O plantio associado entre banana (Musa acuminata Cultivar Cavendish "Grande Naine") e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) D. C.): uma avaliação agronômica dos efeitos da competição por água, nitrogênio e energia luminosa

Nas regiões de clima tropical, o monocultivo da banana vem causando conseqüências ambientais desastrosas e, muitas vezes, impedindo uma exploração continuada de uma mesma área. A redução do rendimento é devido principalmente as limitações físico-químicas do solo e a rápida degradação do sistema radicular, agravada pela ação de parasitas do solo (nematóides, fungos, etc.). Em virtude destas limitações, várias iniciativas vem sendo buscadas para a minimização das perdas agronômicas e ambientais, destacando-se o melhoramento e a modificação genética, e a associação deste cultivo com espécies leguminosas. Porém uma das grandes dificuldades de avaliarmos os novos sistemas de cultivo alternativos concentra-se na falta de referenciais agronômicos relacionados principalmente com o funcionamento de sistemas de cultivos associados, especialmente relacionados aos fatores e condições que interferem diretamente na definição do rendimento da espécie principal. O presente estudo testou , em campo experimental, o uso de plantas de serviço associada a bananeira e seus efeitos na produção de biomassa durante seu o ciclo vegetativo. Isto porque é durante esta fase que a bananeira constrói sua capacidade de reservas de fotoassimilados e, consequentemente, define o potencial de produção e enchimento dos frutos. Além do monocultivo, definiu-se mais duas parcelas associadas com o feijão-de- porco: 1) o plantio simultâneo das duas espécies e; 2) o plantio de feijão-de-porco e, após 2 meses, a introdução da banana. Além de acompanhamento semanal das parcelas, realizou-se, bimensalmente, coletas destrutivas de dados sobre produção de matéria seca, superfície foliar e análise nutricional das plantas. Após a análise agronômica da fase vegetativa, aplicou-se a modelização dos sistemas de cultivo estudados e comparou-se os possíveis cenários sobre o rendimento final da bananeira, além de outros indicadores sobre os fatores de crescimento das plantas. Após o acompanhamento dos 7 primeiros meses do ciclo vegetativo, concluiu-se que a data de estabelecimento da associação foi determinante para o sucesso do cultivo associado. Podemos destacar que a associação entre a bananeira e o feijão-de-porco não causou limitações na produção de biomassa (4,2 ton/ha), quando comparada com o monocultivo (4,5 ton/ha). A redução do número de capinas também foi um indicador animador deste sistema de cultivo alternativo. Por outro lado, quando a bananeira foi plantada 60 dias após a leguminosa, a mesma representou uma séria limitação na produção de biomassa (2,7 ton/ha). Esta limitação deveu-se ao estado de forte competição devido a agressividade com que o feijão-de-porco recobria toda a parcela e alcançando uma altura (74 cm) superior que a muda de banana (29 cm). Em relação a primeira parte da metodologia aplicada - o diagnóstico agronômico -, a mesma foi eficiente para a avaliação do ciclo vegetativo da associação estudada, ficando a necessidade da continuidade do acompanhamento do ciclo reprodutivo, para a confirmação dos resultados em termos de formação e produção de frutos. Na fase de modelização, chegou-se a uma leitura dos resultados próxima dos resultados obtidos no campo. Em termos de rendimento em frutos, o monocultivo com adubação (400 kg/ha de nitrogênio) e irrigação (133 mm) teve um aumento na ordem de 50% no rendimento final (28 ton/ha) Quando comparada com a parcela nas condições reais do experimento (19,6 ton/ha). Já o rendimento em frutos da associação, apresentou o mesmo resultado com e sem adubação e irrigação (16 ton/ha). No tocante a contrução dos cenários, confirmou-se novamente algumas das vantagens da associação, principalmente na redução da adubação nitrogenada aplicada nos sistemas convencionais de cultivo. Finalmente, podemos imaginar a construção de várias formas de testar e otimizar o uso destes sistemas associados (cenários). Porém, confirma-se que a construção de novos referenciais agronômicos sobre sistemas de cultivo mais complexos (os cultivos associados) torna-se ainda muito necessário para a realização de avaliações mais precisas sobre estas alternativas. E, com estes novos referenciais técnicos, podemos imaginar, a médio e longo prazo, alguns dos benefícios das leguminosas sobre as propriedades físico-químicas do solo cultivado (cobertura viva, adubo verde, redução de adventícias, etc) e sobre a manutenção do rendimento dos cultivos (adubação verde).

