A NOVEL POLYACRYLAMIDE-BASED HYDROGEL CROSSLINKED WITH CELLULOSE ACETATE AND PREPARED BY PRECIPITATION POLYMERIZATION

The synthesis of polyacrylamide-cellulose acetate hydrogels by precipitation polymerization in acetone solution is reported herein. These hydrogels exhibit smaller swelling ratios and larger compression moduli than homo polyacrylamide hydrogels. For cellulose acetate concentrations above 20 wt.%, hydrogels with N,N'-methylenebisacrylamide as a crosslinker exhibit swelling ratios and compression moduli similar to those of the hydrogels without the crosslinker. A possible explanation for this behavior is that cellulose acetate crosslinks polyacrylamide via free-radical reaction. The hydrogels obtained without the N,N'-methylenebisacrylamide crosslinker exhibit compression moduli up to 1.7 MPa, making them suitable for tissue engineering applications such as cartilage replacement.

Reação de Brachiaria spp. e Panicum maximum a Pratylenchus brachyurus

O sistema plantio direto é utilizado em extensas áreas agrícolas do Brasil, condição que pode propiciar o aumento dos danos causados pelos fitonematóides na cultura principal, na dependência da reação das plantas utilizadas como coberturas vegetais. O capim-colonião (Panicum maximum) e as braquiárias (Brachiaria spp.) podem ser utilizadas em áreas infestadas por Meloidogyne incognita e M. javanica, pois não são hospedeiras dessas espécies, mas sua resposta ao nematóide Pratylenchus brachyurus tem sido pouco estudada. Por essa razão, dois experimentos de casa de vegetação foram realizados, com o objetivo de caracterizar a reação de cinco espécies e um híbrido de braquiária [Brachiaria decumbens, B. brizantha, B. humidicola, B. dyctioneura, B. ruziziensis e capim 'Mulato' (B. ruziziensis x B. brizantha)] e dois cultivares de P. maximum ('Mombaça' e 'Tanzânia') ao nematóide P. brachyurus. Os experimentos foram semelhantes, diferindo pela origem dos isolados de P. brachyurus, Pb20 oriundo de raízes de quiabeiro e Pb24 de algodoeiro. A população final dos nematóides do substrato e das raízes foi avaliada 118 dias após a inoculação para Pb20 e 131 dias para Pb24. Os resultados mostraram que todas as poáceas testadas hospedam P. brachyurus, mas em diferentes graus. Capim-colonião e capim 'Mulato' mostraram ser bons hospedeiros de P. brachyurus, com fator de reprodução (FR = Pf/Pi) entre 4,96 e 12,17 para Pb20 e entre 10,38 e 13,18 para Pb24, devendo assim ser evitados como coberturas vegetais em campos infestados com esse nematóide. Por seu turno, B. dyctioneura provou ser mau hospedeiro de P. brachyurus, com FR = 1,01 - 1,32.

Reação de acessos e cultivares de Brachiaria spp. e Panicum maximum à Pratylenchus brachyurus

A utilização de gramíneas forrageiras em sistemas de integração lavoura-pecuária tem sido cada vez mais frequente no Brasil. Entretanto, alguns genótipos forrageiros podem hospedar fitonematoides, contribuindo para manter populações elevadas destes organismos no solo. Objetivando-se avaliar a reação de acessos e cultivares de Brachiaria spp. (B. ruziziensis, B. brizantha cvs. BRS Piatã e BRS Paiaguás, B. humidicola cv. BRS Tupi, e os genótipos B4 e HBGC 331) e Panicum maximum (cvs. Tanzânia-1 e Massai e os genótipos PM32, PM36, PM45 e PM46) à Pratylenchus brachyurus, realizou-se este trabalho. Como testemunhas utilizaram-se o milho BRS 2020 (suscetível) e milheto ADR 300 (resistente) à P. brachyurus. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, na Embrapa Gado de Corte, Campo Grande-MS, em blocos casualizados com sete repetições, de maio a setembro de 2011 e de março a maio de 2012. Utilizaram-se cinco plantas por vaso, que foram inoculadas com 1.000 espécimes de P. brachyurus. Após 90 dias, avaliaram-se as populações de nematoides na raiz e no solo, com a finalidade de obtenção da população final dos nematoides e o fator de reprodução (FR). Determinou-se ainda a reação dos genótipos em relação à porcentagem de redução do FR. Com exceção de B. humidicola cv. BRS Tupi, com FR de 0,98 e 0,44, no primeiro e segundo experimentos, respectivamente, todos os materiais avaliados permitiram a multiplicação do nematoide. Em relação à porcentagem de redução do FR, apenas a B. humidicola cv. BRS Tupi e o milheto ADR 300 foram classificados como moderadamente resistentes, com reduções de, no máximo 90,58% e 94,73%, no primeiro e segundo experimento, respectivamente. Entre os genótipos de forrageiras estudados a maioria mostrou-se suscetível à P. brachyurus, apesar de variação do grau de suscetibilidade entre os mesmos. Dessa forma, em áreas com histórico de presença de P. brachyurus, a B. humidicola cv. BRS Tupi pode ser indicada nos sistemas de integração e/ou em rotação de culturas, como estratégia de manejo para a redução populacional de P. brachyurus.

