Nodulações e Produtividades de Grãos de Feijoeiros diante da Adubação Nitrogenada ou da Inoculação com Rhizobium Freirei

RESUMO O conhecimento das respostas de feijoeiros em razão da adubação nitrogenada ou da inoculação das sementes com rizóbios pode direcionar seus cultivos para diferentes nichos de mercado, em níveis tecnológicos diversos. Foram avaliadas as nodulações das raízes e as produtividades de grãos de 10 cultivares de feijão diante da adubação nitrogenada e da inoculação das sementes comRhizobium freirei, objetivando-se identificar em, termos de produtividades de grãos, as mais eficientes e responsivas à adubação nitrogenada, bem como à nutrição simbiótica de N em relação à adubação nitrogenada. Foram conduzidos dois experimentos em duas safras (seca-2012 e águas-2012/2013), empregando-se, em cada qual delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 10 × 3 com quatro repetições. Avaliaram-se as quantidades e massas de nódulos radiculares e produtividades de grãos de 10 cultivares de feijão dos grupos comerciais preto (IPR Gralha, IPR Tuiuiú, Rio Tibagi, BRS Esplendor e IPR Uirapuru) e carioca (IPR Tangará, Iapar 81, IPR Campos Gerais, BRS Pontal e Carioca), em razão de três tratamentos, visando variações em nutrições nitrogenadas: testemunha, sem N; com adubação nitrogenada; e inoculação das sementes com R. freirei. Feijões do grupo comercial carioca são mais produtivos e, independentemente da nodulação com rizóbios nativos ou exógenos, são mais propensos à nutrição simbiótica nitrogenada. A adubação nitrogenada é prejudicial, principalmente para as nodulações das cultivares BRS Esplendor, Carioca e BRS Pontal na safra da seca. Em termos de produtividades de grãos, as cultivares Rio Tibagi, BRS Esplendor, BRS Pontal e IPR Uirapuru são relativamente mais eficientes com a inoculação das sementes com R. freirei do que com a adubação nitrogenada, e as cultivares IPR Gralha e IPR Tangará se destacam como responsivas e eficientes à adubação nitrogenada.

Artificial-Intelligence-Based Optimization of the Management of Snow Removal Assets and Resources Final Report, October 2002

Geographic information systems (GIS) and artificial intelligence (AI) techniques were used to develop an intelligent snow removal asset management system (SRAMS). The system has been evaluated through a case study examining snow removal from the roads in Black Hawk County, Iowa, for which the Iowa Department of Transportation (Iowa DOT) is responsible. The SRAMS is comprised of an expert system that contains the logical rules and expertise of the Iowa DOT’s snow removal experts in Black Hawk County, and a geographic information system to access and manage road data. The system is implemented on a mid-range PC by integrating MapObjects 2.1 (a GIS package), Visual Rule Studio 2.2 (an AI shell), and Visual Basic 6.0 (a programming tool). The system could efficiently be used to generate prioritized snowplowing routes in visual format, to optimize the allocation of assets for plowing, and to track materials (e.g., salt and sand). A test of the system reveals an improvement in snowplowing time by 1.9 percent for moderate snowfall and 9.7 percent for snowstorm conditions over the current manual system.

Artificial muscle: the human chimera is the future.

Severe heart failure and cerebral stroke are broadly associated with the impairment of muscular function that conventional treatments struggle to restore. New technologies enable the construction of "smart" materials that could be of great help in treating diseases where the main problem is muscle weakness. These materials "behave" similarly to biological systems, because the material directly converts energy, for example electrical energy into movement. The extension and contraction occur silently like in natural muscles. The real challenge is to transfer this amazing technology into devices that restore or replace the mechanical function of failing muscle. Cardiac assist devices based on artificial muscle technology could envelope a weak heart and temporarily improve its systolic function, or, if placed on top of the atrium, restore the atrial kick in chronic atrial fibrillation. Artificial sphincters could be used to treat urinary incontinence after prostatectomy or faecal incontinence associated with stomas. Artificial muscles can restore the ability of patients with facial paralysis due to stroke or nerve injury to blink. Smart materials could be used to construct an artificial oesophagus including peristaltic movement and lower oesophageal sphincter function to replace the diseased oesophagus thereby avoiding the need for laparotomy to mobilise stomach or intestine. In conclusion, in the near future, smart devices will integrate with the human body to fill functional gaps due to organ failure, and so create a human chimera.

