A problematização das atividades experimentais na educação superior em Química: uma pesquisa com produções textuais docentes - parte II

Through the analysis of articles with proposals for experimental activities and with current pedagogical, epistemological and environmental discussion on experimentation by Chemistry professors, this paper investigates ways of highlighting relevant methodological characteristics that can be incorporated in experiments. 102 articles from national periodicals were analysed, all of which suggested experiments for use in Chemistry higher education. Based on analysis of the suggestions for experiments it appears that of particular importance are: visions, such as those that explain a belief that experimentation incentivizes motivation and conceptual learning; awareness of observation influenced by empiricism; and "errors" of students, which enrich their knowledge.

Experimento didático de quimiometria para planejamento de experimentos: avaliação das condições experimentais na determinação espectrofotométrica de ferro II com o-fenantrolina. Um tutorial, parte III

The objective of this manuscript is to describe a practical experiment that can be employed for teaching concepts related to design of experiments using Matlab or Octave computing environment to beginners, undergraduate and graduate students. The classical experiment for determination of Fe (II) using o-phenanthroline was selected because it is easy to understand, and all the required materials are readily available in most analytical laboratories. The approach used in this tutorial is divided in two steps: first, the students are introduced to the concept of multivariate effects, how to calculate and interpret them, and the construction and evaluation of a linear model to describe the experimental domain by using a 2³ factorial design. Second, an extension of the factorial design by adding axial points is described, thereby, providing a central composite design. The quadratic model is then introduced and used to build the response surface.

Delineamentos experimentais eficientes para estudos de cinética química

In this paper we show how to obtain efficient designs of experiments for fitting Michaelis-Menten and Hill equations useful in chemical studies. The search of exact D-optimal designs by using local and pseudo-Bayesian approaches is considered. Optimal designs were compared to those commonly used in practice using an efficiency measure and theoretical standard errors of the kinetic parameter estimates. In conclusion, the D-optimal designs based on the Hill equation proved efficient for estimating the parameters of both models. Furthermore, these are promising with respect to practical issues, allowing efficient estimation as well as goodness-of-fit tests and comparisons between some kinetic models.