Simulation of soybean growth and yield under northeastern Amazon climatic conditions

O objetivo deste trabalho foi parametrizar, calibrar e validar uma nova versão do modelo de crescimento e de produtividade da soja desenvolvido por Sinclair, em condições naturais de campo no nordeste da Amazônia. Os dados meteorológicos e os valores de crescimento e de área foliar da soja foram obtidos em um experimento agrometeorológico realizado em Paragominas, PA, de 2006 a 2009. As condições climáticas durante o experimento foram muito distintas, com uma ligeira redução na precipitação em 2007, em virtude do fenômeno El Niño. Houve redução no índice de área foliar (IAF) e na produção de biomassa neste ano, a qual foi reproduzida pelo modelo. A simulação do IAF apresentou raiz do erro quadrado médio (REQM) de 0,55 a 0,82 m2 m‑2, de 2006 a 2009. A simulação da produtividade da soja para os dados independentes apresentou um REQM de 198 kg ha‑1, ou seja, uma superestimativa de 3%. O modelo encontra-se calibrado e validado para as condições climáticas da Amazônia e pode contribuir positivamente para a melhoria das simulações dos impactos da mudança de uso da terra na região amazônica. A versão modificada do modelo de Sinclair simula adequadamente a formação de área foliar, a biomassa total e a produtividade da soja, nas condições climáticas do nordeste da Amazônia.

Biomass yield and calorific value of six clonal stands of Eucalyptus urophylla S. T. Blake cultivated in Northeastern Brazil

A demanda mundial por energia limpa e sustentável tem aumentado nos últimos anos. Uma das alternativas é a biomassa, incluindo os plantios florestais, com destaque, no Brasil, para o gênero Eucalyptus spp., que, atualmente, possui diversos clones selecionados para a produção de energia. Em razão da diferença na adaptação dos clones aos diferentes ambientes, há necessidade de estudos específicos para avaliar a produção de energia para determinada região. Objetivou-se, neste estudo, determinar dentre seis clones de Eucalyptus urophylla S. T. Blake analisados, aqueles com maior potencial para a produção de biomassa e energia para a região Centro Sul do Maranhão (Grajaú). Os clones foram avaliados com 41 meses de idade, plantados em espaçamento de 4 x 3 m, e distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. Cada parcela experimental era composta por 100 árvores. Foram determinadas a produção e a alocação de biomassa de cada parte da árvore e o poder calorífico de casca e do lenho. Dos seis clones estudados, dois se destacaram tanto na produção de biomassa, quanto para a geração de energia, sendo superiores em até 27 % em comparação com o clone de menor rendimento.

Comportamento silvicultural e dinâmica de serapilheira em plantios de duas espécies florestais na Amazônia oriental brasileira

O desmatamento na Amazônia brasileira já alterou cerca de 750 milhões de hectares e desse total, 20% encontra-se com algum nível de degradação. A reincorporação ao processo produtivo das áreas alteradas com o reflorestamento de espécies tropicais, de valor comercial, é uma alternativa para minimizar os impactos ambientais, com benefícios ecológicos, aumento da oferta de madeira e diminuição da pressão sobre as florestas naturais remanescentes. No entanto, um dos grandes empecilhos para o reflorestamento é a falta de conhecimentos científicos sobre o crescimento de espécies nativas e exóticas. Diante disto, este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de diferentes sistemas de plantios com espécies florestais nativa e exótica para recuperação de áreas alteradas. O trabalho foi realizado no município de Dom Eliseu, estado do Pará, em três sistemas de uso da terra: plantio puro (Schizolobium parahyba var. amazonicum e Khaya ivorensis), consórcio de espécies florestais (S. parahyba var. amazonicum e Khaya ivorensis), sistema agroflorestal (S. parahyba var. amazonicum e Musa sp). Aos 40 meses de idade, em plantio homogêneo, Schizolobium parahyba var. amazonicum mostrou maior crescimento silvicultural (altura e diâmetro) no espaçamento 4 m x 3 m e Khaya ivorensis no espaçamento 4 m x 4 m. No entanto, o paricá apresentou melhor desempenho em sistema de consórcio e sistema agroflorestal. O melhor desempenho de K. ivorensis foi no consórcio de espécies. Entre os sistemas de plantio estudados (SAF e misto de espécies), a deposição de biomassa foi maior no sistema de consórcio de espécies com 3.737,5 kg ha^-1, sendo que, a maior contribuição de material vegetal foi do paricá. Foi evidenciada correlação negativa entre a deposição de serapilheira e a precipitação pluviométrica para o paricá, e positiva para K. ivorensis. Os resultados obtidos mostraram que o modelo florestal de consórcio de espécies mostrou-se promissor e pode ser uma alternativa para recuperação de áreas alteradas, de modo a oferecer diferentes opções de madeira e ao mesmo tempo, agregar fatores positivos em relação a produção de biomassa e aspectos físico-químicos do solo.

