Estudo da decomposição térmica da madeira de oito espécies da região do Seridó, Rio Grande do Norte

Este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de decomposição térmica da madeira de oito espécies utilizando as técnicas de termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial exploratória (DSC), bem como a consistência desses métodos para decidir quais espécies devem ser indicadas para produção de energia e carvão vegetal, comparando-os com os rendimentos gravimétricos da carbonização obtidos a partir de carbonizações em mufla de laboratório. Para as análises por TGA e DSC, amostras de serragem foram aquecidas à taxa de 10 °C min-1, sob atmosfera de nitrogênio, em vazão de 50 ml min-1 até a temperatura final de 600 °C. Foram determinados os valores de densidade básica e poder calorífico superior da madeira. As carbonizações foram realizadas em mufla de laboratório à taxa de 50 °C h-1 até a temperatura máxima de 450 °C, obtendo-se os rendimentos em carvão vegetal. Também foram determinados os valores de densidade aparente do carvão das oito espécies após a carbonização. Os resultados das análises térmicas indicaram perfis de decomposição pirolítica das madeiras e evidenciaram aquelas mais estáveis à ação térmica. O comportamento da estabilidade térmica das madeiras das oito espécies foi confirmado pela análise dos rendimentos da carbonização em mufla, em comparação com a análise por TGA e DSC. As madeiras de Aspidosperma pyrifolium e Mimosa tenuiflora apresentaram maior estabilidade térmica e, portanto, maiores rendimentos em carvão vegetal, bem como maiores densidades aparentes. As técnicas de termogravimetria e calorimetria diferencial exploratória são satisfatórias para avaliação da decomposição térmica das madeiras e garantem consistência na escolha de madeiras que resultam em maior rendimento e maior qualidade do carvão vegetal.

Comparação entre áreas em restauração e área de referência no Rio Grande do Sul, Brasil

Este estudo teve por objetivo avaliar a evolução da restauração de duas áreas degradadas em unidade de conservação de proteção integral, no bioma Mata Atlântica, no Sul do Brasil. Foram avaliados atributos da composição florística e da estrutura da vegetação, assim como a atividade enzimática do solo (amidase, urease, fosfatase e arilsulfatase), envolvida em processos ecológicos, capazes de caracterizar diferentes áreas em restauração. A vegetação do estrato superior foi amostrada em 18 parcelas de 10 x 20 m em duas áreas recuperadas (A1 e A2) e em 12 parcelas em trecho de floresta utilizada como referência (AR). Nessas parcelas, o componente arbóreo-arbustivo foi medido quanto ao diâmetro, altura e cobertura de copa dos indivíduos, e a regeneração natural foi estudada em subparcelas, através da obtenção do diâmetro do coleto e da altura até 1,0 m. A atividade enzimática foi mensurada por meio da coleta de 10 amostras de solo, nas camadas de 0 a 5 cm e de 5 a 20 cm, em cada área. Os resultados evidenciaram que as áreas em restauração apresentaram menor diversidade (H' = 2,31), em comparação com a área de referência (H' = 3,00), bem como menores valores de área basal, altura e densidade. Conclui-se que a atividade enzimática é um bom indicador para o desenvolvimento em ambas as áreas restauradas, que comparado à área de referência, ocorrerá a longo prazo, indicando a necessidade de manejo de A1 e A2, por meio da eliminação de gramíneas e espécies arbóreas exóticas, fator determinante para o sucesso da restauração.

INTERAÇÃO GENÓTIPOS X AMBIENTES PARA PRODUTIVIDADE DE CLONES DE Eucalyptus L'Hér. NO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