Progresso de doenças fúngicas e correlação com variáveis climáticas em mamoeiro

Avaliou-se o progresso de doenças fúngicas do mamoeiro e os efeitos dos fatores climáticos em três áreas experimentais: 1- área de produção de mamão conduzida no sistema convencional, que recebeu irrigação por gotejamento; 2- área de produção de mamão conduzida no sistema convencional, que recebeu irrigação por aspersão; 3- área de produção de mamão cultivada no sistema orgânico, com irrigação por microaspersão. Na área 1 foram avaliados três sistemas diferentes de condução: 1) sem a aplicação de fungicidas e sem sanitização das plantas (testemunha sem sanitização); 2) sem a aplicação de fungicidas e com sanitização das plantas (testemunha com sanitização); e 3) com a aplicação de fungicidas para o controle de doenças foliares e sem sanitização (padrão do produtor). Em cada sistema de condução foram demarcadas quatro parcelas (repetições) com 20 plantas, sendo 10 plantas consideradas úteis. Foram avaliadas a incidência e a severidade da mancha-de-ascoquita, pinta-preta e do oídio como doenças foliares. Nos frutos, após a colheita foram avaliadas as incidências da antracnose, mancha-chocolate e podridão-peduncular. As epidemias da mancha-de-ascoquita ocorrem em temperaturas variando de 15 ºC a 20 ºC; para a pinta-preta as condições favoráveis ao desenvolvimento de epidemias foi temperatura variando de 25 ºC a 30 ºC e umidade relativa variando de 80 % a 100 %, sendo o pico da intensidade da doença ocorre entre os meses de novembro a março. Para o oídio, a faixa de temperatura que favoreceu a doença foi 15 ºC a 20 ºC e umidade relativa de 60 a 70 %. Em relação às podridões que incidiram nos frutos, observou-se que não houve relação entre a incidência da podridão-peduncular e a precipitação pluvial acumulada, 15 dias antes da avaliação ou no período de desenvolvimento do fruto (r <0,21). A incidência da antracnose e da mancha-chocolate não se correlacionaram com as condições climáticas. Na área Santa Terezinha 10, a mancha-de-ascochyta foi constatada em todas as épocas de avaliação, tendo severidade máxima na data juliana 155 aos 250 dias e mínima dos 20 aos 80 dias; a pinta-preta progrediu na data 326 aos 70 dias com severidade máxima na data 336 dias, e o oidio progrediu em duas épocas distintas sendo uma na data 330 aos 80 dias e a outra na data 240 aos 320 dias com o máximo na data 240 a 250 dias. A incidência da podridão dos frutos em pós-colheita foi detectada no armazenamento, quando os frutos foram colhidos nas datas de 140 aos 320 dias, sendo alta até a data 220; a partir daí decresceu até a data 320. O tratamento padrão praticado pelo produtor diferiu significativamente dos tratamentos envolvendo práticas culturais com e sem sanitização, excetuando a podridão peduncular onde o tratamento padrão igualou-se ao tratamento com sanitização. Os tratamentos culturais com e sem sanitização não diferiram entre si. Comparando-se os tratamentos com sanitização e sem sanitização para podridão peduncular houve ganhos de 24 % e 9 %, para as datas julianas 170 e 210, respectivamente; para a antracnose houve ganhos de 13 % e 55 %, para as datas julianas 160 e 230, respectivamente e para a mancha-chocolate 30 % e 9 %, para as datas julianas 170 e 210, respectivamente. O progresso das doenças nas áreas de plantio do curral e Bitchisner foram quase idênticos com relação à incidência de folhas doentes total; a severidade máxima da mancha-de-ascoquita atingiu 20 % na área do curral e 10 % na área Bitchisner, entre as datas 110 e 320. A pinta-preta foi muito severa na lavoura do curral e de baixa severidade na lavoura Bitchisner. O oidio foi detectado nas duas lavouras nas datas 230 aos 320, com maior severidade na lavoura do curral onde predomina a irrigação por aspersão. Obtêve-se severidade do Oidio máxima de 45 e 65 % nas lavouras do curral e Bitchisner, respectivamente. Em se tratando da podridão dos frutos do mamoeiro, a incidência foi maior nas plantas da localidade do curral do que Bitchisner devido ao método de irrigação por aspersão.

Caracterização da virulência de Magnaporthe grisea em cultivares diferenciadoras japonesas e linhas quase-isogênicas das cultivares IAC-25 e de CO-39 de arroz

Foi estudada a virulência de 681 isolados de Magnaporthe grisea provenientes de oito lavouras de arroz de terras altas, quatro da cv. BRS Bonança e quatro da cv. Primavera, localizadas em cinco municípios no Estado de Goiás. Foram avaliados 321 isolados de M. grisea de folha e de panícula obtidos da cv. BRS Bonança e 360 da cv. Primavera. Para diferenciar a virulência dos isolados foram utilizados nove cultivares diferenciadoras japonesas, seis linhagens quase-isogências (NIL's) da cv. IAC-25, cinco linhagens quase-isogênicas da cv. CO-39, e as cultivares Primavera, BRS Bonança, IAC-25 e CO-39. Os isolados de M. grisea provenientes da cv. BRS Bonança foram mais virulentos nas NIL's de IAC-25 do que isolados da cv. Primavera. A maioria das subpopulações de M. grisea provenientes de folhas e panícula, de ambas as cultivares, foram avirulentos à linhagem quase-isogênica CNA-8212. A virulência, em baixa freqüência, foi observada nos isolados de M. grisea provenientes de BRS Bonança aos genes Pi-z t (Toride-1) e de Primavera aos genes Pi-z (Fukunishiki). Uma baixa freqüência de isolados virulentos foram virulentos nas NIL's C101 LAC (Pi-1) e C101 A 51(Pi-2). Considerando as reações compatíveis e incompatíveis das NIL's de IAC-25 à população de M. grisea de BRS Bonança, o dendrograma mostrou um grupo (90% de similaridade), diferindo do parental recorrente. Por outro lado, a população de 'Primavera', com exceção da CNA-8199, formou um grupo (93% de similaridade), incluindo o parental recorrente. Os genes de resistência Pi-z e Pi-z t das cultivares Fukunishiki e Toride-1, respectivamente, os genes Pi-1 e Pi-2 das NIL's de CO-39 e os genes desconhecidos das NIL's IAC-25, que apresentaram maior espectro de resistência às populações estudadas podem ser utilizados no programa de melhoramento, para desenvolvimento de linhas isogênicas de BRS Bonança e Primavera.