Produção de carvão ativado a partir da biomassa residual da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa L.) para adsorção de cobre (II)

Produziu-se carvão ativado a partir da casca da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa L.) para ser utilizado na remoção de cobre (II), no processo de adsorção em sistema de batelada. A casca é resíduo do beneficiamento da castanha, que foi coletada, selecionada, lavada em água corrente e depois secada em estufa a 150ºC por 24 h. Os carvões foram carbonizados a 400 ºC por 3 h e ativados termicamente a 800ºC em tempos de 1, 2 e 3 h, quando receberam as respectivas codificaçõesCA1, CA2 e CA3. Depois foram caracterizadas quanto: à área superficial específica, ao volume e tamanho de poros, à difração de raios-X, à microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada ao EDS(sistema de energia dispersiva por raios-X) e à espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios preliminares foram realizados para avaliar a eficiência dos carvões quanto à remoção de cobre (II) em solução sintética de concentração inicial 50 mg L^-1. Como os resultados foram satisfatórios para CA1, CA2 e CA3 (93,43, 97,23 e 96, 92 % para os respectivos carvões), decidiu-se pelo que apresentou maior percentual de remoção. O CA2 foi produzido e caracterizado quanto: às densidades reais e aparentes, à porosidade em leito fixo, ao pH, à umidade (em base úmida), às cinzas, ao carbono fixo e aos grupos funcionais pelo método de Boehm. Realizaram-se ensaios para determinar a eficiência de remoção de cobre (II) quanto à influência do diâmetro da partícula do carvão, ao pH da solução, à influência do tempo de contato e à variação da concentração inicial. Os resultados de maior percentual de remoção foram para o diâmetro 0,595≤D≤1,19mm, pH 5,09, tempo de 5 min e concentrações de 50, 100 e 150mg L^-1.O modelo cinético de adsorção que melhor se ajustou aos dados foi o de pseudo2^a ordem. Os dados experimentais apresentaram bom ajuste aos modelos matemáticos de isotermas de Langmuir e Frendlich. Sendo assim, obteve-se carvão ativado de baixo custo a partir da casca da castanha-do-Brasil a qual apresentou boa eficiência na remoção de cobre (II) (acima de 90 % para maioria das análises) possibilitando também a utilização no tratamento de efluentes.

Um modelo de avaliação de fluxos de biomassa e carbono em madeireiras de comunidades isoladas da região amazônica

A Amazônia tem imensos recursos florestais, abrigando um terço das florestas tropicais do mundo. A Amazônia brasileira compreende uma área maior que 5 milhões de km², o que corresponde a 61 % do território brasileiro. A região norte produz 72,45% da madeira em tora do Brasil, o estado do Pará contribui com 55,47% de acordo com IBMA (2007). A exploração madeireira na Amazônia é caracterizada como “garimpagem florestal”, ou seja, os exploradores entram na floresta selecionam as toras de valor comercial e a retiram. Passando-se certo tempo, eles voltam novamente a essa área e a exploram, esse processo de exploração está acontecendo em um intervalo de tempo cada vez menor. A Amazônia legal abrigava 833 serrarias circulares em 1998. Essas serrarias estavam localizadas principalmente no estuário amazônico (71%) – nos furos e tributários dos rios Amazonas, Xingu, Tocantins e Pará. Essas processadoras familiares consumiram conjuntamente 1,3 milhões de metros cúbicos de madeira em tora (5% da produção da Amazônia). Neste trabalho estimou-se o balanço de carbono em serrarias do estuário do rio Amazonas e foi desenvolvido o ciclo de vida do carbono para uma serraria no estuarino amazônico. Foi identificado que no processo produtivo da comunidade há um caminho bem definido do recurso natural (biomassa/madeira): exploração florestal, transporte de biomassa, transformação (empresas madeireiras) / processos produtivos, geração e utilização de resíduos, transporte de madeira processada, comercialização/mercado. O objetivo deste trabalho foi avaliar os recursos energéticos através do fluxo (inputs e outputs) da madeira e da energia no processo. Para isso, desenvolveu um modelo que simulou os fluxos de carbono, da madeira e a área afetada pela exploração. Neste trabalho criou-se um modelo específico onde se avaliou o fluxo de carbono para o cenário estudado; a avaliação do impacto ambiental foi alcançada, onde obteve um valor positivo, uma captura de carbono cerca de 55 tCO₂/mês, mesmo com a baixa eficiência do sistema produtivo, em torno de 36% conclui-se que o sistema atual de exploração não polui mas poderia ser melhorado a fim de alcançar uma maior eficiência do processo produtivo. Enquanto ao resíduo gerado aproximadamente 64% do volume de madeira que entra na serraria conseguira gerar aproximadamente 1240 kW de energia elétrica mensal.

Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade das sementes de açaí rejeitadas após beneficiamento em Belém – Pará, a fim de ser usada como fonte de biomassa para a produção de energia por gaseificação. Resultados da análise elementar obtidas no LABCAT – UNB em base seca foram obtidas com percentuais de Carbono, 46,06 %, Hidrogênio 6,01 % Oxigênio 43,37 %, Nitrogênio 4,33 % e Enxofre 0,08%. Tais valores entre outros parâmetros obtidos em estudo experimental realizados por Santos 2011 e Cruz, 2010, foram utilizados para realizar uma simulação numérica do processo de gaseificação por meio de um código FORTRAN zero dimensional desenvolvido especificamente para esta finalidade. Variações da influência da razão de equivalência e teor de umidade nas concentrações de CO, H2 e CH4 foram comparados a resultados experimentais. Um modelo transiente unidimensional também foi analisado. Utilizando a aplicação de um mecanismo de pirólise de dois passos onde o alcatrão primário (ou oxigenados) são inicialmente formados e então craqueados em alcatrão secundário (ou hidrocarbonetos) e outros gases combustíveis. Assim se revela a complexidade dos processos físicos e químicos que ocorrem no reator pelo uso do balanço de energia e massa e com informações das taxas de reação das reções químicas e os processos de transporte físicos. O modelo computacional é capaz de prever o perfil da composição de gases, temperatura, alcatrão primário e secundário ao longo do eixo longitudinal do gaseificador. Foram obtidos resultados para simulações realizadas nos dois modelos e posteriormente analisado tal comportamento em comparação ao resultado experimental obtidos por Santos (2011).

Crescimento e produção de pirarucu, Arapaima gigas, sob diferentes densidades de estocagem em associação com búfalas leiteiras

Com o objetivo de avaliar quatro densidades de estocagem de pirarucu (Arapaima gigas) e identificar a que proporcione melhor desempenho produtivo em ganho de peso e comprimento, para viabilizar o seu cultivo intensivo, foi realizada uma pesquisa, durante 360 dias, utilizando as densidades de cinco, dez, quinze e 20 peixes por 100 m² de viveiro, fornecendo-se tilápias vivas como alimento, capturada sem açude de manejo de búfalas leiteiras, equivalente a 6% do peso vivo dos peixes, durante quatro dias por semana. Os animais foram agrupados aleatoriamente em quatro tratamentos e duas repetições. Os dados foram analisados com base na aplicação do modelo exponencial de crescimento, tendo sido obtidas as expressões matemáticas para cada densidade de estocagem. Foram feitas analises de regressão linear simples. O crescimento em peso e comprimento do pirarucu varia de acordo com a sua taxa de estocagem, entretanto, até os 120 dias de cultivo não houve diferenças em peso nas quatro densidades estudadas. Os valores do coeficiente angular da relação peso/comprimento do pirarucu demonstram que o seu crescimento e do tipo alométrico. O comprimento total máximo foi de 107,66 cm e peso total máximo de 13,43 kg, na densidade de cinco peixes/100 m². Entretanto, a maior biomassa, de 85,69 kg/100 m², foi observada na densidade de dez peixes/100 m², o que a indica como sendo a mais adequada para utilização em cultivo intensivo. O excelente desenvolvimento ponderal do pirarucu indica o potencial de cultivo dessa espécie, em sistema intensivo de criação associada com búfalas leiteiras.

