Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem

A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para o controle e a manutenção da qualidade dos produtos agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi modelar o processo de secagem e obter os parâmetros termodinâmicos de frutos de café (Coffea Arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, para três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 ºC e 32,1%; 45 ºC e 15,7%; e 55 ºC e 10,2%). Foram utilizados frutos de café colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem até atingirem o teor médio de 0,13 (b.s). Seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. A segunda lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem. A energia de ativação para a secagem dos frutos de café, bem como a entropia, entalpia e energia livre de Gibbs, foram obtidas. O modelo de Midili modificado foi o que melhor representou o fenômeno de secagem de frutos de café. Os valores do coeficiente de difusão obtidos foram 2,99 x 10-11, 2,39 x 10-11 e 5,98 x 10-11 m² s-1 para as temperaturas de 35, 45 e 55 ºC, respectivamente. A entalpia diminuiu com o aumento da temperatura do ar de secagem, bem como a entropia. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura.

Modelo agrometeorológico-espectral de estimativa de rendimento de grãos de trigo no Rio Grande do Sul

Este trabalho teve como objetivo construir uma regressão linear múltipla, empregando variáveis agrometeorológicas e espectrais, para estimativa de rendimento de grãos de trigo, em municípios pertencentes à região de atuação da Cooperativa Cotrijal (norte do Rio Grande do Sul). Para isso, foram empregados dados de rendimento (1991 a 2006), dados agrometeorológicos mensais (1991 a 2006) e dados espectrais (imagens NDVI/MODIS, 2000 a 2006). Foi analisada existência de aumento significativo no rendimento de grãos, decorrente da incorporação de novas tecnologias (tendência tecnológica). Para escolha das variáveis independentes da regressão linear, foi analisada a correlação dos dados agrometeorológicos e espectrais com os dados de rendimento. Definidas as variáveis, foi construída uma regressão linear múltipla de estimativa de rendimento de grãos de trigo. Os resultados mostraram que não houve aumento significativo no rendimento de grãos de trigo da Cotrijal, no período analisado. Foram escolhidas as seguintes variáveis independentes para construção da regressão linear múltipla: precipitação pluvial (outubro), índice de dano por geadas (setembro), graus-dia (acumulados de maio a outubro) e índice de vegetação por diferença normalizada (integrado de junho a outubro). As regressões lineares múltiplas apresentaram resultados satisfatórios, com erros de estimativa inferiores a 10%, na maior parte dos anos analisados. As características de precisão, fácil execução e baixo custo das regressões apontaram para possibilidade de uso conjunto de dados agrometeorológicos e espectrais, na estimativa de rendimento de grãos de trigo. Mais estudos são necessários para verificação dos resultados dos modelos, quando da incorporação de uma série mais longa de dados espectrais.

Estudo da não linearidade dos modelos de Oswin e Halsey aplicados na construção de isotermas

Os modelos de regressão Oswin e Halsey são utilizados na engenharia de alimentos na estimação de curvas de isotermas de adsorção, úteis em diversas aplicações. No entanto, por serem não lineares, podem-se questionar a validade de previsão do comportamento assintótico, ou equivalentemente, a extensão do comportamento linear. Mediante o exposto, o objetivo deste trabalho foi estudar esses modelos na construção de isotermas com a realização de um estudo via simulação Monte Carlo, no qual foram gerados valores aleatórios de níveis de atividades de água (a w) como variável independente para os referidos modelos. Com enfoque na obtenção dos resultados das propriedades de não linearidade, concluiu-se, por meio da medida de curvatura intrínseca, que ambos os modelos, quando utilizados com altos valores de a w, comportaram-se de forma similar, obtendo-se resultados promissores em relação à complexidade de convergência. Os resultados da curvatura extrínseca evidenciaram que em todas as faixas de a w avaliadas os modelos carecem de uma parametrização que possa garantir um comportamento mais próximo ao linear.

