Observations of ice multiplication in a weakly convective cell embedded in supercooled mid-level stratus

Simultaneous observations of cloud microphysical properties were obtained by in-situ aircraft measurements and ground based Radar/Lidar. Widespread mid-level stratus cloud was present below a temperature inversion (~5 °C magnitude) at 3.6 km altitude. Localised convection (peak updraft 1.5 m s−1) was observed 20 km west of the Radar station. This was associated with convergence at 2.5 km altitude. The convection was unable to penetrate the inversion capping the mid-level stratus. The mid-level stratus cloud was vertically thin (~400 m), horizontally extensive (covering 100 s of km) and persisted for more than 24 h. The cloud consisted of supercooled water droplets and small concentrations of large (~1 mm) stellar/plate like ice which slowly precipitated out. This ice was nucleated at temperatures greater than −12.2 °C and less than −10.0 °C, (cloud top and cloud base temperatures, respectively). No ice seeding from above the cloud layer was observed. This ice was formed by primary nucleation, either through the entrainment of efficient ice nuclei from above/below cloud, or by the slow stochastic activation of immersion freezing ice nuclei contained within the supercooled drops. Above cloud top significant concentrations of sub-micron aerosol were observed and consisted of a mixture of sulphate and carbonaceous material, a potential source of ice nuclei. Particle number concentrations (in the size range 0.1

Emergence of a small-world functional network in cultured neurons

The functional networks of cultured neurons exhibit complex network properties similar to those found in vivo. Starting from random seeding, cultures undergo significant reorganization during the initial period in vitro, yet despite providing an ideal platform for observing developmental changes in neuronal connectivity, little is known about how a complex functional network evolves from isolated neurons. In the present study, evolution of functional connectivity was estimated from correlations of spontaneous activity. Network properties were quantified using complex measures from graph theory and used to compare cultures at different stages of development during the first 5 weeks in vitro. Networks obtained from young cultures (14 days in vitro) exhibited a random topology, which evolved to a small-world topology during maturation. The topology change was accompanied by an increased presence of highly connected areas (hubs) and network efficiency increased with age. The small-world topology balances integration of network areas with segregation of specialized processing units. The emergence of such network structure in cultured neurons, despite a lack of external input, points to complex intrinsic biological mechanisms. Moreover, the functional network of cultures at mature ages is efficient and highly suited to complex processing tasks.

Phosphorus fertilisation and large legume species affect jarrah forest restoration after bauxite mining

Re-establishing nutrient-cycling is often a key goal of mine-site restoration. This goal can be achieved by applying fertilisers (particularly P) in combination with seeding N-fixing legumes. However, the effect of this strategy on other key restoration goals such as the establishment and growth of non-leguminous species has received little attention. We investigated the effects of P-application rates either singly, or in combination with seeding seven large understorey legume species, on jarrah forest restoration after bauxite mining. Five years after P application and seeding, legume species richness, density and cover were higher in the legume-seeded treatment. However, the increased establishment of legumes did not lead to increased soil N. Increasing P-application rates from 0 to 80 kg P ha−1 did not affect legume species richness, but significantly reduced legume density and increased legume cover: cover was maximal (∼50%) where 80 kg P ha−1 had been applied with large legume seeds. Increasing P-application had no effect on species richness of non-legume species, but increased the density of weeds and native ephemerals. Cover of non-legume species decreased with increasing P-application rates and was lower in plots where large legumes had been seeded compared with non-seeded plots. There was a significant legume × P interaction on weed and ephemeral density: at 80 kg P ha−1 the decline in density of these groups was greatest where legumes were seeded. In addition, the decline in cover for non-legume species with increasing P was greatest when legumes were seeded. Applying 20 kg P ha−1 significantly increased tree growth compared with tree growth in unfertilised plots, but growth was not increased further at 80 kg ha−1 and tree growth was not affected by seeding large legumes. Taken together, these data indicate that 80 kg ha−1 P-fertiliser in combination with (seeding) large legumes maximised vegetation cover at five years but could be suboptimal for re-establishing a jarrah forest community that, like unmined forest, contains a diverse community of slow-growing re-sprouter species. The species richness and cover of non-legume understorey species, especially the resprouters, was highest in plots that received either 0 or 20 kg ha−1 P and where large legumes had not been seeded. Therefore, our findings suggest that moderation of P-fertiliser and legumes could be the best strategy to fulfil the multiple restoration goals of establishing vegetation cover, while at the same time maximising tree growth and species richness of restored forest.

