Propriedades dinâmicas de fluidos por simulação computacional: métodos híbridos atomístico-contínuo

Computational methods for the calculation of dynamical properties of fluids might consider the system as a continuum or as an assembly of molecules. Molecular dynamics (MD) simulation includes molecular resolution, whereas computational fluid dynamics (CFD) considers the fluid as a continuum. This work provides a review of hybrid methods MD/CFD recently proposed in the literature. Theoretical foundations, basic approaches of computational methods, and dynamical properties typically calculated by MD and CFD are first presented in order to appreciate the similarities and differences between these two methods. Then, methods for coupling MD and CFD, and applications of hybrid simulations MD/CFD, are presented.

Simulação do rendimento e riscos climáticos para o milho safrinha em Londrina - PR, utilizando o modelo CERES-Maize

Modelos matemáticos possibilitam simular realisticamente o crescimento e o desenvolvimento fenológico de culturas sob ampla gama de condições ambientais e de manejo, a um baixo custo. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da época de semeadura no estabelecimento e rendimento do milho safrinha para Londrina - PR, mediante simulações de longo período com o modelo CERES. Os tratamentos consistiram na combinação de 12 épocas de semeadura, uma em cada decêndio, de janeiro a abril, sob dois cenários: sem limitação hídrica (produção potencial) e com limitação hídrica, considerando-se uma cultivar de ciclo precoce, XL-520, durante 24 anos. Os resultados mostraram decréscimos de rendimentos de até 38% da produtividade potencial e de 44% da produtividade sob restrição hídrica à medida que se atrasou a semeadura, devido à coincidência dos períodos críticos de desenvolvimento com condições subótimas de radiação solar, temperatura e disponibilidade hídrica. Observaram-se aumentos na duração do ciclo de 120 a 140 dias quando o milho foi semeado em janeiro e de 160 a 170 dias para semeadura em abril. O ciclo mais longo influiu na seqüência de cultivos e semeaduras após o terceiro decêndio de março, só permitindo o cultivo da cultura de verão após outubro. Também houve tendência de aumento de falhas no estabelecimento do cultivo, devido à deficiência hídrica, à medida que se atrasou a semeadura. Há risco de geadas de 4% para os cultivos semeados em final de março e 8% para os semeados em abril.

Simulação das perdas de água por evaporação e arraste, no aspersor NY-7 (4,6 mm x 4,0 mm), em sistemas de aspersão convencional

As perdas de água por evaporação e arraste em sistemas de irrigação por aspersão podem assumir valores consideráveis, reduzindo a eficiência do sistema. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar a capacidade preditiva de cinco modelos empíricos para estimar perdas de água por evaporação e arraste em aspersores modelo NY-7 (bocais de 4,6 mm x 4,0 mm), trabalhando sob diferentes condições operacionais e ambientais, e ajustar modelos específicos para o aspersor NY-7. Comparando os resultados medidos em ensaios de campo, com os resultados simulados, foi possível concluir que os cinco modelos empíricos considerados apresentaram pouca ou nenhuma adequação, tanto para os ensaios com um único aspersor (quadrado do erro-médio de 5,27; 20,70; 5,07; 6,95 e 7,06% para os modelos empíricos 1; 2; 3; 4 e 5, respectivamente) quanto para os ensaios com linhas laterais contendo aspersores (quadrado do erro-médio de 7,41; 24,43; 6,72; 3,16 e 2,9% para os modelos empíricos 1; 2; 3; 4 e 5, respectivamente). Comparados aos cinco modelos empíricos considerados, os novos modelos ajustados apresentaram menores erros, indicando que a aplicação de modelos empíricos deve ser limitada às condições de operação (diâmetro de bocal, pressão de operação, etc.) similares àquelas em que os modelos foram desenvolvidos.

O contencioso do algodão: cenários para mudança na política de subsídios dos EUA

Neste artigo se examina a não adequação dos EUA ao parecer da OMC no contencioso do algodão. Argumenta-se que tal atitude é irracional do ponto de vista do Estado unitário e racional, mas que pode ser explicada por meio de uma perspectiva fragmentada do Estado. Assim, embora a administração desejasse a adequação, cotonicultores e congressistas potencializados por instituições políticas constrangeram as mudanças necessárias. Ao final são projetados cenários para a modificação da política de subsídios agrícolas dos EUA.

Eficiência do modelo Ceres-Maize na simulação do desempenho de híbridos de milho

O modelo Ceres-Maize foi desenvolvido para simulação do desenvolvimento e desempenho da cultura do milho e tem sido utilizado como ferramenta de auxílio no planejamento das safras e tomadas de decisões pelos agricultores de diversos países. Com o objetivo de avaliar a eficiência do modelo Ceres-Maize na simulação do desempenho de híbridos de milho nas condições tropicais, foi conduzido um experimento utilizando cinco híbridos (AG7000, AG8060, DKB199, GNZ2004 e P30F90) avaliados em três épocas de semeadura (24/11/2006, 19/12/2006 e 13/01/2007) na Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG. O delineamento foi o DBC com três repetições. Avaliaram-se datas de florescimento e maturidade fisiológica, número de grãos por metro quadrado, massa de grãos e produtividade de grãos, que foram comparados com os dados simulados pelo quadrado médio do erro (RSME), porcentagem de desvio (PD) e índice de concordância (d). Os resultados indicaram que o milho semeado em janeiro apresentou menores valores de número de grãos por metro quadrado, massa de grão e produtividade de grãos do que semeaduras em novembro e dezembro. O Ceres-Maize mostrou-se muito eficiente para simular as datas de florescimento e de maturidade fisiológica em razão dos valores de RSME terem sido inferiores a 10%, os de 'd' superiores a 0,80 e o maior valor de PD -11%. Para o número de grãos por metro quadrado, massa de grãos e produtividade de grãos, a simulação foi considerada boa com valores de RSME inferiores a 20%. Para essas variáveis foram observados maiores valores de PD, principalmente na última época de semeadura, evidenciando que condições ambientais não favoráveis ao bom desempenho da cultura afetam a eficiência da simulação. O modelo Ceres-Maize mostrou ser boa ferramenta de simulação das características agronômicas de híbridos de milho.