Comparação de taxas de erosão em estradas florestais estimadas pelo modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project) modificado em relção a medições experimentais

O objetivo do trabalho foi testar o modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project), através de comparações entre volume de enxurrada e perda de solo observados experimentalmente, provenientes dos segmentos de estradas florestais submetidas à chuva natural com inclinações de 1 e 7% e comprimentos de rampa de 20 e 40 m, e aqueles preditos pelo aplicativo, visando o desenvolvimento de um modelo brasileiro de predição de erosão em estradas florestais. Na determinação da quantidade do material erodido foram instalados tambores coletores, com capacidade de 209,25 litros, localizados na parte inferior das estradas, onde foram inseridas tubulações de PVC de 2 polegadas para coleta dos sedimentos provenientes da estrada propriamente dita. Nos tambores coletores foram feitos orifícios nivelados e perfeitamente iguais, posicionados a 0,65 m do fundo do primeiro e a 0,60 m do fundo do segundo, que funcionaram como um divisor Geib. Nas parcelas de 20 e 40 m de comprimento foram feitos cinco e sete orifícios, respectivamente, no primeiro e segundo tambores. O terceiro tambor foi utilizado para coletar o excedente da enxurrada proveniente do segundo tambor. Os tambores foram ligados em série, através de cano PVC de 2 polegadas. Os dados de volume e intensidade de precipitação diária foram obtidos com a instalação de pluviômetro e pluviógrafo no local. O período de coleta de dados foi de um ano, concentrando-se na época das chuvas. Posteriormente, os arquivos de clima, precipitação, solo, inclinação e comprimento do segmento foram introduzidos e adaptados ao modelo de predição de erosão WEPP com o propósito de testá-lo, visando a confecção de um modelo apropriado às condições brasileiras.

Estudo comparativo de dellineamentos experimentais para estimativas de parâmetros genéticos em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.)

O presente trabalho teve por objetivo comparar a eficiência do látice em relação aos delineamentos em blocos casualizados (DBC) e inteiramente casualizados (DIC) quanto aos caracteres altura e produção de massa verde em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.). O experimento, conduzido na Fazenda Experimental do Canguiri, da Universidade Federal do Paraná, em Pinhais, PR, foi composto de cinco procedências, quatro com 13 e uma com 12 progênies de meias-irmãs. Cada progênie continha 54 plantas (nove parcelas de seis plantas). O experimento seguiu o modelo látice 8 x 8 com nove repetições balanceadas. As análises foram conduzidas usando-se tanto este modelo quanto os modelos DBC e DIC. Com relação ao caráter altura, a estimativa da eficiência do DBC em relação ao DIC (Êb/i) foi de 48,6%; do látice em relação ao DBC (Êl/b), de 61%; e do látice em relação ao DIC (Êl/i), de 139%. A estimativa da correlação intraclasse entre plantas dentro das parcelas (c²) foi de 9,4% para o DBC e zero para o látice. Para o caráter produção de massa verde, Êb/i, Êl/b e Êl/i foram de 14,3; 81,7; e 108%, respectivamente; e c², 16,9% para o DBC e 3,1% para o látice. Essas estimativas, associadas a uma estimativa de F de Snedecor altamente significativa dos dois caracteres, permitiram concluir que a capacidade de teste do DBC foi satisfatória para o caráter altura de plantas, mas insatisfatória para o caráter produção de massa verde.

Demarcação de uma grade de trilhas no Centro de Pesquisas da Mata do Paraíso, Viçosa, Minas Gerais

