : O algodão é a quinta oleaginosa do mundo e a segunda do Brasil , ocupando por ano , uma média de 34 milhões de hectares , em mais de 60 paises.

• Somente em 1826 foi que o óleo do algodão foi produzido em escala comercial.

• Trata-se de um excelente óleo para a alimentação humana , rico em vitaminas A , D e E.


–Composição media do óleo de algodão

: Palmítico ( C16 :O ) : 23,6 % ; Esteárico ( C18 :0 ) : 2,5% ; Oléico (C18:1 ) : 17,4 % e Linoleico ( C18:2 ) : 54,5 % e outros em menores concentrações , como palmitoleíco¨( C16 : 1 ) e mirístico ( C 14 :0 ).


• INDUSTRIALIZAÇÃO DO CAROÇO : LIMPEZA , DESLINTAMENTO , DESCASCAMENTO , MOAGEM , COZIMENTO E EXTRAÇÃO DO ÓLEO ( PRENSAGEM , EXPELLER E USO DE SOLVENTES.


• LINTER : APLICAÇÕES E USOS : Estofamentos , algodão hidrófilo , misturas com lã , fabricação de filtros , celulose , pólvora seca , tecidos rústicos , entre outros.

• O linter somente existe na espécie G. hirsutum L. raça latifolium Hutch.


• Torta : Resíduo da extração do óleo. Muita rica em Proteínas de elevado valor biológico.

• Principais amino-ácidos : Ácido Glutâmico , com mais de 10 % da composição, Arginina , 5,4 % , àcido Aspártico , 5,0 % e outros. Baixo em metionina , 0,7 %.


• Fitomassa : o algodoeiro pode produzir até 6 t de fitomassa por hectare , e cada tonelada pode produzir até 300 litros de álcool , metanol ou etanol.

• Folhas : ricas em proteínas , mais de 10 % do total de peso das folhas.


CORTE TRANSVERSAL DE UMA SEMENTE DE ALGODÃO , COM AS GLANDULAS INTERNAS DE GOSSIPOL.


O óleo do algodão , dada a sua constituição de ácidos graxos equilibrados , é uma excelente fonte para a produção de energia , via biodiesel.


Algodão com e sem gossipol , com gene dominante.

ECOFISIOLOGIA DO ECOFISIOLOGIA DO

ALGODOEIRO HERBÁCEOALGODOEIRO HERBÁCEO

Shedding na planta do algodoeiro herbáceo : Efeitos

Nutricionais e hormonais ( Balanço de Hormonal )Folhas : transdutor de energia , solar , eletromagnética ,

Em energia química potencial.

PRODUÇÃO DE CULTIVARES DE ALGODÃO , COM FIBRA DE QUALIDADE INTRÍNSECA E % DE FIBRA DE PELO MENOS 39 % , POREM COM PELO MENOS 25 % DE ÓLEO NAS SEMENTES. HOJE É DE 14 % EM MÉDIA , O TEOR DE ÓLEO NAS SEMENTES.

CONGRESSO

BRASILEIRO

DO ALGODÃO

Uberlândia - 13 a 16 de agosto de 2007

O algodoeiro é na verdade uma planta que quase tudo pode ser aproveitado ,

tendo elevado conteúdo de energia na sua biomassa ( 1,0 g de fitomassa = 17 KJ =

3, 4 cal = 0,4 g C = 1,5 g de dióxido de carbono ) , e pode produzir em um hectare

mais de 9,0 t de oxigênio via processo fotossintético , alem de capturar o mesmo em

dióxido de carbono na assimilação clorofiliana, em regime de sequeiro , e muito mais

em caso de irrigação , quando a produtividade econômica poderá chegar a mais de

450 @ de algodão em caroço , equivalente a 6,0 t / hectare

• INDUSTRIALIZAÇÃO DO CAROÇO : LIMPEZA , DESLINTAMENTO , DESCASCAMENTO , MOAGEM , COZIMENTO E EXTRAÇÃO DO ÓLEO ( PRENSAGEM , EXPELLER E USO DE SOLVENTES.

