Validation of the Deardorff model for estimating energy balance components for a sugarcane crop

The quantification of the available energy in the environment is important because it determines photosynthesis, evapotranspiration and, therefore, the final yield of crops. Instruments for measuring the energy balance are costly and indirect estimation alternatives are desirable. This study assessed the Deardorff's model performance during a cycle of a sugarcane crop in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, in comparison to the aerodynamic method. This mechanistic model simulates the energy fluxes (sensible, latent heat and net radiation) at three levels (atmosphere, canopy and soil) using only air temperature, relative humidity and wind speed measured at a reference level above the canopy, crop leaf area index, and some pre-calibrated parameters (canopy albedo, soil emissivity, atmospheric transmissivity and hydrological characteristics of the soil). The analysis was made for different time scales, insolation conditions and seasons (spring, summer and autumn). Analyzing all data of 15 minute intervals, the model presented good performance for net radiation simulation in different insolations and seasons. The latent heat flux in the atmosphere and the sensible heat flux in the atmosphere did not present differences in comparison to data from the aerodynamic method during the autumn. The sensible heat flux in the soil was poorly simulated by the model due to the poor performance of the soil water balance method. The Deardorff's model improved in general the flux simulations in comparison to the aerodynamic method when more insolation was available in the environment.

Efeitos de dietas com níveis crescentes de milho no metabolismo ruminal de energia e proteína em bubalinos

Avaliaram-se os efeitos de dietas com níveis crescentes de milho em grão moído (0, 22, 37 e 49% na MS) em substituição ao feno de coast-cross mantendo-se diferentes relações proteína:carboidratos não-fibrosos (PB:CNF = 1,01; 0,39; 0,33 e 0,27) sobre o metabolismo ruminal de búfalos. Utilizaram-se quatro búfalos fistulados no rúmen, mantidos em delineamento quadrado latino 4 × 4, para a coleta de amostras do líquido ruminal, colhidas em cada período experimental (de 28 dias) nos tempos 0, 2, 4 e 8 horas após a alimentação. Em geral, os bubalinos apresentaram boa capacidade tamponante no rúmen, com pH médio alto (6,70) e aumento da ingestão de milho em grão moído. O acréscimo nos níveis de milho na dieta promoveu aumento da produção de ácido butírico. Somente a dieta com 49% de milho promoveu melhor fermentação ruminal, com menor propoção de ácidos acético:propiônico. A relação PB:CNF de 1,01 indica deficiência de energia da dieta disponível para microrganismos no rúmen ao longo do dia, enquanto dietas com PB:CNF entre 0,39 e 0,27 promovem fermentações ruminais semelhantes, o que indica sincronismo na utilização de nitrogênio e energia pelos microrganismos no rúmen nessas condições.

Composição química, valores de energia metabolizável e aminoácidos digestíveis de subprodutos do arroz para frangos de corte

Dois experimentos foram conduzidos para determinar a composição química, os valores de energia e os coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos, do farelo de arroz integral (FAI) e da quirera de arroz (QA). No primeiro estudo, foram utilizadas 144 aves, com 21 dias de idade, machos, linhagem Cobb, que tiveram suas excretas totalmente coletadas para determinação da energia metabolizável aparente (EMA) e energia metabolizável aparente corrigida (EMAn). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três tratamentos e seis repetições, com oito aves cada. No segundo experimento, foi utilizado o método de alimentação forçada para a determinação dos coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos. O delineamento foi inteiramente casualizado, com dois alimentos e um jejum e seis repetições com um galo cada. Os valores de MS, PB, EE, FB, EMA e EMAn foram, respectivamente, para FAI: 88,6%; 11,8%; 15,3%; 10,2%; 2968kcal kg-1 e 2804kcal kg-1 e para QA: 93,5%; 9,1%; 0,73%; 0,45%; 3338kcal kg-1 e 3239kcal kg-1. Os valores médios encontrados dos coeficientes de digestibilidade de aminoácidos essenciais e não essenciais foram, respectivamente, de 75,9% e 73,9%, para FAI, e 77,9% e 76,5%, para QA. Embora tenham apresentado níveis inferiores de energia, FAI e a QA podem ser utilizados nas rações de aves em substituição ao milho, uma vez que tiveram níveis maiores de proteína bruta e aminoácidos digestíveis.