Enhanced polyhydroxyalkanoates accumulation by Halomonas spp. in artificial biofilms of alginate beads.

Microbial mats are complex but stable, multi-layered and multi-functional biofilms, which are the most frequent bacterial formations in nature. The functional strategies and physiological versatility of the bacterial populations growing in microbial mats allow bacteria to resist changing conditions within their environment. One of these strategies is the accumulation of carbon- and energy-rich polymers that permit the recovery of metabolic activities when favorable conditions are restored. In the present study, we systematically screened microbial mats for bacteria able to accumulate large amounts of the ester carbon polymers polyhydroxyalkanoates (PHA). Several of these strains were isolated from Ebro Delta microbial mats and their ability to accumulate PHA up to 40-60 % of their dry weight was confirmed. According to two identification approaches (16S rRNA and ropD genes), these strains were identified as Halomonas alkaliphila (MAT-7, -13, -16), H. neptunia (MAT-17), and H. venusta (MAT-28). To determine the mode of growth yielding maximum PHA accumulation, these three different species were cultured in an artificial biofilm in which the cells were immobilized on alginate beads. PHA accumulation by cells that had detached from the biofilm was compared with that of their planktonic counterparts. Experiments in different culture media showed that PHA accumulation, measured as the relative fluorescence intensity after 48 h of incubation at 30 °C, was higher in immobilized than in planktonic cells, with the exception of cells growing in 5 % NaCl, in which PHA accumulation was drastically lower in both. Therefore, for obtaining high PHA concentrations, the use of immobilized cells may be a good alternative to the PHA accumulation by bacteria growing in the classical, planktonic mode. From the ecological point of view, increased PHA accumulation in detached cells from biofilms would be a natural strategy to improve bacterial dispersion capacity and, consequently, to increase survival in stressed environments.

Enhanced polyhydroxyalkanoates accumulation by Halomonas spp. in artificial biofilms of alginate beads.

Microbial mats are complex but stable, multi-layered and multi-functional biofilms, which are the most frequent bacterial formations in nature. The functional strategies and physiological versatility of the bacterial populations growing in microbial mats allow bacteria to resist changing conditions within their environment. One of these strategies is the accumulation of carbon- and energy-rich polymers that permit the recovery of metabolic activities when favorable conditions are restored. In the present study, we systematically screened microbial mats for bacteria able to accumulate large amounts of the ester carbon polymers polyhydroxyalkanoates (PHA). Several of these strains were isolated from Ebro Delta microbial mats and their ability to accumulate PHA up to 40-60 % of their dry weight was confirmed. According to two identification approaches (16S rRNA and ropD genes), these strains were identified as Halomonas alkaliphila (MAT-7, -13, -16), H. neptunia (MAT-17), and H. venusta (MAT-28). To determine the mode of growth yielding maximum PHA accumulation, these three different species were cultured in an artificial biofilm in which the cells were immobilized on alginate beads. PHA accumulation by cells that had detached from the biofilm was compared with that of their planktonic counterparts. Experiments in different culture media showed that PHA accumulation, measured as the relative fluorescence intensity after 48 h of incubation at 30 °C, was higher in immobilized than in planktonic cells, with the exception of cells growing in 5 % NaCl, in which PHA accumulation was drastically lower in both. Therefore, for obtaining high PHA concentrations, the use of immobilized cells may be a good alternative to the PHA accumulation by bacteria growing in the classical, planktonic mode. From the ecological point of view, increased PHA accumulation in detached cells from biofilms would be a natural strategy to improve bacterial dispersion capacity and, consequently, to increase survival in stressed environments.