Análise da adaptabilidade e estabilidade de produção em ensaios regionais de feijoeiro para o Estado de São Paulo

O objetivo deste trabalho foi identificar genótipos, superiores em produtividade, adaptabilidade e estabilidade, na produção de grãos de feijoeiro, por meio da análise Lin & Binns (1988), modificada por Carneiro (1998). Foram avaliados vinte e dois genótipos pertencentes aos principais programas de melhoramento do país. Essas avaliações constaram de dados dos ensaios de VCU 2007/2008/2009 para o Estado de São Paulo, que seguiram as normas estabelecidas pelo MAPA/SNPC, para ensaios de campo. Estes ensaios foram instalados em vinte e quatro ambientes, nas épocas das águas de 2007 e 2008, seca de 2008 e 2009 e inverno de 2008 e 2009. Os resultados obtidos no conjunto dos anos e ambientes de 2007/2008/2009 demonstraram que os genótipos 'Gen C2-1-3', 'CNFC 10408', 'Juriti Claro' e 'LP 04-72' comportaram-se como os mais estáveis e adaptados. O método Lin & Binns (1988), modificado por Carneiro (1998), mostrou-se adequado para análise dos dados, identificando os genótipos mais estáveis, produtivos e adaptados aos ambientes de cultivo.

Desenvolvimento do maracujá doce em Viçosa, Minas Gerais

Foram avaliadas as mudanças físicas, químicas e fisiológicas ocorridas durante o desenvolvimento do maracujá doce, da antese até o completo amadurecimento na planta. Os frutos apresentaram formato ligeiramente oblongo, padrão de desenvolvimento sigmoidal simples e padrão climatérico para a respiração. O desenvolvimento do fruto foi dividido em três fases: divisão celular até 4,70 dias após a antese (daa), expansão celular de 4,70 daa até 28,94 daa e maturação, de 28,94 daa a 91 daa. Na primeira fase, há pouco incremento nas dimensões do fruto, altas taxas respiratórias, crescimento acelerado da espessura do pericarpo e coloração do pericarpo verde-claro. Na fase seguinte, há intenso desenvolvimento das dimensões do fruto, ganho acelerado de massa da matéria fresca e coloração do pericarpo verde-intenso. Na terceira fase, há tendência à estabilização das dimensões, desenvolvimento de polpa acentuado, o teor de sólidos solúveis aumenta, os teores de vitamina C e acidez titulável diminuem. O pico do climatério foi registrado aos 63 daa. No último dia de avaliação, aos 91 daa, a polpa (suco + sementes) representava 24,46% da massa da matéria fresca total do fruto, o pericarpo respondia por 74,10% e as sementes isoladas, por 3,14%.

Acasalamento estratégico na seleção assistida por marcadores utilizando análise multivariada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o acasalamento seletivo utilizando a distribuição dos valores extremos, entre outras estratégias de acasalamento, na capacidade de otimizar o incremento fenotípico da característica sob seleção assistida por marcadores. Foi utilizada a análise multivariada de agrupamento para comparar estratégias de acasalamento, por meio da aplicação do método de Tocher. O sistema de simulação genética Genesys foi utilizado para a simulação de três genomas, cada qual com uma única característica cuja distinção estava no valor da herdabilidade, e das populações base e inicial. Cada população inicial foi submetida à seleção assistida por marcadores por 20 gerações consecutivas. Para avaliação das estratégias foi estimado o valor fenotípico, em diferentes tamanhos de família, para as três características. Em todos os cenários combinando herdabilidade e tamanho de família, o acasalamento seletivo foi superior aos demais, na capacidade de maximizar o valor fenotípico. O método de Tocher possibilitou diferenciar o acasalamento seletivo das demais estratégias por meio da formação de grupos específicos constituídos por acasalamentos seguindo a distribuição dos valores extremos. A análise multivariada convalidou incrementos fenotípicos ótimos para o acasalamento seletivo, em características quantitativas com valores de herdabilidade de 0,10; 0,40 e 0,70.

Impacto econômico da implantação das boas práticas agropecuárias relacionadas com a qualidade do leite

Objetivou-se, neste estudo, avaliar o impacto econômico da implantação das boas práticas agropecuárias (BPA), relacionadas com a qualidade higiênica sanitária do leite. A pesquisa consistiu na simulação de nove cenários, compostos por três diferentes níveis de BPA para a melhoria da qualidade do leite (baixo, médio e alto), em três diferentes situações (somente aplicação das BPAs; aplicação das BPAs e construção da sala do leite; e aplicação das BPAs, construção da sala do leite e aquisição do tanque de expansão). O rebanho leiteiro hipotético constava de 30 vacas em lactação, com média de dez litros de leite/animal/dia, ordenhadas duas vezes ao dia, em ordenhadeira tipo "balde ao pé". A receita consistiu na média da bonificação/penalização, praticadas por dez laticínios da região sudeste, considerando-se diferentes intervalos de contagem de células somáticas (CCS) e contagem bacteriana total (CBT). A inclusão das BPAs para a melhoria da qualidade do leite, quando praticadas em seu nível máximo, mostrou-se com rápido retorno do capital investido (payback) e ótima taxa interna de retorno (TIR) apenas para aqueles pecuaristas que já possuíam a sala do leite e o tanque de expansão.