Avaliação de extrato de algas no progresso temporal da mancha de Mycosphaerella em cultivares de morangueiro

Em morangueiros, a mancha das folhas, causada por Mycosphaerella fragariae, é uma das doenças mais comuns na cultura, o que torna importantes os estudos de controle alternativo e de cultivares, sobre o progresso da epidemia. Em busca de práticas alternativas para seu controle, avaliou-se o efeito de cultivares de morangueiro e do extrato da alga Ascophyllum nodosum, na expressão dos sintomas de mycosphaerella, além de avaliar o ajuste de modelos de crescimento para o progresso temporal da incidência e severidade da doença. Utilizou-se o extrato de algas a 29%, na dose de 2 L ha-1, aplicado no solo, na folha e em ambos. As cultivares Dover, Toyonoka, Albion, Camarosa, Ventana, Campinas, Tudla e Camino Real foram avaliadas, quinzenalmente, quanto a incidência e severidade da doença. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com parcelas subdivididas e três repetições. Com os dados de incidência e severidade, calculou-se a área abaixo da curva de progresso da doença e utilizou-se a análise de variância para avaliar o efeito de cultivares e do extrato de algas. Aos dados do progresso temporal da incidência e da severidade, em cada cultivar, foram ajustados os modelos monomolecular, logístico e de Gompertz. O extrato de algas não apresentou efeito ou interação com cultivares, no controle da mycosphaerella. Houve efeito de cultivar com menor intensidade da doença, em Albion e Ventana, devido, principalmente, ao atraso na epidemia, pela redução do inóculo inicial efetivo. Aos dados de progresso temporal da incidência e da severidade ajustaram-se, respectivamente, os modelos logístico e monomolecular, para todas as cultivares.

Faixas de suficiência para teores foliares de nutrientes em algodão e em soja, definidas em função de índices DRIS

A diagnose dos estados nutricionais do algodoeiro e da soja, pelo método de níveis críticos, tem-se embasado em faixas de suficiência estabelecidas há muitos anos, com pequenas adequações no período. Contudo, considerando-se que os teores foliares podem variar, dentre outros fatores, em função do tipo de amostra coletada e do potencial produtivo da cultura, torna-se importante a definição de valores de referência regionais. Este trabalho teve como objetivo estabelecer os teores adequados de nutrientes para algodoeiro e soja, por meio do ajuste de modelos de regressão para o teor foliar em função do índice de equilíbrio nutricional definido pelo Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS). Utilizou-se um banco de dados, constituído das produtividades e dos teores de nutrientes em amostras foliares de ambas as espécies, coletadas em talhões de lavouras comerciais e em parcelas experimentais, em Mato Grosso do Sul e Mato Grosso. Foram obtidas faixas de suficiência para as folhas índice de algodoeiro (quinta folha totalmente formada, a partir do ápice) e de soja (terceiro trifólio sem e com pecíolo), com amplitude menor do que aquela estabelecida na literatura para estas culturas. Especificamente, para a soja, confirmou-se a existência de diferenças nos valores de referência em função do tipo de folha índice amostrado. Amostras de folha índice sem pecíolo produzem teores significativamente maiores de N, P, B, Fe, Mn e Zn e menores de K, em relação aos das amostras com pecíolo. A desconsideração do modo de amostragem pode induzir a falsos diagnósticos de deficiências ou excessos nutricionais.

Atividade proteolítica de bactérias psicrotróficas em leites estocados em diferentes temperaturas

A difusão do uso da tecnologia do resfriamento, como estratégia para manutenção das características microbiológicas e organolépticas do leite, não associada aos cuidados básicos de higiene na obtenção do produto, fez com que os micro-organismos psicrotróficos emergissem como as principais bactérias deteriorantes da indústria láctea. Este estudo teve por objetivo avaliar como o metabolismo psicrotrófico proteolítico responde a diferentes temperaturas de incubação do leite, delineando um paralelo entre multiplicação de psicrotróficos, quantidade de micro-organismos com capacidade de hidrolisar proteínas e quantidade de GMP (glicomacropeptídeo) liberada. As amostras de leite, coletadas diretamente do tanque de resfriamento, foram submetidas à contagem de micro-organismos psicrotróficos, contagem de micro-organismos proteolíticos e determinação da concentração de GMP, em diferentes tempos (12 h; 24 h; 48 h) e temperaturas (4°C; 8°C; 12°C) de armazenamento. Não houve linearidade entre os parâmetros microbiológicos e o GMP aferido, segundo o binômio tempo/temperatura. A maior concentração de GMP (5,07 µg/mL) foi aferida no binômio 8°C/24 h (T8/M24). Esses dados indicam a necessidade de estudos sobre o metabolismo da microbiota psicrotrófica, de forma a elucidar questões básicas e de profunda relevância sobre seu metabolismo.