Expression pattern of four storage xyloglucan mobilization-related genes during seedling development of the rain forest tree Hymenaea courbaril L.

During seedling establishment, cotyledons of the rain forest tree Hymenaea courbaril mobilize storage cell wall xyloglucan to sustain growth. The polysaccharide is degraded and its products are transported to growing sink tissues. Auxin from the shoot controls the level of xyloglucan hydrolytic enzymes. It is not yet known how important the expression of these genes is for the control of storage xyloglucan degradation. In this work, partial cDNAs of the genes xyloglucan transglycosylase hydrolase (HcXTH1) and beta-galactosidase (HcBGAL1), both related to xyloglucan degradation, and two other genes related to sucrose metabolism [alkaline invertase (HcAlkIN1) and sucrose synthase (HcSUS1)], were isolated. The partial sequences were characterized by comparison with sequences available in the literature, and phylogenetic trees were assembled. Gene expression was evaluated at intervals of 6 h during 24 h in cotyledons, hypocotyl, roots, and leaves, using 45-d-old plantlets. HcXTH1 and HcBGAL1 were correlated to xyloglucan degradation and responded to auxin and light, being down-regulated when transport of auxin was prevented by N-1-naphthylphthalamic acid (NPA) and stimulated by constant light. Genes related to sucrose metabolism, HcAlkIN1 and HcSUS1, responded to inhibition of auxin transport in consonance with storage mobilization in the cotyledons. A model is proposed suggesting that auxin and light are involved in the control of the expression of genes related to storage xyloglucan mobilization in seedlings of H. courbaril. It is concluded that gene expression plays a role in the control of the intercommunication system of the source-sink relationship during seeding growth, favouring its establishment in the shaded environment of the rain forest understorey.

Análise fractal da vasculatura arteriolar e venular da retina em pessoas sem doença ocular

Although it has been suggested that retinal vasculature is a diffusion-limited aggregation (DLA) fractal, no study has been dedicated to standardizing its fractal analysis . The aims of this project was to standardize a method to estimate the fractal dimensions of retinal vasculature and to characterize their normal values; to determine if this estimation is dependent on skeletization and on segmentation and calculation methods; to assess the suitability of the DLA model and to determine the usefulness of log-log graphs in characterizing vasculature fractality . To achieve these aims, the information, mass-radius and box counting dimensions of 20 eyes vasculatures were compared when the vessels were manually or computationally segmented; the fractal dimensions of the vasculatures of 60 eyes of healthy volunteers were compared with those of 40 DLA models and the log-log graphs obtained were compared with those of known fractals and those of non-fractals. The main results were: the fractal dimensions of vascular trees were dependent on segmentation methods and dimension calculation methods, but there was no difference between manual segmentation and scale-space, multithreshold and wavelet computational methods; the means of the information and box dimensions for arteriolar trees were 1.29. against 1.34 and 1.35 for the venular trees; the dimension for the DLA models were higher than that for vessels; the log-log graphs were straight, but with varying local slopes, both for vascular trees and for fractals and non-fractals. This results leads to the following conclusions: the estimation of the fractal dimensions for retinal vasculature is dependent on its skeletization and on the segmentation and calculation methods; log-log graphs are not suitable as a fractality test; the means of the information and box counting dimensions for the normal eyes were 1.47 and 1.43, respectively, and the DLA model with optic disc seeding is not sufficient for retinal vascularization modeling

Efeito da densidade de tubérculos de tiririca (Cyperus rotundus) sobre o crescimento inicial de plantas de algodão