Resposta em parâmetros sanguíneos e urinários de vacas leiteiras ao aumento no balanço cátion-aniônico da dieta

Estudou-se efeito de quatro níveis de dietas catiônicas sobre os parâmetros ácido-base do sangue e o pH urinário de vacas em lactação. Para a manipulação dos níveis do balanço cátion-amônico da dieta (BCAD), foram adicionadas diferentes concentrações de bicarbonato de sódio às dietas, obtendo-se os seguintes tratamentos: +150, +250, +400 e +500mEq/kg de matéria seca. O experimento foi realizado durante o verão, por um período total de 72 dias, utilizando-se oito vacas da raça Holandesa após o pico de lactação, distribuídas em quadrado latino (4x4), replicado, em que cada período teve duração de 18 dias. O pH urinário e o bicarbonato, o pH, o CO2 total e a pCO2 do sangue aumentaram linearmente (P<0,01) com o aumento do BCAD. As concentrações de sódio e potássio do sangue não foram modificadas (P>0,05) pelo BCAD. A concentração de cloro no sangue diminuiu linearmente (P<0,01) com o aumento do BCAD. O aumento do BCAD afetou o equilíbrio ácido-base das vacas, promovendo efeito alcalinogênico, o que poderia levar a diferenças significativas no desempenho do animal.

Desempenho, qualidade dos ovos e balanço de nitrogênio de poedeiras comerciais alimentadas com rações contendo diferentes níveis de proteína bruta e lisina

O experimento foi conduzido para avaliar os efeitos de rações com diferentes níveis de proteína bruta (PB) e lisina sobre as características de desempenho, a qualidade interna dos ovos e o balanço/retenção do nitrogênio. Foram utilizadas 160 poedeiras Hisex White com 48 semanas de idade, alojadas individualmente em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 × 2, com quatro níveis de PB (12, 14, 16 e 18%) e dois de lisina (0,85 e 1,00%), totalizando oito rações com cinco repetições de quatro aves. O consumo de proteína bruta, o peso dos ovos, a massa de ovos e a porcentagem de albúmen apresentam resposta linear crescente aos níveis de PB na dieta. O balanço de nitrogênio não é alterado pelos níveis de proteína das rações.

Study of the equatorial Atlantic Ocean mixing layer using a one-dimensional turbulence model

The General Ocean Turbulence Model (GOTM) is applied to the diagnostic turbulence field of the mixing layer (ML) over the equatorial region of the Atlantic Ocean. Two situations were investigated: rainy and dry seasons, defined, respectively, by the presence of the intertropical convergence zone and by its northward displacement. Simulations were carried out using data from a PIRATA buoy located on the equator at 23º W to compute surface turbulent fluxes and from the NASA/GEWEX Surface Radiation Budget Project to close the surface radiation balance. A data assimilation scheme was used as a surrogate for the physical effects not present in the one-dimensional model. In the rainy season, results show that the ML is shallower due to the weaker surface stress and stronger stable stratification; the maximum ML depth reached during this season is around 15 m, with an averaged diurnal variation of 7 m depth. In the dry season, the stronger surface stress and the enhanced surface heat balance components enable higher mechanical production of turbulent kinetic energy and, at night, the buoyancy acts also enhancing turbulence in the first meters of depth, characterizing a deeper ML, reaching around 60 m and presenting an average diurnal variation of 30 m.

Biomassa e energia

Biomass was the dominating source of energy for human activities until the middle 19th century, when coal, oil, gas and other energy sources became increasingly important but it still represents ca. 10% of the worldwide energy supply. The major part of biomass for energy is still "traditional biomass" used as wood and coal extracted from native forests and thus non-sustainable, used with low efficiency for cooking and home heating, causing pollution problems. This use is largely done in rural areas and it is usually not supported by trading activities. There is now a strong trend to the modernization of biomass use, especially making alcohol from sugar cane thus replacing gasoline, or biodiesel to replace Diesel oil, beyond the production of electricity and vegetable coal using wood from planted forests. As recently as in 2004, sustainable "modern biomass" represented 2% of worldwide energy consumption. This article discusses the perspectives of the "first" and "second" technology generations for liquid fuel production, as well as biomass gaseification to make electricity or syngas that is in turn used in the Fischer-Tropsch process.

Crise financeira, energia e sustentabilidade no Brasil

A recente crise financeira global traz consigo efeitos como a redução da atividade econômica e, consequentemente, do consumo de energia. Essa pode ser uma importante oportunidade para reorganizar o sistema energético em bases mais sólidas e sustentáveis: a eficiência, a maior participação das fontes renováveis e a descentralização da produção de energia. O Brasil e outros países em desenvolvimento podem aproveitar a experiência dos países desenvolvidos em eficiência energética, complementando com um programa vigoroso em energias renováveis, particularmente as "modernas" (eólica, solar, biomassa e pequenas hidrelétricas). Entretanto, preocupa o cenário inercial nacional, baseado num aumento da participação das fontes fósseis de energia na matriz, na priorização dos recursos à exploração de petróleo e gás natural e na manutenção de padrões insustentáveis de produção e consumo.