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL: SISTEMAS ESPECIALISTAS NO GERENCIAMENTO DA INFORMAÇÃO

O principal objetivo deste artigo é propor um modelo para sistemas de gerenciamento da informação baseado em técnicas de inteligência artificial. O modelo propõe uma arquitetura de sistema especialista para gerenciamento da informação, sugerindo a utilização de um analisador semântico embutido na interface do usuário final. A abordagem enfatiza a dificuldade em se obter informações com precisão e qualidade, para apoiar tomadores de decisões, e a necessidade de prover os usuários finais com mecanismos, poderosos, capazes de analisar, selecionar e direcionar-lhes informações, de acordo com as necessidades e urgências de cada um

Artificial muscle for end-stage heart failure.

We describe a device made of artificial muscle for the treatment of end-stage heart failure as an alternative to current heart assist devices. The key component is a matrix of nitinol wires and aramidic fibers called Biometal muscle (BM). When heated electrically, it produces a motorless, smooth, and lifelike motion. The BM is connected to a carbon fiber scaffold, tightening the heart and providing simultaneous assistance to the left and right ventricles. A pacemaker-like microprocessor drives the contraction of the BM. We tested the device in a dedicated bench model of diseased heart. It generated a systolic pressure of 75 mm Hg and ejected a maximum of 330 ml/min, with an ejection fraction of 12%. The device required a power supply of 6 V, 250 mA. This could be the beginning of an era in which BMs integrate or replace the mechanical function of natural muscles.

Enhanced polyhydroxyalkanoates accumulation by Halomonas spp. in artificial biofilms of alginate beads.

Microbial mats are complex but stable, multi-layered and multi-functional biofilms, which are the most frequent bacterial formations in nature. The functional strategies and physiological versatility of the bacterial populations growing in microbial mats allow bacteria to resist changing conditions within their environment. One of these strategies is the accumulation of carbon- and energy-rich polymers that permit the recovery of metabolic activities when favorable conditions are restored. In the present study, we systematically screened microbial mats for bacteria able to accumulate large amounts of the ester carbon polymers polyhydroxyalkanoates (PHA). Several of these strains were isolated from Ebro Delta microbial mats and their ability to accumulate PHA up to 40-60 % of their dry weight was confirmed. According to two identification approaches (16S rRNA and ropD genes), these strains were identified as Halomonas alkaliphila (MAT-7, -13, -16), H. neptunia (MAT-17), and H. venusta (MAT-28). To determine the mode of growth yielding maximum PHA accumulation, these three different species were cultured in an artificial biofilm in which the cells were immobilized on alginate beads. PHA accumulation by cells that had detached from the biofilm was compared with that of their planktonic counterparts. Experiments in different culture media showed that PHA accumulation, measured as the relative fluorescence intensity after 48 h of incubation at 30 °C, was higher in immobilized than in planktonic cells, with the exception of cells growing in 5 % NaCl, in which PHA accumulation was drastically lower in both. Therefore, for obtaining high PHA concentrations, the use of immobilized cells may be a good alternative to the PHA accumulation by bacteria growing in the classical, planktonic mode. From the ecological point of view, increased PHA accumulation in detached cells from biofilms would be a natural strategy to improve bacterial dispersion capacity and, consequently, to increase survival in stressed environments.

Mecánica de la succión: comparación entre la lactancia artificial y la lactancia materna