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência de densidades de tubérculos de tiririca no crescimento inicial de plantas de algodão, cultivar Delta Opal. Para isso, utilizaram-se caixas de cimento-amianto (0,60 x 0,60 x 0,25 m) com Latossolo Vermelho Escuro, no centro das quais foram semeadas seis sementes de algodão, em linha, espaçadas de 0,10 m; em seguida, plantaram-se tubérculos de tiririca nas densidades de 0, 5, 10, 15, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175 e 200 tubérculos por caixa, que foram nestas distribuídos aleatoriamente. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em quatro repetições. Aos 50 dias após a semeadura, foram determinados, nas plantas de algodão, a altura e o teor relativo de clorofila total. Ao término do período experimental (65 dias após a emergência do algodão), foram determinados: altura, teor relativo de clorofila total, área foliar e matéria seca do caule e das folhas. Nas plantas de tiririca foi feita a contagem do número final de plantas (partes aéreas) por caixa. A interferência da tiririca no crescimento inicial do algodoeiro iniciou-se a partir de 5 tubérculos/caixa, reduzindo em até 71% as características analisadas na mais alta densidade (200 tubérculos/caixa). A competição intra-específica na tiririca acentuou-se a partir de 75 tubérculos/caixa, quando obteve mais do que 1,86 brotação por tubérculo. As características avaliadas nas plantas de algodão mais sensíveis ao efeito dos tubérculos de tiririca foram: área foliar, massa seca de folhas, caule e altura das plantas, nesta ordem.

Período anterior à interferência das plantas daninhas para a cultivar de feijoeiro 'Rubi' em função do espaçamento e da densidade de semeadura

Os feijões estão entre os alimentos mais antigos, fazendo parte da alimentação diária da população brasileira. Objetivou-se com este trabalho determinar o período de convivência anterior à interferência das plantas daninhas (PAI) na cultura do feijoeiro em diferentes espaçamentos e densidades de plantas. Os tratamentos foram constituídos de períodos de convivência entre a cultura e as plantas daninhas, sendo zero a dez, zero a 20, zero a 30, zero a 40, zero a 50, zero a 60, zero a 70 e zero a 80 dias e mais uma testemunha sem convívio com as plantas daninhas. Além dos períodos de convivência, realizaram-se ainda estudos com espaçamentos entre linhas de 0,45 e 0,60 m e mais duas densidades de semeadura: dez e 15 plantas m-1. Adotou-se delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Quando o feijoeiro esteve presente com as plantas daninhas durante o ciclo, a produtividade dos grãos foi reduzida a 63, 50, 42 e 57% para os tratamentos com espaçamento de 0,45 m, densidades de semeadura de dez e 15 plantas m-1, espaçamento de 0,60 m e densidades de semeadura de dez e 15 plantas m-1, respectivamente. Os períodos anteriores à interferência (PAIs) da cultura foram de 23, 27, 13 e 19 dias após emergência, respectivamente.

Crescimento inicial e morfologia foliar em plantas de Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. E Erythrina velutina Mart. ex Benth, sob estresse hídrico

The Caatinga is the predominant vegetation type in semi-arid region of Brazil, where many inhabitants depend on hunting and gathering for survival, obtaining resources for: food and feed, folk medicine, timber production, etc. It‟s the dry ecosystem with highest population density in the world. The early stages of development are the most critical during the life cycle of a flowering plant and they‟re primordial to its establishment in environments exposed to water stress. Information about adjustments to the growth of the species, correlated with their studies of distribution in Seridó oriental potiguar, are an important ecological and economic standpoint, because they provide subsidies for the development of cultivation techniques, to programs of sustainable use and recovery of degraded areas. This thesis aimed to study the initial growth and foliar morphology in plants like Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. (tamboril) and Erythrina velutina Mart. ex Benth (mulungu), species of occurrence in the Caatinga, under water stress. After sowing and emergency, the seedlings were exposed to three water regimes: 450 (control), 225 (moderate stress) and 112.5 (severe stress) mm of water slide for 40 days. Seeding occurred in bags of 5 kg and after the establishment of seedlings thinning was carried out leaving a plantlet per bag. At the beginning the waterings occurred daily with distilled water, passing to be on alternate days after thinning. Twenty and forty days after the thinning seedlings collections were held to be done analysis of growth and biomass partition. When compared to the control group, the treatments with water stress showed reduction in the growth of the aerial part, growth of the greater root, number of leaves and leaflets, dry leaf area and total phytomass in both species, but in general, this effect was most marked for E. velutina. Regarding the partition of biomass, there were few changes throughout the experiment. Morphological changes in the leaves as a function of stress were not significant, however, there was a trend, in both species, to produce narrower leaves, that facilitate heat loss to the environment. It has not been possible to establish a positive relationship between inhibition of growth and distribution of species, whereas E. velutina is a species of most common occurrence in Seridó oriental potiguar. In this way, other aspects should be taken into account when studying the adaptation of species the dry environments, such as salinity, presence of heavy metals, wind speed, etc