Este trabalho objetivou estudar a interação genótipos em ambientes de clones de Eucalyptus em quatro ambientes do Estado do Rio Grande do Sul. Os ensaios foram conduzidos nas áreas da empresa CMPC Celulose Riograndense, nos Municípios de Minas do Leão (Horto Florestal Cambará), Encruzilhada do Sul (Horto Florestal Capivara), Dom Feliciano (Horto Florestal Fortaleza) e Vila Nova do Sul (Horto Florestal São João). No ano 2007, foi implantada uma rede de testes clonais com 864 clones de Eucalyptus, pertencentes a 37 espécies e híbridos. Aos 3 anos de idade, foram mensurados o diâmetro à altura do peito (dap) e a altura total (Ht) das árvores dos experimentos. O incremento médio anual (IMA) foi calculado de acordo com o volume individual por clone e o estande de plantas por hectare na idade de avaliação do teste clonal. Os resultados da correlação genotípica entre os ambientes variaram de 0,39 a 0,56, demonstrando que ocorreu interação genótipos x ambientes significativa dos caracteres avaliados. Esses resultados indicam que é necessário selecionar clones específicos, nas combinações de ambientes com baixa correlação genética entre si. Ocorreu baixa correção genética entre os ambientes Cambará x Capivara; Cambará x São João; Capivara x Fortaleza; Capivara x São João; e Fortaleza x São João. Dessa maneira, para este estudo foram necessárias três unidades de manejo para minimizar os efeitos da interação genótipos x ambientes. Incluindo a seleção por estabilidade, adaptabilidade e os dois atributos simultaneamente, ocorreu mudança de clones e de posição entre os clones no ordenamento de seleção. Com a seleção simultânea por estabilidade e adaptabilidade (MHPRVG), os ganhos aumentaram em comparação com a seleção pelos valores genotípicos preditos entre os ambientes, principalmente, e houve incremento dos ganhos em relação à testemunha comercial. Por exemplo, os cinco melhores clones pelo critério MHPRVG apresentaram-se 56% superiores à testemunha comercial para a característica produtividade em volume.

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.

Caracterização da produção agroecológica do sul do Rio Grande do Sul e sua relação com a mecanização agrícola

A agricultura agroecológica tem-se destacado como uma das alternativas de renda para os pequenos agricultores devido à crescente busca por parte da população por alimentação mais saudável. No Rio Grande do Sul, a Associação Regional de Produtores Agroecológicos da Região Sul (Arpasul), constituída por 48 famílias, é representativa do processo de produção e de comercialização de produtos agroecológicos, servindo como referencial para o presente estudo. O objetivo principal deste trabalho foi o levantamento das necessidades dos produtores agroecológicos em relação à mecanização agrícola. As informações obtidas foram baseadas no sistema de produção utilizado, sendo caracterizados aspectos referentes à propriedade, às operações agrícolas e às necessidades específicas de máquinas e implementos. Por meio deste estudo, foi evidenciada a carência no atendimento das demandas específicas, na área de máquinas agrícolas para esse segmento, podendo servir como referencial para o desenvolvimento de novas máquinas e/ou aperfeiçoamento das existentes. A semeadora de milho e feijão foi a máquina que a maioria dos agricultores pesquisados indicou como sua maior necessidade.

Variação espaço-temporal dos parâmetros para a modelagem estocástica da precipitação pluvial diária no Rio Grande do Sul

O Rio Grande do Sul é um dos maiores produtores de grãos do Brasil, sendo a maioria das culturas conduzida em sistemas não irrigados, tornando-lhes extremamente dependentes das condições climáticas e do regime pluviométrico. Tal fato inspira diversas pesquisas na tentativa de caracterizar o comportamento espacial e temporal das precipitações. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi estudar a variação espacial e temporal dos parâmetros alfa e beta da função gama para a geração de dados de precipitação pluvial diária no Estado. Os dados de precipitação pluviométrica foram obtidos junto à ANA - Agência Nacional de Águas. A modelagem da precipitação diária foi dividida em ocorrência e quantidade. Realizou-se a estimativa dos parâmetros alfa e beta da função gama a partir das séries históricas, seguida do ajuste desses parâmetros em função do tempo e do espaço e posterior comparação entre os valores estimados e os observados. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que a metodologia desenvolvida pode ser aplicada para a geração de séries sintéticas de precipitação pluvial diária nas diferentes estações pluviométricas do Rio Grande do Sul.