Avaliação de genótipos de Panicum maximum Jacq. à cárie do sino e à mancha foliar

Cultivares de Panicum maximumvêm apresentando danos elevados com doenças, como a cárie do sino e a mancha foliar, causadas por Tilletia ayresiie Bipolaris maydis,respectivamente. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a reação de genótipos desta gramínea forrageira a essas doenças. Os experimentos foram conduzidos na Embrapa Gado de Corte, em Campo Grande (MS), no período de fevereiro a julho de 2012. Avaliaram-se, semanalmente, as intensidades das doenças em 26 genótipos de P. maximum.Dentre os genótipos avaliados, houve variação de graus de resistência para a cárie do sino e para a mancha foliar. As condições ambientais de temperatura e umidade relativa favoráveis à cárie do sino foram 16ºC a 27ºC e 62% a 88% e à mancha foliar 22ºC a 27°C e 62% a 83%. A resistência à cárie do sino mostrou ser caráter herdável e o genótipo PM40 comportou-se como a testemunha suscetível, Tanzânia-1, em relação à mancha foliar. O manejo de P. maximumcom corte de uniformização mostrou-se promissor na composição das estratégias de controle para redução da intensidade da mancha foliar.

Reação à Bipolaris maydis, agente causal da mancha foliar, em híbridos apomíticos de Panicum maximum

A mancha foliar, causada por Bipolaris maydis, é a principal doença de Panicum maximum. A seleção de genótipos resistentes é a melhor estratégia para o controle desta doença. Com o objetivo de identificar fontes de resistência de P. maximum à mancha foliar, 92 híbridos apomíticos, originários de cruzamentos das cultivares Tanzânia-1 e Mombaça, e outros três genótipos sexuais foram testados. Em blocos casualizados, com oito repetições cada, inocularam-se plantas com 30 dias de idade e, após 12 dias, a severidade da doença foi avaliada. Foram verificadas diferenças significativas (P<0,05), de genótipos entre e dentro das progênies, com relação a resistência à mancha foliar. Identificaram-se híbridos com resistência à doença, com destaque para os híbridos MS81, A109, B109, B89 e A4.

RELATIONSHIP BETWEEN CLIMATE VARIABLES, TRUNK GROWTH RATE AND WOOD DENSITY OF Eucalyptus grandis W. Mill ex Maiden TREES

ABSTRACT Climatic conditions stimulates the cambial activity of plants, and cause significant changes in trunk diameter growth and wood characteristics. The objective of this study was to evaluate the influence of climate variables in the diameter growth rate of the stem and the wood density of Eucalyptus grandis trees in different classes of the basal area. A total of 25 Eucalyptus trees at 22 months of age were selected according to the basal area distribution. Dendrometer bands were installed at the height of 1.30 meters (DBH) to monitor the diameter growth every 14 days, for 26 months. After measuring growth, the trees were felled and wood discs were removed at the DBH level to determine the radial density profile through x-ray microdensitometry and then re-scale the average values every 14 days. Climatic variables for the monitoring period were obtained and grouped every 14 days. The effect of the climate variables was determined by maximum and minimum growth periods in assessing trunk growth. These growth periods were related with precipitation, average temperature and relative air humidity. The re-scaled wood density values, calculated using the radial growth of the tree trunks measured accurately with steel dendrometers, enabled the determination of the relationship of small changes in wood density and the effect of the climatic variations and growth rate of eucalyptus tree trunks. A high sensitivity of the wood density to variation in precipitation levels was found.

DENDROCLIMATOLOGICAL RECONSTRUCTION OF SPRING-SUMMER PRECIPITATION FOR FAZENDA RIO GRANDE, PR, WITH SAMPLES OF Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze

ABSTRACT Samples of Araucaria angustifolia were collected at Fazenda Rio Grande, Paraná, Brazil (25°39'S 49 18'O) in January 2011. The 32 samples from 8 trees were subjected to treatments following dendrochronological techniques. The cores were measured and dated using optical and computational methodology, and then standardized to obtain a growth-ring time series, which considers the 1907-2009 time range and represents Fazenda Rio Grande. Tree-ring indices were analyzed and correlated to temperature and precipitation averages from the 1961-2009 range. This procedure aimed to study and understand the influence of the local climate on the plant growth and if this influence can be quantified. A. angustifolia trees produce visible annual growth rings, and their earlywood and latewood are clearly defined. The present study shows that A. angustifolia is sensitive to climate variables (e.g., low temperatures in wintertime tend to stop the growth rate). The correlation between tree rings and monthly precipitation series showed a common trend, making it possible to estimate the seasonal rainfall behavior for the entire 1907-2009 range.