Influencia de las malezas sobre el cultivo de frijol en función de espaciamiento y de la densidad de plantas

La hipótesis de investigación es que con la reducción de la densidad de siembra y del espaciamiento entre líneas, el período anterior a la interferencia de las malezas será reducido en el cultivo de frijol. El objetivo de este trabajo fue determinar el período anterior a la interferencia de las malezas (PAI) en función del espaciamiento entre líneas y de su densidad poblacional. Los tratamientos fueron constituidos de ocho períodos de convivencia del cultivo con las malezas: 0-10, 0-20, 0-30, 0-40, 0-50, 0-60, 0-70 y 0-80 días después de la emergencia y un control libre de interferencia. Los períodos de convivencia fueron aplicados en dos experimentos, utilizando dos distancias entre líneas, de 0,45 y 0,60 m y en dos densidades de plantas por línea de siembra, de 10 y 15 plantas por metro. El delineamiento experimental utilizado fue en bloques completos al azar, con cuatro repeticiones. Hubo reducción de 16, 40, 36 y 58% en la productividad de granos del cultivo de frijol cuando convivió durante todo el ciclo del cultivo con las malezas, para el espaciamiento de 0,45 m en las densidades de 10 y 15 plantas m-1; y espaciamiento de 0,60 m y densidades de 10 y 15 plantas m-1, respectivamente. La productividad de granos pasó a ser afectada negativamente a partir de 28, 26, 22 y 14 días después de la emergencia, constituyéndose en los períodos anteriores a la interferencia del cultivo, respectivamente.

Modeling of weeds interference periods in bean

Objetivou-se com este trabalho determinar o período de convivência anterior à interferência das plantas daninhas (PAI) e o período anterior ao dano no rendimento econômico (PADRE) na cultura do feijão, em diferentes espaçamentos (0,45 e 0,60 m) e densidade de plantas (10 e 15 plantas m-1). Os tratamentos foram constituídos de períodos de convivência entre a cultura e as plantas daninhas (0 a 10, 0 a 20, 0 a 30, 0 a 40, 0 a 50, 0 a 60, 0 a 70 e 0 a 80 dias), mais uma testemunha sem convívio com as plantas daninhas. Adotou-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Os períodos anteriores à interferência (PAI) da cultura foram de 23, 27, 13 e 19 dias após emergência, e os períodos anteriores ao dano no rendimento econômico (PADRE), de 10, 9, 8 e 8 dias, para os tratamentos com espaçamento de 0,45 m e densidades de semeadura de 10 e 15 plantas m-1 e para aqueles com espaçamento de 0,60 m e densidades de semeadura de 10 e 15 plantas m-1, respectivamente, o que reduziu a produtividade de grãos em 63, 50, 42 e 57%, respectivamente, com a presença das plantas daninhas durante todo o ciclo do feijoeiro.

The effects of the coexistence of weed communities on table beet yield during early crop development

Objetivando avaliar efeitos de períodos de infestação inicial na comunidade infestante e na produtividade da beterraba em sistema de semeadura direta e transplantio, conduziu-se um experimento em delineamento de blocos casualizados, esquema fatorial 2 x 13. Métodos de semeadura direta e transplante de mudas foram avaliados dentro de 13 períodos semanais crescentes de infestação. Importância relativa, densidade e matéria seca acumulada pelas plantas daninhas foram analisadas por regressão não-linear, assim como produtividade e estande da cultura de beterraba, que foram submetidos à análise de variância. Amaranthus viridis, Coronopus didymus, Cyperus rotundus, Digitaria nuda, Galinsoga parviflora e Nicandra physaloides foram as plantas daninhas mais importantes, destacando-se C. didymus. O acúmulo de matéria seca das plantas daninhas foi maior na cultura em semeadura direta, embora a densidade de plantas daninhas tenha sido mais alta em sistema de transplantio. A produtividade da beterraba transplantada foi maior que a da semeadura direta no tratamento livre de plantas daninhas. A convivência das plantas daninhas com a cultura pode permanecer por quatro e sete semanas depois da semeadura/transplantio, respectivamente, antes de reduzir a produtividade. A cultura em sistema de semeadura direta foi mais susceptível à interferência das plantas daninhas que a cultura sob sistema de transplantio.