Determinação da energia de ativação em hidrogéis poliméricos a partir de dados termogravimétricos

Curvas termogravimétricas com diferentes razões de aquecimento foram utilizadas para a determinação de parâmetros cinéticos seguindo o método de Flynn-Wall. Para isso, foi utilizado um hidrogel preparado a partir da mistura de dois polissacarídeos, quitosana/xantana (QX) e outro, contendo além destes, colágeno (QXC). Os resultados mostraram que o valor de energia de ativação para o hidrogel QX foi de 3,44 kJ.mol-1, enquanto que para o QXC foi de 14,84 kJ.mol-1, sugerindo que a água presente no hidrogel contendo colágeno está mais fortemente ligada aos biopolímeros. Isto pode ter ocorrido devido à presença de grupos carboxílicos na estrutura colagênica.

Energia, meio ambiente e economia: o Brasil no contexto mundial

The cycle of fossil fuels as an energy source for mankind is approaching its end. Finite resources, coupled with greenhouse gas, have led to an increased effort in the search for alternative renewable energy sources. Brazil has a leading position, due to a 46% participation of renewable sources in its primary energy supply, compared to the global average of 12%. The expansion of the renewable sources in Brazil depends on medium and long term planning, and a large volume of investments. The present financial crisis will have major effects in the energy market. Despite a negative initial impact, it is expected that the rearrangement of the financial system will ultimately lead to an expansion in the use of renewable energy sources. Brazil is a tropical country, with the largest biodiversity in our planet and excellent conditions to expand the use of all forms of renewable sources.

Impacto da adequação da oferta energética sobre a mortalidade em pacientes de UTI recebendo nutrição enteral

OBJETIVO: Investigar a relação entre adequação da oferta energética e mortalidade na unidade de terapia intensiva em pacientes sob terapia nutricional enteral exclusiva. MÉTODOS: Estudo observacional prospectivo conduzido em uma unidade de terapia intensiva em 2008 e 2009. Foram incluídos pacientes >18 anos que receberam terapia nutricional enteral por >72h. A adequação da oferta de energia foi estimada pela razão administrado/prescrito. Para a investigação da relação entre variáveis preditoras (adequação da oferta energética, escore APACHE II, sexo, idade e tempo de permanência na unidade de terapia intensiva e o desfecho mortalidade na unidade de terapia intensiva, utilizou-se o modelo de regressão logística não condicional. RESULTADOS: Foram incluídos 63 pacientes (média 58 anos, mortalidade 27%), 47,6% dos quais receberam mais de 90% da energia prescrita (adequação média 88,2%). O balanço energético médio foi de -190 kcal/dia. Observou-se associação significativa entre ocorrência de óbito e as variáveis idade e tempo de permanência na unidade de terapia intensiva, após a retirada das variáveis adequação da oferta energética, APACHE II e sexo durante o processo de modelagem. CONCLUSÃO: A adequação da oferta energética não influenciou a taxa de mortalidade na unidade de terapia intensiva. Protocolos de infusão de nutrição enteral seguidos criteriosamente, com adequação administrado/prescrito acima de 70%, parecem ser suficientes para não interferirem na mortalidade. Dessa forma, pode-se questionar a obrigatoriedade de atingir índices próximos a 100%, considerando a elevada frequência com que ocorrem interrupções no fornecimento de dieta enteral devido a intolerância gastrointestinal e jejuns para exames e procedimentos. Pesquisas futuras poderão identificar a meta ideal de adequação da oferta energética que resulte em redução significativa de complicações, mortalidade e custos.

Estado nutricional e adequação da ingestão de energia e nutrientes em pacientes com insuficiência cardíaca

FUNDAMENTO: Maior conhecimento sobre o estado nutricional e a ingestão de energia e nutrientes é necessário para auxiliar no tratamento de pacientes com insuficiência cardíaca (IC). OBJETIVO: Verificar o estado nutricional e analisar a adequação da ingestão de energia, macro e micronutrientes de pacientes com IC em atendimento ambulatorial. MÉTODOS: Foram coletados dados antropométricos e de ingestão alimentar habitual de 125 pacientes (72% homens, 52,1±9,8 anos, IMC 26,9±4,4 kg/m²). As variáveis antropométricas foram comparadas entre os sexos, e analisou-se a adequação da ingestão de energia e nutrientes perante as recomendações. RESULTADOS: Depleção ou risco de depleção das reservas musculares estava presente em 38,4% dos pacientes (associação com sexo masculino; p < 0,0001). Em 69,6% dos casos, a ingestão média de energia foi menor que as necessidades energéticas (p < 0,0001). Entre os micronutrientes analisados, magnésio, zinco, ferro e tiamina apresentaram prevalências de inadequação importantes, e a maioria dos pacientes teve consumo de cálcio e potássio abaixo da ingestão adequada e consumo de sódio acima. CONCLUSÃO: Pacientes ambulatoriais com IC apresentam depleção de reservas musculares, com ingestão inadequada de energia e diversos nutrientes. Não se observou associação significante entre quantidade de energia proveniente da dieta habitual e o estado nutricional. O acompanhamento multiprofissional deve ser estimulado para avaliar melhor o estado geral desses pacientes.