O Centro de Pesquisas da Mata do Paraíso (CPMP) é parte integrante do maior fragmento de Floresta Semidecidual Altimontana das imediações do município de Viçosa, sudeste de Minas Gerais. Como centro de pesquisas da Universidade Federal de Viçosa, ele tem servido para a coleta de dados de monografias de graduação, dissertações, teses e pesquisas de professores, principalmente dos Departamentos de Biologia Animal, Biologia Vegetal e Engenharia Florestal. Essas pesquisas têm sido conduzidas em trilhas preexistentes, aleatoriamente distribuídas pela mata, ou em novas trilhas abertas conforme a conveniência dos pesquisadores ou a exigência de suas pesquisas. Essa prática impede ou dificulta o mapeamento adequado de locais de amostragem e os monitoramentos temporal e espacial de comunidades animais e vegetais, bem como a repetibilidade de experimentos. No presente trabalho, descreve-se a implantação de um sistema de trilhas em 40 ha do CPMP, formado por um conjunto de cinco trilhas paralelas de 1.000 m e 11 de 400 m, formando 40 quadrados contíguos de 1 ha. O CPMP passou a ser uma das poucas reservas florestais no país a contar com um sistema ordenado e medido de trilhas, abrindo um novo leque de oportunidades para a realização de pesquisas de importância internacional. Destacam-se a urgência de manutenção das trilhas, a necessidade de seu georreferenciamento e a expansão da grade para 100 ha, a fim de que alcance padrões internacionais entre estações de pesquisa de comunidades florestais na região neotropical.

Análise técnica e avaliação de trechos experimentais de misturas solo-lama de cal com vistas a aplicações em estradas florestais

Trechos rodoviários experimentais são ferramentas úteis para a avaliação da eficiência de material de construção de estradas. Neste artigo, apresenta-se uma avaliação do desempenho de trechos experimentais construídos com camadas de solos estabilizados com o resíduo sólido industrial denominado lama de cal, que é um subproduto gerado em indústrias de celulose. Com base nos resultados de ensaios de resistência mecânica de um extenso programa de laboratório, em que se realizaram ensaios de caracterização dos solos e estudos de dosagem das misturas, foram construídos três trechos experimentais na região de Alagoinhas, Bahia, Brasil. Em uma avaliação qualitativa desses trechos experimentais, o melhor desempenho de campo foi associado àquele construído com a mistura contendo 70% de solo cascalho de primeira e 30% do resíduo lama de cal.

Volume de madeira e concentração foliar de nutrientes em parcelas experimentais de Eucalyptus grandis fertilizadas com lodos de esgoto úmido e seco

No Brasil, diversos municípios estão construindo estações de tratamento de esgoto (ETEs), e futuramente serão produzidas anualmente milhares de toneladas de lodo para as quais deverá ser dada destinação adequada. O lodo de esgoto tratado (biossólido) é o resíduo resultante do tratamento do esgoto urbano, e sua disposição final precisa ser bem planejada devido às implicações sanitárias, ambientais, econômicas e sociais. Apresenta elevado teor de matéria orgânica e de nutrientes e poderia ser utilizado como fertilizante em plantios florestais. Esta pesquisa foi realizada na Estação de Ciências Florestais de Itatinga (Universidade de São Paulo), com o objetivo de avaliar o efeito da adição de três doses (10, 20 e 30 t ha-1) dos lodos de esgoto úmido (torta) e seco (granulado), complementados com K e B e aplicados ao solo nas linhas de plantio em parcelas experimentais de Eucalyptus grandis. Dezoito meses após a implantação das mudas no campo, o volume dos troncos demonstrou aumento significativo (ao redor de 130%) no tocante ao crescimento dos eucaliptos tratados com os biossólidos úmido e seco em relação à testemunha sem aplicação de fertilizante, bem como teve resultado semelhante ao do tratamento com adubo mineral. Entretanto, não houve diferença significativa entre os tratamentos com a aplicação dos biossólidos úmido e seco. Com relação à nutrição mineral, foi observado aumento da concentração dos elementos P, Ca e Zn nas folhas com as maiores doses dos biossólidos, e verificou-se efeito inverso de Mn. As concentrações foliares de todos os nutrientes nos eucaliptos tratados com os biossólidos mantiveram-se dentro dos limites observados usualmente nas plantações comerciais, não havendo sinais de desequilíbrio nutricional.

Influência do modelo de análise estatística e da forma das parcelas experimentais na seleção de clones de Eucalyptus spp.