Efeito das doses de nitrogênio, fósforo e potássio na nutrição e na produção do porta-enxerto de limoeiro cravo

O estudo teve por objetivo avaliar componentes do crescimento e do estado nutricional de porta-enxertos de limoeiro cravo, em função de doses de nitrogênio, fósforo e potássio via fertirrigação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3³ + 1, sendo 3 fatores (nitrogênio, fósforo e potássio - NPK), em 3 doses e uma testemunha (sem adubação), com 3 repetições. A unidade experimental foi constituída pela média de dois porta-enxerto (Hipobioto) de limoeiro cravo (Citrus limonia L. Osbeck), cada qual situado em um tubete de 2,8 cm de diâmetro e 12,3 cm de altura, perfurados na base e preenchido substrato composto de casca de Pinus e vermiculita. As doses utilizadas foram constituídas por níveis de N (460; 920 e 1840 mg dm-3), P (50; 100 e 200 mg dm-3) e de K (395; 790 e 1580 mg dm-3). As adubações com N e K foram realizadas através de fertirrigações e o P adicionado ao substrato de casca de Pinus e vermiculita antes da semeadura. Quando as plantas estavam com 133 dias após a germinação, foram subdivididas em sistema radicular e parte aérea para determinação da massa seca, altura, área foliar, diâmetro do caule e conteúdo de nutrientes. As doses de N, K e P de 920 mg dm-3, 790 mg dm-3 e 100 mg dm-3, respectivamente, foram suficientes para o desenvolvimento adequado de porta-enxertos de limoeiro cravo em tubetes.

Fractal dimension and anisotropy of soil CO2 emission in a mechanically harvested sugarcane production area

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Épocas de consórcio de alho com cenoura em três sistemas de manejo de plantas daninhas, em Caçador-SC

O presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos do consórcio alho e cenoura em quatro épocas de semeadura de cenoura e em três manejos de plantas daninhas, visando determinar os benefícios do consórcio em relação ao controle destas plantas, à produtividade, à rentabilidade e à sua qualidade comercial. Testaram-se quatro épocas de semeadura da cenoura (0, 15, 30 e 45 dias após o plantio do alho), combinadas a três manejos de plantas daninhas (com herbicida, sem controle e com capinas freqüentes). Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados dispostos em parcelas subdivididas, com a época de semeadura da cenoura sendo parcela e o sistema de manejo, a sub-parcela, em quatro repetições. O oxadiazon a 750 g ha-1 não foi tóxico às plantas de alho nem às de cenoura. A rentabilidade do consórcio alho e cenoura foi vantajosa em relação ao monocultivo de alho, principalmente dentro do manejo com capinas freqüentes.

Produtividade de híbridos de milho em função da velocidade de semeadura

O presente trabalho foi conduzido na área experimental do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola da UNESP - Jaboticabal, em um Latossolo Vermelho eutroférrico, em preparo convencional. Avaliaram-se o desenvolvimento e os componentes de produção de dois híbridos de milho (DKB 390, simples e DKB 435, duplo) em função de três velocidades do conjunto trator-semeadora-adubadora (5,4; 6,8 e 9,8 km h-1), totalizando seis tratamentos, com quatro repetições, em delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 3. Os resultados evidenciaram que o aumento da velocidade do conjunto trator-semeadora-adubadora reduziu a produtividade de grãos para o híbrido simples e não interferiu na produtividade do híbrido duplo. Apenas na menor velocidade (5,4 km h-1), o híbrido simples apresentou maior produtividade de grãos, comparado com o híbrido duplo. O aumento da velocidade na operação de semeadura reduziu a percentagem de espaçamentos normais entre as sementes, independentemente do híbrido estudado.