Técnicas de mineração de dados para análise da precipitação pluvial decenal no Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento espaçotemporal da precipitação pluvial no Estado do Rio Grande do Sul, entre os decênios de 1987-1996 e 1997-2006, por meio de técnicas de mineração de dados. As séries históricas foram adquiridas no sistema de informações hidrológicas Hidroweb. A metodologia utilizada teve como base o modelo CRISP-DM (Cross Industry Standard Process for Data Mining). Foram definidas áreas pluviometricamente homogêneas para os decênios de 1987-1996 e 1997-2006. Em seguida, pela sobreposição dos agrupamentos obtidos para os dois períodos, encontraram-se seis zonas comuns aos dois decênios (A a F). As alterações ocorridas foram avaliadas nas seguintes escalas temporais: anual, sazonal e mensalmente. Os resultados indicaram incrementos significativos (20 a 240 mm) na precipitação anual em todas as zonas, exceto na zona A. Na análise sazonal, as variações foram aleatórias, sendo que, na primavera, todas as zonas apresentaram incremento significativo (44 a 142 mm). Na análise mensal, destaca-se a redução ocorrida no mês de janeiro em todas as zonas, exceto na E. Nos demais meses, as variações foram aleatórias. Os resultados mostram que, entre os decênios, houve uma alteração no volume da precipitação pluvial em todas as escalas temporais analisadas.

Evaluation of an indicator for water yield in a watershed of Alto Rio Grande Region, State of Minas Gerais , Brazil

The Brazilian Law stipulates that water is a limited natural resource doted of economic value, thus it is necessary to develop mechanisms for its adequate management. Actions that encourage the farmers to apply soil conservation practices with the purpose of increase water yield from springs and to promote improvement of its quality, reducing production of sediment transportation, is being encouraged by governments, even with financial compensation for owners. From these assertions, this study aims to quantify the benefits of the conservation actions of the management units and to characterize a Water Yield Indicator (WYI) to support sustainable actions in the watershed of Alto Rio Grande region, in the state of Minas Gerais (MG). To assess the impact of actions it were identified four scenarios of land use and occupation of the watershed from Marcela stream which is located in Alto Rio Grande Region. After analyzing the results, it can be stated that the scenarios simulation has demonstrated important changes in water yield and that the definition of the Water Yield Index from the junction of the erosion potential with the water storage potential, has proved effective, as it integrate quantity and quality of water.

Groundwater recharge estimate at Alto Rio Grande - MG watershed

Springs are outcrops of aquifers surface, and the water cycle in this environment pass through the recharge, generally defined as the amount of water added to the aquifer, which may occur locally from rainwater infiltration. This study uses the Water Table Fluctuation (WTF) method to estimate the direct recharge and a groundwater balance to estimate the deep recharge on unconfined aquifers. The WTF method employs data of the aquifer water levels and its specific yield to estimate the direct recharge. The groundwater balance considers the direct recharge estimated by the WTF method, as the water input in the system and outputs as the base flow and deep recharge. The recharge was estimated at four areas at the watershed of Alto Rio Grande city, Minas Gerais (MG) state, in Brazil. The direct recharge estimate was 121.11; 64.62; 83.99; 152.46 (mm/year) for the L1, L2, M1 and M2 areas. The effect of the presence of forest in the recharge area can prevail over slope of relief, allowing more direct recharge, even in sources with steeper relief. The runoff from the springs in the study period exceeded the direct recharge, indicating a situation in which the saturated zone feeds the vadose zone. The annual flow was above the direct recharge pointing a situation of over exploitation of the aquifer, a non sustainable situation. The specific yield of the aquifers could also have been underestimated.

Draft prediction models for soil engaging tines in two soils of Rio Grande do Sul, Brazil

The draft forces of soil engaging tines and theoretical analysis compared to existing mathematical models, have yet not been studied in Rio Grande do Sul soils. From the existing models, those which can get the closest fitting draft forces to real measure on field have been established for two of Rio Grande do Sul soils. An Albaqualf and a Paleudult were evaluated. From the studied models, those suggested by Reece, so called "Universal Earthmoving Equation", Hettiaratchi and Reece, and Godwin and Spoor were the best fitting ones, comparing the calculated results with those measured "in situ". Allowing for the less complexity of Reece's model, it is suggested that this model should be used for modeling draft forces prediction for narrow tines in Albaqualf and Paleudut.