Evapotranspiração máxima do capim "Tanzânia" (Panicum maximum J.) em pastejo rotacionado, baseada na evaporação do tanque "Classe A " e no índice de área foliar

Em função do índice de área foliar (IAF) do Capim Tanzânia (Panicum maximum J.) e da lâmina de evaporação do tanque "Classe A" (ECA), foi gerado um modelo multiplicativo para determinar a evapotranspiração máxima (ETm) desse cultivo forrageiro. Foi adotada uma correlação entre a ETm em função da evaporação do tanque "Classe A" e do índice de área foliar (IAF), por meio de uma regressão linear múltipla dos valores logarítmicos, correspondentes a períodos diários durante 11 meses (janeiro a novembro de 2000). Considerando a dificuldade para determinar o IAF e aplicar como variável no modelo proposto, foi desenvolvido outro modelo por meio da correlação entre a ETm e as variáveis ECA e o valor equivalente de IAF, em dias de descanso (NDd), adotando-se como padrão o número de 33 dias como o máximo recomendado de descanso para capim Tanzânia, em condições irrigadas. Para avaliar os modelos, foram utilizados valores de ETm observados a campo durante quatro meses (agosto a novembro-2000) por meio do método de balanço hídrico do solo, monitorado com tensiômetros. Na validação do modelo, foram utilizados testes estatísticos recomendados na literatura, verificando-se bons ajustes entre os valores observados e estimados, recomendando-se a sua utilização para o manejo da irrigação de Capim Tanzânia, no Estado de São Paulo.

Fitorremediação de solo contaminado com o herbicida picloram por plantas de Panicum maximum em função do teor de água

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de lâminas de água no solo sobre a fitorremediação de solo contaminado com o herbicida picloram por plantas de Panicum maximum cv Tanzânia. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, e os tratamentos, em número de 12, foram compostos pela combinação entre quatro níveis diários de reposição da água, através das lâminas de água evaporada (80; 90; 100 e 110% da quantidade de água evaporada) e de três doses do picloram (0; 80 e 160 g ha-1). A quantidade de água evaporada foi determinada por meio de dois evaporímetros. Após a aplicação do herbicida, foi realizada a semeadura da espécie vegetal fitorremediadora. Noventa dias após a emergência, as plantas de capim-tanzânia foram dessecadas, e a parte aérea, descartada. Terminada esta etapa, efetuou-se a semeadura da soja como bioindicadora da presença do picloram, determinando-se fitotoxicidade, altura e massa verde e seca. A soja mostrou-se extremamente sensível à presença do picloram no solo. Constatou-se que os valores extremos de umidade avaliados, 80 e 110% da reposição diária da lâmina de água evaporada, favoreceram a remediação de solos contaminados com o herbicida picloram. A otimização da fitorremediação não é significativa quando se avaliou o resíduo correspondente a 160 g ha-1 do herbicida.

Intensity-duration-frequency ratios obtained from annual records and partial duration records in the locality of Pelotas - RS, Brazil

The intensity-duration-frequency occurrence ratio (IDF) is a tool commonly used for precipitation-runoff data transformation, which is established from observations of intense precipitations over a period sufficiently long as to allow the occurrence of extremes at the observation site. This study focused on verifying the existence or absence of new data, in terms of IDF ratio, by using partial duration records produced from data on maximum daily disaggregated rainfall for pre determined durations. The partial duration records considered a base value of 55 mm, totaling 279 values. After the rainfall series were established, their independence and seasonality were assessed. Using the Student's t-test statistics, it was established that no new data, as IDF ratio, emerged from the analysis of the partial duration series with the recommended base value of precipitation, as compared to the historical records.

Mathematical analysis of maximum power generated by photovoltaic systems and fitting curves for standard test conditions

The rural electrification is characterized by geographical dispersion of the population, low consumption, high investment by consumers and high cost. Moreover, solar radiation constitutes an inexhaustible source of energy and in its conversion into electricity photovoltaic panels are used. In this study, equations were adjusted to field conditions presented by the manufacturer for current and power of small photovoltaic systems. The mathematical analysis was performed on the photovoltaic rural system I-100 from ISOFOTON, with power 300 Wp, located at the Experimental Farm Lageado of FCA/UNESP. For the development of such equations, the circuitry of photovoltaic cells has been studied to apply iterative numerical methods for the determination of electrical parameters and possible errors in the appropriate equations in the literature to reality. Therefore, a simulation of a photovoltaic panel was proposed through mathematical equations that were adjusted according to the data of local radiation. The results have presented equations that provide real answers to the user and may assist in the design of these systems, once calculated that the maximum power limit ensures a supply of energy generated. This real sizing helps establishing the possible applications of solar energy to the rural producer and informing the real possibilities of generating electricity from the sun.