Comparação entre dois penetrômetros na avaliação da resistência mecânica do solo à penetração

O penetrômetro é o instrumento usualmente indicado para avaliação da resistência mecânica do solo à penetração (RMP). O objetivo deste trabalho foi comparar o desempenho de dois penetrômetros: um eletrônico e outro de impacto, na avaliação da RMP. O trabalho foi realizado na Fazenda Experimental Chã-de-Jardim, Centro de Ciências Agrárias, da Universidade Federal da Paraíba (CCA/UFPB), Areia-PB, em área de Latossolo Amarelo de dimensão 35 × 35 m. Os penetrômetros utilizados foram: um de impacto, modelo IAA/Planalsucar-Stolf, e um digital, Falker, modelo PenetroLOG - PLG 1020, com aptidão eletrônica para aquisição de dados em quatro profundidades. Dentro da área, 40 pontos foram amostrados, seguindo duas direções: Norte, para o penetrômetro eletrônico, e Sul, para o de impacto, com os pontos de coleta de cada penetrômetro espaçados em 0,1 m. Os dados foram analisados segundo o modelo de análise de variância de um experimento em delineamento inteiramente casualizado. Os penetrômetros de impacto e Falker apresentaram médias de 1,75 MPa, sendo, portanto, semelhantes na avaliação da RMP em todas as profundidades analisadas, sugerindo que ambos modelos testados podem ser utilizados para solos com características texturais semelhantes as do solo deste estudo.

Acúmulo de matéria seca e nutrientes em soja, como variável do potencial produtivo

O critério atualmente adotado para a indicação de adubação da soja, embasado no estabelecimento de níveis críticos, tem permitido a obtenção de produtividades médias em torno de 3.600 kg ha-1. Contudo, para a obtenção de produtividades mais elevadas e econômicas, sem prejuízos ao equilíbrio ambiental, deve-se visar à definição de modelos quantitativos que permitam estimar a demanda por nutrientes, em função do potencial de produção almejado. Modelos desta natureza vêm sendo estabelecidos no Departamento de Solos da Universidade Federal de Viçosa, para o desenvolvimento de sistemas de recomendação de corretivos e fertilizantes, denominados genericamente de FERTCALC® e NUTRICALC®. A partir de um banco de dados, formado pelo monitoramento nutricional de lavouras comerciais em Mato Grosso do Sul, foram estabelecidos modelos matemáticos para a estimativa da demanda nutricional, em função da produtividade e do acúmulo de nutrientes no terceiro trifólio com pecíolo, ou, então, do coeficiente de utilização biológica (CUB). Demonstrou-se que, para uma dada produtividade, o produto da matéria seca da folha índice com os teores de nutrientes, considerados como suficientes para a cultura, resulta no conteúdo nutricional desta, que, por sua vez, apresenta relação com o conteúdo nutricional no caule, folhas, vagens e nos grãos. A quantidade de nutrientes imobilizada na planta de soja também pode ser calculada a partir do quociente entre a produção de grãos e de matéria seca de parte aérea e os valores de CUB estabelecidos. Os métodos propostos permitem estimativa de valores próximos da demanda nutricional pela soja.