Introducción: Hay poco conocimiento sobre la similitud de la mecánica entre la lactancia materna y la artificial. Evaluamos la mecánica de la succión en neonatos con lactancia materna exclusiva, lactancia artificial exclusiva y lactancia mixta. Nuestra hipótesis fue que el patrón fisiológico de los movimientos de succión varía según el tipo de alimentación. Según esta hipótesis, los niños con lactancia materna exclusiva realizan unos movimientos al mamar distintos a los de la succión de una tetina, realizados por niños con lactancia artificial. Los niños con lactancia mixta mezclan ambos tipos de movimientos de succión. Métodos: Estudio transversal de neonatos de 21-28 días de edad con lactancia materna o artificial exclusiva (124 parejas madre-hijo), y ensayo de campo, abierto, cruzado y aleatorizado, realizado en neonatos de 21-28 días (110 parejas madre-hijo) y en lactantes de 3-5 meses de edad (125 parejas madre-hijo) con lactancia mixta. Las variables principales fueron los movimientos de succión y las pausas. Resultados: Los neonatos de 21-28 días de edad alimentados con lactancia artificial exclusiva mostraron un menor número de movimientos de succión y el mismo número de pausas, pero de mayor duración, que los neonatos con lactancia materna exclusiva. Entre los niños que recibieron lactancia mixta, el número de movimientos de succión al recibir alimentación con biberón fue similar y las pausas menos numerosas y de menor duración respecto a lo observado al amamantar, tanto a los 21-28 días como a los 3-5 meses de edad. En este grupo de lactancia mixta, la cifra media de tomas de lactancia materna fue de 5,83 ± 1,93 a los 21-28 días de vida y de 4,42 ± 1,67 a los 3-5 meses de edad. En el análisis de equivalencia, realizado sobre los niños que recibieron lactancia mixta, el intervalo de confianza del 95% de la razón de movimientos con lactancia artificial y con lactancia materna se situó fuera del rango de equivalencia, indicó un número de movimientos de succión menor en un 5,9-8,7% al tomar el biberón, así como un menor número de pausas y una duración más breve de ellas en este mismo grupo. Conclusiones: En la lactancia mixta, la comparación entre las tomas de biberón y las de pecho se situó fuera del rango de equivalencia, aunque las diferencias fueron pequeñas. Los niños con lactancia mixta mezclan ambos tipos de movimientos (lactancia materna y lactancia artificial) durante la fase de aprendizaje y adoptan su propio patrón.

Suscetibilidade de Spodoptera Frugiperda a isolados geográficos de um vírus de poliedrose nuclear

O presente trabalho objetivou verificar a suscetibilidade de larvas de segundo ínstar de Spodoptera frugiperda (Smith, 1797) a sete isolados geográficos de um vírus de poliedrose nuclear (VPN), conduzindo-se sete bioensaios no Laboratório de Patologia de Insetos da Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Soja, Londrina. Para cada isolado preparou-se dieta artificial contendo 0, 2x10³, 4x10³, 8x10³, 16x10³, 32x10³ e 64x10³ corpos poliédricos de inclusão (CPI)/mL. Cada dose foi oferecida às larvas em copos de plástico de 50 mL, sob condições controladas (temperatura: 26±2ºC; umidade relativa: 60±10%; fotófase:14 horas). A análise (Probits) realizada sobre o somatório de larvas mortas (contadas, diariamente, do quinto ao décimo quarto dia após a inoculação) mostrou, com base na ausência de sobreposição das amplitudes dos intervalos de confiança das concentrações letais médias (CL50), que: o isolado de Sertaneja, PR (5.631 CPI/mL), foi o mais virulento; o da Guatemala (11.520 CPI/mL) equivaleu aos de Ponta Grossa, PR (14.184 CPI/mL), Argentina (15.891 CPI/mL) e Alabama, EUA (17.558 CPI/mL), mas foi superior aos isolados de Louisiana, EUA (19.325 CPI/mL) e Sete Lagoas, MG (25.310 CPI/mL). A variação do tempo letal médio, de 8,3 a 10 dias, não foi significativa em relação aos isolados.

Efeitos da inoculação de fungos micorrízicos arbusculares e da aplicação de fósforo no estabelecimento de forrageiras em solo degradado

Avaliaram-se os efeitos de doses de fósforo (0, 50, 100, 200 e 400 mg kg-1 de solo) e da inoculação de uma mistura de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) (Glomus etunicatum, Glomus clarum, Gigaspora margarita e Acaulospora scrobiculata) no acúmulo de nitrogênio, fósforo e no crescimento do estilosantes (Stylosanthes guianensis Aubl. sw.), capim-gordura (Melinis minutiflora Beauv.), capim-braquiária (Brachiaria decumbens Stapf.) e do cultivo misto com estilosantes e capim-gordura em solo degradado. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, sendo realizados três cortes da parte aérea das plantas, com intervalo de 150 dias. As raízes foram coletadas no último corte. Verificou-se, na matéria seca da parte aérea (MSPA) e de raízes (MSR), no acúmulo de N e de P, resposta positiva a doses crescentes de P em todas as espécies estudadas. A inoculação de FMAs aumentou a MSPA, MSR e o acúmulo de N e P, e causou diferenciação da magnitude deste aumento entre as espécies. O estilosantes apresentou baixa colonização (4% em média), porém foi muito responsivo à inoculação de FMAs. O efeito da aplicação de P no acúmulo de N na MSPA foi favorecido pela inoculação de FMAs. O uso do capim-gordura, que não depende dos FMAs para alcançar o estabelecimento adequado, pode ser uma estratégia para a revegetação de solos degradados sem inoculação de FMAs.