Energia e Trabalho

1- Lei da conservação da Energia 2- Tipos de Energia : Primária e Secundária 3- A célula vegetal como um transdutor energético 4- A Energia contida nas biomoléculas e o ATP 5- Conceitos de Biomassa , Fitomassa , Matéria Seca e Peso Seco . 6 – Como a planta produz energia química . O Processo fotossintético .

O algodão como fonte de energia

O algodão é a segunda oleaginosa do Brasil e a quinta do mundo

É uma planta TRINA , produtora de óleo , proteína e fibra , em quantidades

comercias

• A fibra do algodoeiro é um tricoma ( pelo ) que surge no protoderma do óvulo.

• A fibra madura tem em media 30mm de comprimento e 20 µm de diâmetro.

• Em média , 95 % da fibra é celulose.

• Existem cerca de 3.300 fibras / mm² da superfície do óvulo.

• A célula inicial que é transformada em fibra aumenta cerca de 3000 vezes o seu comprimento , e a base é hormonal, com ações do AIA, das Giberelinas e das citoconinas.

Fonte : Seagull & Aspaugh ( 2001 ).

• Na formação da fibra , as vesículas do retículo endoplasmático apresentam papel fundamental , sendo sede da síntese de diversas proteínas .

A FIBRA DO ALGODÃO : CONSIDERAÇÕES GERAIS E SUA FUNCIONALIDADE : FATORES INTERNOS E EXTERNOS QUE

ALTERAM A QUALIDADE INTRÍNSECA

• Na formação da fibra do algodão, estrutura unicelular, várias organelas participam, tais como: Aparelho de Golgi com os dictiossomas, Membrana celular, Retículo Endoplasmático e outras.

• No inicio da formação da fibra do algodão, varias substancias são produzidas tais como:

• Enzimas, outras proteínas, hemi-celulose, pectinas, etc. e depois a CELULOSE.

Fibra do algodão , 20 Dias depois da Antese

Fibra do algodão , 24 dias depois da Antese.

• Na síntese da celulose (cristalina, amorfa e fibrilar) tem a participação efetiva da Uridina e da guanosina difosfato,e de diversas enzimas, tais como o Dolicol. Para o crescimento da fibra ha necessidade de AIA, Giberelinas e Boro, além de potássio ( ativador de enzimas ).

Fibra 28 dias depois da antese , com a parede Secundaria com 12 camadas de celulose.

Fibra do G. barbadense com 60 dias de idade , 30 camadas -dDe celulose.

Estruturação da celulose na fibra do algodão. Fonte : Bonner & Galston ( 1970 ).

A USINA DE FORÇA DA CÉLULA: O CONTINENTE FOTOSSÍNTETICO

O CLOROPLASTO

Fonte : Novikoff & Holtzman ( 1976 ).

A PRODUÇÃO DA ENERGIA

Fonte : Novikoff & Holtzman ( 1976 )

A MITOCONDRIA

O Mundo em transformação constante

e acelerada. A palavra de ordem é :

MUDANÇA

Ciência é coisa séria

Algodão Colorido… sementes sem gossipol , ramos curtos, maior teor de óleo

Emprego…Energia…Alimento…Cidadania…

Visão de Futuro da NASA : Ser metade do que foi a Escola de Sagres , fundada

pelo Infante Dom Henrique . Criou a Bússola e o Astrolábio , e não tinha sede

e sim reunião de cérebros.`Será a empresa do futuro próximo : Emparceirada e

Virtual , ou seja sem local permanente de trabalho

DEGRADAÇÃO AMBIENTAL

Pivô Central na beira do Rio São Francisco , Sem a mata ciliar : Crime Ambiental . 2004

FINAL

• Ora , para que vós também possais saber dos meus negócios , e o que eu faço , Tíquico , irmão amado , e fiel ministro do Senhor , vos informará de tudo.

Efésios , 6 : 21.

Nossos agradecimentos a todos

Napoleão Beltrão

• Napoleão Esberard de Macêdo Beltrão

• Fone : ( 83 ) 9952-0515

• Fone ( CNPA ) : ( 83 ) 3182-4307

• E-mail : [email protected]

• E-mail : [email protected]

• E – Mail :[email protected]

• Site : www.cnpa.embrapa.br

Nossos agradecimentos pela atenção e fiquem como Deus

mailto:[email protected]

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