Uso de alguns estimadores ridge na análise estatística de experimentos em entomologia

Inúmeros experimentos em ciências agrárias apresentam variáveis que podem dar origem a problemas de multicolinearidade. Em se tratando da aplicabilidade de modelos de regressão, o problema da multicolinearidade tem como principal consequência o inflacionamento dos erros padrão e, com isso, o valor da estatística t-student é reduzido de tal forma que interfere nos resultados inferenciais. Várias medidas são propostas, na literatura, para resolver o problema de multicolinearidade. Entretanto, o desempenho dessas medidas está sujeito ao grau de multicolinearidade que as variáveis poderão apresentar, bem como ao tamanho amostral. Frente a este problema, este trabalho tem por objetivo avaliar alguns estimadores ridge, utilizando simulação Monte Carlo, bem como, apresentar a aplicação desses estimadores em um experimento, com dados reais, na área de entomologia. Mediante esta aplicação, os resultados expressivos alcançados foram obtidos em função da eficiência dos estimadores ridge avaliados, em relação ao estimador de mínimos quadrados. Em se tratando dos resultados computacionais, concluiu-se que estimadores ridge avaliados são recomendáveis, em experimentos que considerem as variáveis com diferentes graus de multicolinearidade, para amostras maiores do que n=50.

Modelos de regressão para estimação do volume de árvores comerciais, em florestas de Paragominas

Em fevereiro de 2009, o Ministério do Meio Ambiente criou a Resolução CONAMA 406, que determina que, a partir do segundo Plano Operacional Anual (POA), só será aceito, pelo órgão ambiental competente, o cálculo do volume de árvores em pé, mediante equação de volume, desenvolvida especificamente para o Plano de Manejo Florestal Sustentável (PMFS). Em função disso, necessita-se especificar um modelo estatístico para estimar o volume comercial das árvores. Neste trabalho, ajustou-se o modelo estatístico às informações coletadas em povoamento de floresta Ombrófila densa, localizada no município de Paragominas, Estado do Pará, com o objetivo de selecionar o de melhor ajuste e precisão. A amostra foi composta de 234 árvores, distribuídas em sete classes diamétricas, com amplitudes de 12 cm, no intervalo de 49 até 127 cm. Obteve-se o volume real, medindo-se as circunferências nas secções, a cada 2 m, determinando-se o CAP e a altura comercial real. A seleção para a escolha do melhor modelo teve como referência o valor da estatística F, o mais alto coeficiente de determinação (R²), o menor erro padrão da estimativa em percentagem (Syx%) e a análise de resíduos, por meio do Desvio Médio Porcentual (DMP). Com base nas estatísticas mencionadas, concluiu-se que o melhor entre os modelos tradicionais, a ser empregado na área, foi o proposto por Schumacher-Hall. Finalmente, concluiu-se que o modelo alternativo, com variável dummy, é melhor e deve ser o adotado em florestas nativas da Amazônia.

Milho consorciado com capim tifton na Amazônia sul ocidental

RESUMO Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o desempenho do consórcio de milho com capim tifton na Amazônia sul ocidental. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com seis tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos pelos monocultivos de milho e de capim tifton e por quatro épocas de transplantio de capim tifton nas entrelinhas de semeadura do milho (SM), sendo: simultâneo, aos 15, 30 e 45 dias após a SM. Para o milho, avaliaram-se: biomassa de 100 grãos, número de fileiras de grãos por espiga, produtividade de grãos, altura da planta e inserção da primeira espiga. A biomassa seca do capim tifton foi estimada a partir de dois cortes, com intervalo de 20 dias entre a primeira e a segunda coleta. Para avaliar a eficiência dos consórcios em relação aos monocultivos, utilizou-se o índice de equivalência de área. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste de Shapiro-Wilk (p<0,05), a fim de aferir a normalidade dos dados, seguido pela análise de variância. Foram ajustados modelos de regressão para as épocas de implantação do capim tifton nas entrelinhas do milho, quando houve efeito significativo pelo teste F, a 5% de probabilidade. Utilizou-se o teste de Dunnet (p ≤ 0,05) para as comparações entre o milho consorciado com tifton e os monocultivos (testemunha). O milho não sofre interferência quando consorciado com capim tifton. Entretanto, o tifton apresenta menor acúmulo de biomassa seca quando consorciado com o milho. O melhor desempenho do consórcio verificou-se na implantação simultânea do milho com capim tifton.