Characterization of soil parameters of two soils of Rio Grande do Sul in modeling the prediction of tractive effort

The interaction between the soil and tillage tool can be examined using different parameters for the soil and the tool. Among the soil parameters are the shear stress, cohesion, internal friction angle of the soil and the pre-compression stress. The tool parameters are mainly the tool geometry and depth of operation. Regarding to the soils of Rio Grande do Sul there are hardly any studies and evaluations of the parameters that have importance in the use of mathematical models to predict tensile loads. The objective was to obtain parameters related to the soils of Rio Grande do Sul, which are used in soil-tool analysis, more specifically on mathematical models that allow the calculation of tractive effort for symmetric and narrow tools. Two of the main soils of Rio Grande do Sul, an Albaqualf and a Paleudult were studied. Equations that relate the cohesion, internal friction angle of the soil, adhesion, soil-tool friction angle and pre-compression stress as a function of water content in the soil were obtained, leading to important information for use of mathematical models for tractive effort calculation.

Identification of croplands of winter cereals in Rio Grande do Sul state, Brazil, through unsupervised classification of normalized difference vegetation index images

This study aimed to propose methods to identify croplands cultivated with winter cereals in the northern region of Rio Grande do Sul State, Brazil. Thus, temporal profiles of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from MODIS sensor, from April to December of the 2000 to 2008, were analyzed. Firstly, crop masks were elaborated by subtracting the minimum NDVI image (April to May) from the maximum NDVI image (June to October). Then, an unsupervised classification of NDVI images was carried out (Isodata), considering the crop mask areas. According to the results, crop masks allowed the identification of pixels with greatest green biomass variation. This variation might be associated or not with winter cereals areas established to grain production. The unsupervised classification generated classes in which NDVI temporal profiles were associated with water bodies, pastures, winter cereals for grain production and for soil cover. Temporal NDVI profiles of the class winter cereals for grain production were in agree with crop patterns in the region (developmental stage, management standard and sowing dates). Therefore, unsupervised classification based on crop masks allows distinguishing and monitoring winter cereal crops, which were similar in terms of morphology and phenology.

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.

Climate trends in the municipality of Pelotas, state of Rio Grande do Sul, Brazil

ABSTRACTChanges in the frequency of occurrence of extreme weather events have been pointed out as a likely impact of global warming. In this context, this study aimed to detect climate change in series of extreme minimum and maximum air temperature of Pelotas, State of Rio Grande do Sul, (1896 - 2011) and its influence on the probability of occurrence of these variables. We used the general extreme value distribution (GEV) in its stationary and non-stationary forms. In the latter case, GEV parameters are variable over time. On the basis of goodness-of-fit tests and of the maximum likelihood method, the GEV model in which the location parameter increases over time presents the best fit of the daily minimum air temperature series. Such result describes a significant increase in the mean values of this variable, which indicates a potential reduction in the frequency of frosts. The daily maximum air temperature series is also described by a non-stationary model, whose location parameter decreases over time, and the scale parameter related to sample variance rises between the beginning and end of the series. This result indicates a drop in the mean of daily maximum air temperature values and increased dispersion of the sample data.

CARACTERIZAÇÃO DE ESTAÇÕES DE BOMBEAMENTO EM LAVOURAS DE ARROZ DO RIO GRANDE DO SUL

Resumo A importância da lavoura de arroz irrigado no contexto nacional e o elevado uso de água e energia motivaram este trabalho, que teve por objetivo caracterizar estações de bombeamento (EB) presentes nos sistemas de irrigação, na fronteira oeste do Rio Grande do Sul (RS). Foram avaliadas 160 EBs e obtidas as seguintes informações: área de cultivo; vazão; altura geométrica de sucção e de recalque; comprimento e diâmetro das tubulações de sucção e de recalque; identificação das peças especiais usadas nas tubulações; potência ativa e identificação da marca e do modelo de bomba e motor. Com estes dados, foram estimados a altura manométrica, o rendimento global e os índices de desempenho. Os resultados mostram médias de 13,2 m de altura manométrica, 57% de rendimento global, 532,0 L s-1 de vazão, 293,7 ha de área irrigada e 110,5 kW de potência ativa. As tubulações são confeccionadas em chapa de aço soldado, e os diâmetros de 0,48m e 0,64 m totalizam 60% das mesmas. Os índices de desempenho apresentaram as médias de 43,9 W ha-1 m-1, 443,79 W ha-1, 798,83 kWh ha-1 e 0,0644 kWh m-3. Os parâmetros avaliados indicam necessidade de estudos sobre aspectos técnicos que permitam o aumento da eficiência de uso de água e de energia.