Monotonic trend and change points in southern Brazil precipitation

Scientific evidence on climate changes at global level has gained increasing interest in the scientific community in general. The impacts of climate change as well as anthropogenic actions may cause errors in hydro-agricultural projects existent in the watershed under study. This study aimed to identify the presence or absence of trend in total annual precipitation series of the watershed of the Mirim Lagoon, state of Rio Grande do Sul-RS / Brazil / Uruguay (Brazilian side) as well as to detect the period in which they occurred. For that, it was analyzed the precipitation data belonging to 14 weather stations. To detect the existence of monotonic trend and change points, it was used the nonparametric tests of Mann-Kendall and Mann-Whitney, the "t" test of Student for two samples of unpaired data (parametric), as well as the technique of progressive mean. The Weather Station 3152014 (Pelotas) presented changes in the trend in the series of annual precipitation in the period from 1953 to 2007. The methodologies that use subdivided series were more efficient in detecting change in trend when compared with the Mann-Kendall test, which uses the complete series (from 1921 to 2007).

Methodology for spatialization of intense rainfall equation parameters

The aim of this study was to generate maps of intense rainfall equation parameters using interpolated maximum intense rainfall data. The study area comprised Espírito Santo State, Brazil. A total of 59 intense rainfall equations were used to interpolate maximum intense rainfall, with a 1 x 1 km spatial resolution. Maximum intense rainfall was interpolated considering recurrence of 2; 5; 10; 20; 50 and 100 years, and duration of 10; 20; 30; 40; 50; 60; 120; 240; 360; 420; 660; 720; 900; 1,140; 1,380 and 1,440 minutes, resulting in 96 maps of maximum intense rainfall. The used interpolators were inverse distance weighting and ordinary kriging, for which significance level (p-value) and coefficient of determination (R²) were evaluated for the cross-validation data, choosing the method that presented better R² to generate maps. Finally, maps of maximum intense precipitation were used to estimate, cell by cell, the intense rainfall equation parameters. In comparison with literature data, the mean percentage error of estimated intense rainfall equations was 13.8%. Maps of spatialized parameters, obtained in this study, are of simple use; once they are georeferenced, they may be imported into any geographic information system to be used for a specific area of interest.

Analysis of the relationship intensity, duration, frequency of disaggregated daily rainfall in southern Rio Grande do Sul, Brazil

The intensity, duration, and frequency relationship (IDF) of rainfall occurrence may be done through continuous records of pluviographs or daily pluviometer values . The objective of this study was to estimate the intensity-duration-frequency relationships of precipitation, using the method of daily rainfall disaggregation, at weather stations located to the southern half of the state of Rio Grande do Sul; comparing them with those obtained by rain gauge records, in places considered homogeneous from the meteorological point of view. The IDF equation parameters were estimated from daily rainfall disaggregation data, using the method of nonlinear optimization. To validate the equations confidence indices and efficiency and the "t" Student test, among maximum intensity values obtained from the disaggregated daily rainfall durations of 10; 30; 60 min and 6; 12 and 24 h and those extracted from existing IDF equations. For all studied stations and return periods, the trust index values were regarded as "optimal", i.e., greater than 0.85. The maximal intensity of rainfall obtained by daily rainfall disaggregation have similarity with those obtained by relations IDF standards. Thus, the method constitutes a feasible alternative in obtaining the IDF relationships.

Method adjustment and equation set of maximum rainfall intensity, duration and frequency in the Mato Grosso do Sul State

Due to the lack of information concerning maximum rainfall equations for most locations in Mato Grosso do Sul State, the alternative for carrying out hydraulic work projects has been information from meteorological stations closest to the location in which the project is carried out. Alternative methods, such as 24 hours rain disaggregation method from rainfall data due to greater availability of stations and longer observations can work. Based on this approach, the objective of this study was to estimate maximum rainfall equations for Mato Grosso do Sul State by adjusting the 24 hours rain disaggregation method, depending on data obtained from rain gauge stations from Dourado and Campo Grande. For this purpose, data consisting of 105 rainfall stations were used, which are available in the ANA (Water Resources Management National Agency) database. Based on the results we concluded: the intense rainfall equations obtained by pluviogram analysis showed determination coefficient above 99%; and the performance of 24 hours rain disaggregation method was classified as excellent, based on relative average error WILMOTT concordance index (1982).