Apparent digestibility of diets with different concentrations of lysine and energy in piglets with different body weights and post-weaning age

The effects of body weight or age and dietary digestible lysine and metabolizable energy on apparent digestibility of energy and dry matter were evaluated in piglets after weaning. The animals were weaned at 21 days of age and distributed in two groups: 8.68 ± 0.76 kg at 28 days of age (weaned 7 days earlier); and 12.73 ± 0.99 kg at 35 days of age (weaned 14 days earlier). The pigs were allotted in digestibility cages in a completely randomized block design with the following factorial arrangements: 2 × 4 composed of two weight categories and four levels of digestible lysine (1.222; 1.305; 1.390 and 1.497%); and 2 × 3 composed of two weight categories and three levels of metabolizable energy (3,510; 3,700 and 3,830 kcal/kg rations). Digestible lysine was evaluated in six replications and metabolizable energy in eight replications and each animal constituted an experimental unit. Piglets with higher body weight and age were more efficient in nitrogen retention and energetic balance, compared to lighter and younger piglets, particularly those given lower concentration of lysine in the diet. The energy increase favored nitrogen retention by the heavier and older piglets. However, coefficients of dry matter and energy apparent digestibility did not differ among weight categories. Older and heavier piglets were more efficient in nitrogen retention, although this efficacy depended on concentration of the energy in the diet. This better use of protein and energy suggest differences on nutritional requirements.

Estimativa do consumo de energia e de macronutrientes no domicílio e na escola em pré-escolares

OBJETIVO: Estimar o consumo de energia e de macronutrientes no domicílio e na escola em tempo integral em crianças de 2 a 6 anos e pesquisar diferenças no consumo entre as crianças de escolas públicas e particulares. MÉTODOS: Estudo transversal realizado com 362 pré-escolares em Caxias do Sul (RS). O estado nutricional foi avaliado pela razão peso para estatura. O consumo na escola foi avaliado por meio do método de pesagem direta individual dos alimentos consumidos pelas crianças e, no domicílio, por meio do método de registro alimentar realizado pelos pais ou responsáveis. Para as análises estatísticas utilizou-se o teste U de Mann-Whitney (p < 0,05). RESULTADOS: Observou-se que 28 crianças (7,7 por cento) apresentaram excesso de peso, 92 (25,4 por cento), risco para excesso de peso e sete (1,9 por cento), baixo peso para a estatura. A avaliação da ingestão alimentar em 24 horas mostrou que 51,3 por cento da energia, 60,3 por cento dos lipídios e 51,6 por cento das proteínas foramconsumidos nos domicílios, apesar de as crianças permanecerem em período integral nas escolas. Observou-se maior ingestão de energia (p = 0,001), carboidratos (p < 0,001) e lipídios (p = 0,04) nos pré-escolares de escolas particulares em relação aos de escolas públicas, porém o consumo total diário se mostrou similar nas diferentes instituições. CONCLUSÕES: Os achados sugerem que as crianças consomem proporcionalmente mais energia, proteínas e lipídios nas refeições complementares dos domicílios em relação às refeições diárias nas escolas infantis. Apesar das diferenças de consumo entre as escolas públicas e particulares, a ingestão diária mostrou-se similar entre as crianças

Fontes de variação da ingestão de energia e nutrientes entre adolescentes do Município de São Paulo, Brasil

Este estudo propôs-se a descrever as fontes de variação da ingestão de energia e nutrientes e calcular o número de dias necessários para a estimativa da ingestão habitual em adolescentes do Município de São Paulo, Brasil. Foi aplicado um recordatório alimentar de 24 horas (R24h) em 273 adolescentes, durante os anos de 2007 e 2008, e posteriormente cada indivíduo foi convidado a responder a outro R24h. Foram estimadas as fontes de variação da ingestão utilizando-se modelo de efeitos aleatórios. A variância intrapessoal foi o componente de variância que mais contribuiu para a variabilidade da ingestão de energia e nutrientes, ao passo que a contribuição do dia da semana e mês do ano foi pequena (< 8por cento ) para a variabilidade total da ingestão. As razões de variância variaram de 1,15 para o cálcio a 7,31 para a vitamina E. O número de R24h necessário para estimar a ingestão habitual variou de acordo com o nutriente: em torno de 15 para o sexo masculino e 8 para o feminino