Realocação de nitrogênio e de biomassa para os grãos, em trigo submetido a inoculação de Azospirillum

Estudou-se, em condições de campo, o efeito de inoculante turfoso em pó contendo bactérias do gênero Azospirillum no rendimento de grãos e na remobilização de N e de biomassa para os grãos de trigo (Triticum aestivum L.), cultivar Embrapa 16. Usaram-se como inoculantes, a estirpe de Azospirillum brasilense 245 e o isolado 10 de Azospirillum lipoferum. Em cada tratamento de inoculação, e também sem inoculação, aplicaram-se diferentes doses de N em diferentes estádios de desenvolvimento das plantas, distribuídos em blocos ao acaso com parcelas subdivididas. Na antese e na maturação fisiológica, avaliaram-se o acúmulo de massa seca e N total nas diferentes partes da planta. Na colheita, além do rendimento de grãos, avaliaram-se também o índice de colheita para biomassa e para N, os principais componentes do rendimento e o teor de N total de grãos. Os resultados ainda preliminares evidenciaram que, mesmo não havendo efeito da inoculação no rendimento de grãos, houve um melhor alocamento de N e de biomassa para os grãos, resultando em maior massa de mil grãos e em menor quantidade de N restante na palha das plantas na maturação fisiológica. Esses efeitos resultaram de um menor número de espigas m-2, provavelmente devido à morte de afilhos, fator que determinou maior disponibilidade de N e de biomassa às espigas e grãos restantes.

Comportamento de fungos e de sementes de feijoeiro durante o teste de envelhecimento artificial

O teste de envelhecimento artificial, recomendado para avaliar o vigor de lotes de sementes, apresenta variabilidade em seus resultados; a ação dos fungos é considerada uma das causas dessa variabilidade. Este trabalho objetivou verificar os efeitos de diferentes períodos de envelhecimento artificial, no comportamento fisiológico de sementes do feijoeiro e dos fungos Aspergillus spp., Penicillium spp., Fusarium oxysporum e Colletotrichum lindemuthianum, inoculados artificialmente. Foram conduzidos testes de sanidade, germinação, tetrazólio, emergência, condutividade elétrica e lixiviação de potássio. As respostas obtidas, dependentes da duração do período de envelhecimento, indicaram efeitos da espécie fúngica presente. Concluiu-se que o teste de envelhecimento artificial associa a expressão de causas fisiológicas e sanitárias, o que prejudica a interpretação dos dados obtidos; a presença de fungos, principalmente de Aspergillus spp., pode ser considerada como capaz de interferir de modo negativo no desempenho das sementes envelhecidas artificialmente.

Efetividade da inoculação com rizóbio e fungos micorrízicos arbusculares em mudas de sabiá submetidas a diferentes níveis de fósforo

Visando otimizar a produção de mudas de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth), foi conduzido um experimento para avaliar a efetividade da dupla inoculação com fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e rizóbio. Os tratamentos, arrumados em esquema fatorial consistiram de presença e ausência de Rhizobium sp. e de FMA (Glomus etunicatum, Acaulospora morrowae e A. longula), e de três níveis de P (0, 20 e 40 kg/ha de P2O5, na forma de superfosfato triplo). A aplicação de P na ausência e na presença dos fungos não favoreceu o desenvolvimento das plantas. As mudas com a dupla inoculação apresentaram valores significativos no crescimento, área foliar, altura das plantas, atividade da enzima nitrogenase, porcentagem de colonização radicular e outros parâmetros analisados, independentemente do nível de P usado. A nodulação do sabiá foi favorecida pela micorrização, uma vez que as mudas inoculadas apenas com Rhizobium apresentaram nodulação significativamente menor. Houve aumento da colonização micorrízica e diminuição da esporulação na presença de Rhizobium.