Foram avaliadas três formas de parcelas experimentais (retangular, uma linha - linear e parcela de uma árvore - STP) em testes clonais de Eucalyptus spp, utilizando-se três experimentos, cada um com 18 clones. Foram usados três modelos de análise (mínimos quadrados ordinários - ANOVA tradicional, modelos mistos com fator clone fixo ou com fator clone aleatório - REML/BLUP). Os dois primeiros modelos apresentaram resultados similares. Com REML/BLUP houve estreitamento das predições em relação às amplitudes obtidas com as médias, e essa redução foi proporcionalmente maior com parcelas retangulares e STP. O ordenamento dos clones também foi similar com esses dois tipos de parcelas. É provável que com parcelas STP haja um balanço compensatório das alocompetições, pois se pode trabalhar com maior número de repetições e menor custo. Portanto, com parcelas STP haverá economia de recursos e sem prejuízos para o Programa de Melhoramento Florestal.

Variação da densidade aparente e resistência à compressão paralela às fibras em função da intensidade de desbaste, adubação e posição radial em Eucalyptus grandis hill ex-maiden

O Eucalyptus grandis destaca-se pela produtividade e qualidade de sua madeira. O manejo florestal ideal das árvores em que se obtém maior proporção de madeira e melhor qualidade é uma das questões a serem consideradas nas pesquisas de E. grandis. Este trabalho teve como objetivo estudar a variação da densidade aparente e da resistência à compressão paralela às fibras em função da intensidade de desbaste, adubação e classe de diâmetro, na posição radial nas árvores de uma população de E. grandis de 21 anos de idade, manejada pelo sistema de desbastes seletivos com aplicação de fertilizantes na época do início dos desbastes, ou seja, aos 5 anos. Os fatores utilizados foram: três intensidades de desbastes seletivos (37, 50 e 75%), presença ou ausência de fertilizantes, três classes de diâmetro e cinco posições radiais. As influências dos fatores e de suas combinações foram avaliadas na densidade aparente e na resistência à compressão da madeira. A densidade aparente da madeira e a resistência à compressão foram influenciadas pelos fatores: adubo e classe de diâmetro em quase todas as posições radiais aumentaram no sentido da medula para a casca. Observou-se relação positiva entre densidade aparente, resistência à compressão e posição radial.

Estimativa do comportamento do fogo em queimas experimentais sob povoamentos de Pinus elliottii

Foram realizadas 23 queimas experimentais em um talhão de Pinus elliottii da Estação Experimental de Rio Negro-PR, município de Rio Negro, pertencente à Universidade Federal do Paraná, durante o inverno de 2008. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver modelos de previsão do comportamento do fogo para o planejamento de prevenção e combate aos incêndios florestais. Nos locais preparados paras as queimas foram efetuadas observações e medições sobre o material combustível e variáveis meteorológicas e, durante as queimas, sobre o comportamento do fogo: velocidade de propagação, intensidade do fogo e dimensões da chama. Correlacionando-se os dois grupos de variáveis (do ambiente versus variáveis do comportamento do fogo), obtiveram-se associações significativas entre estas variáveis. Os modelos de regressão desenvolvidos através dos dados coletados produziram estimativas estatisticamente confiáveis do comportamento do fogo em termos de consumo de material combustível, temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento. Também se verificou que a altura da chama é uma variável fortemente associada à intensidade do fogo, podendo ser empregada para estimativa desta nas condições em que o experimento foi realizado.

Comparação entre valores de ensaios experimentais e calculados da resistência ao embutimento da madeira de Pinus taeda L.

Para dimensionar ligações entre membros estruturais de madeira com pinos metálicos (pregos ou parafusos), dois fenômenos devem ser levados em consideração: a flexão do pino metálico e a resistência da madeira ao embutimento. A norma brasileira ABNT NBR 7190:1997 preconiza a metodologia empregada em ensaios laboratoriais para determinação da resistência da madeira ao embutimento com pino metálico e, na ausência dos ensaios, especifica relações para estimar a resistência da madeira ao embutimento a partir da resistência na compressão. O objetivo desta pesquisa consistiu na comparação entre valores de resistência ao embutimento da madeira determinados experimentalmente e calculados utilizando parâmetros recomendados pela ABNT NBR 7190:1997. Pelos resultados dos testes de hipótese, pode-se concluir que a estimativa da resistência ao embutimento paralelo às fibras proposta pela ABNT NBR 7190:1997, que estabelece equivalência com os resultados de compressão na mesma direção, mostrou-se precisa para as madeiras de Pinus taeda L.. Entretanto, o mesmo não foi observado na direção normal em relação às fibras, possivelmente explicada pelo valor do coeficiente áe presente na equação para o cálculo de fe90.