Influência da biomassa inicial sobre o crescimento e a produtividade de peixes em sistema de policultivo

Analisou–se o crescimento dos peixes, a composição das espécies e a produtividade de quatro policultivos (P75, P78, P87 e P207), visando melhorar o manejo e a produtividade pesqueira dos pequenos açudes (0,1–5,0ha) do Semi–Árido brasileiro. Simulou–se as condições desses açudes em viveiros com 120 e 5.000 m² de área, sem renovação de água, utilizando moderada quantidade de adubo e fertilizante. A biomassa inicial variou de 75 a 207kg há^–1, sendo formada por: tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), curimatã pacu (Prochilodus argenteus), carpa comum (Cyprinus carpio), tambaqui (Colossoma macropomum) e tucunaré (Cichla ocellaris). Os peixes apresentaram baixo crescimento (< 0,01g g^–1d^–1) após 75 dias de criação (P78 e 87). O crescimento do tambaqui, da tilápia e da curimatã foi reduzido após 53 dias (P75). Em moderada biomassa, o crescimento do tambaqui foi inferior ao da carpa e da curimatã (P207). A produtividade da tilápia atingiu 720 kg ha^–1ano^–1 (P78), sendo reduzida para 220 kg ha^–1ano^–1 devido ao processo reprodutivo (P75 e P207). A produtividade da carpa de 1.600 kg ha^–1ano^–1 foi superior a dos outros peixes (P87). A biomassa inicial de 75 kg ha^–1 (60:30:4:3:3% de tilápia, tambaqui, carpa, curimatã e tucunaré, respectivamente) otimizou o crescimento e a produtividade dos peixes. A utilização de tilápias monossexadas e o fornecimento da alimentação suplementar ao tambaqui tornam–se imprescindíveis ao policultivo.

Produção de compostos fenólicos a partir de células imobilizadas do líquen Parmotrema andinum (Müll. Arg.) Hale e avaliação de atividade antimicrobiana

A utilização de metabólitos secundários obtidos de líquens, na indústria farmacêutica, de cosmético, têxtil e de alimentos deve ser criteriosa, visto que a extração e isolamento desses metabólitos requerem uma grande quantidade de biomassa dificilmente renovável, devido ao crescimento lento do líquen. Atualmente, é possível obter substâncias liquênicas tanto por cultivo de tecidos, como por imobilizações celulares e enzimáticas, a partir do talo in natura, utilizando pequena quantidade de material liquênico. Portanto, este trabalho objetiva investigar a produção de compostos fenólicos a partir de células imobilizadas de Parmotrema andinum (Müll. Arg.) Hale utilizando acetato de sódio como precursor da biossíntese dos fenóis. Ensaios de atividade antimicrobiana com extratos orgânicos do talo in natura, eluatos celulares e do ácido lecanórico isolado de P. andinum Hale demonstraram ação contra bactérias Gram-positivas. Através de testes biocromatográficos foi possível associar a atividade antibacteriana ao ácido lecanórico e uma substância não identificada presente na espécie. As substâncias produzidas através de imobilização celular não exibiram ação inibitória frente os microrganismos testados.

Metodologia de análise de risco de investimento em projetos de eficiência energética com aplicação no aproveitamento da biomassa residual do dendê na Amazônia

A promoção das energias renováveis, como estratégias para mitigar as alterações climáticas é um grande desafio mundial, principalmente para países em desenvolvimento como Brasil que busca diversificar sua matriz energética a partir de fontes renováveis, mas possui restrições de custo de investimentos. Neste contexto, são necessárias ferramentas que mensurem os riscos de investimento em projetos de fontes de energia renovável. Este trabalho contribui para o desenvolvimento sustentável da Amazônia através do desenvolvimento de uma metodologia de análise de risco de investimento em projetos de eficiência energética aplicada no aproveitamento da biomassa do dendê. A crescente produção de dendê na região amazônica para geração de produtos alimentícios e biodiesel está gerando um grande volume de biomassa. Verificou-se que a utilização do resíduo da biomassa de dendê para a geração de energia e comercialização no mercado aumenta o seu valor econômico, para tanto se identificou os Critérios e Indicadores (C&I) de sustentabilidade da cadeia do dendê agrupando-os em: econômicos, ambientais, sociais e técnicos. Qualificando e quantificando os riscos que afetam os indicadores identificados. A metodologia desenvolvida foi analisada em três cenários futuros de crescimento econômico para o Brasil que foram construídos balizados nos cenários contidos no Plano Nacional de Energia 2030.