Avaliação de técnicas de segmentação e classificação automática de imagens landsat-tm no mapeamento do uso do solo na Amazônia1

O mapeamento do uso da terra é fundamental para o entendimento dos processos de mudanças globais, especialmente em regiões como a Amazônia que estão sofrendo grande pressão de desenvolvimento. Tradicionalmente estes mapeamentos têm sido feitos utilizando técnicas de interpretação visual de imagens de satélites, que, embora de resultados satisfatórios, demandam muito tempo e alto custo. Neste trabalho é proposta uma técnica de segmentação da imagens com base em um algoritmo de crescimento de regiões, seguida de uma classificação não-supervisionada por regiões. Desta forma, a classificação temática se refere a um conjunto de elementos (pixels da imagem), beneficiando-se portanto da informação contextual e minimizando as limitações das técnicas de processamento digital baseadas em análise pontual (pixel-a-pixel). Esta técnica foi avaliada numa área típica da Amazônia, situada ao norte de Manaus, AM, utilizando imagens do sensor "Thematic Mapper" - TM do satélite Landsat, tanto na sua forma original quanto decomposta em elementos puros como vegetação verde, vegetação seca (madeira), sombra e solo, aqui denominada imagem misturas. Os resultados foram validados por um mapa de referência gerado a partir de técnicas consagradas de interpretação visual, com verificação de campo, e indicaram que a classificação automática é viável para o mapeamento de uso da terra na Amazônia. Testes estatísticos indicaram que houve concordância significativa entre as classificações automáticas digitais e o mapa de referência (em tomo de 95% de confiança).

Mudanças na biomassa Microbiana e nas tansformações de Nitrogênio do solo em uma sequência de idades de pastagens após derruba e queima da floresta na Amazônia Central

Foram estudadas mudanças nos parâmetros bioquímicos do solo em resultado da derruba e queima da floresta tropical na Amazônia brasileira para o estabelecimento de pastagens através da biomassa microbiana, um sensível indicador de modificações na fertilidade do solo. Na sequência de idades das pastagens estudadas (de 2 a 13 anos), a biomassa microbiana e a respiração na camada superficial de 0-5 cm do solo aumentaram até os cinco anos após o estabelecimento da pastagem, seguindo-se um declínio progressivo, que se acentua após o oitavo ano da pastagem. As baixas taxas de mineralização do nitrogênio no solo sugerem que o estoque de N orgânico está diminuindo, o que pode levar a deficiências de nitrogênio nos solos das pastagens mais velhas. A massa total de raízes nos primeiros 20 cm do solo diminuiu drasticamente com a idade da pastagem. A relação C/N das raízes finas na pastagem foi mais elevada do que na floresta madura. Isto pode indicar a formação, pela gramínea da pastagem, de uma matéria orgânica com potencial mais baixo de liberação de nutrientes minerais do que a originalmente produzida pela floresta, o que pode estar contribuindo para a baixa produtividade das pastagens a médio prazo e para sua posterior degradação. O período de 5 anos de pousio após o abandono ainda foi curto para recuperar um solo de pastagem usada moderadamente para pastejo por cerca de 4 anos.

Seleção de fungos produtores de β-D-frutosiltransferase por fermentação em estado sólido

A enzima β-D-frutosiltransferase é responsável pela síntese de FOS (frutooligossacarídeos) a partir de sacarose por reação de transfrutosilação é produzida por diferentes micro-organismos, principalmente por fungos filamentosos. O objetivo deste trabalho foi selecionar a melhor linhagem fúngica produtora da -D-frutosiltransferase por fermentação em estado sólido, bem como o método de extração. A fermentação em estado sólido utilizando o substrato farelo de trigo umedecido com solução de sacarose atingindo 70% de umidade na concentração de esporos de 107 no tempo de 96 horas de crescimento. Todas as linhagens manipuladas apresentaram atividade hidrolítica, no entanto apenas uma linhagem não demonstrou atividade transfrutosilação. O isolado SIS 14 que pertence ao gênero Aspergillus sp. destacou-se pelos maiores valores em atividade no método de extração utilizando água destilada, apresentando 300,90 U/mL na atividade de transfrutosilação e na atividade hidrolítica de 155,74 U/mL. Contudo, pode-se perceber que dos solventes estudados a água destilada foi melhor obtendo o valor em atividade de transfrutosilação, como também a linhagem SIS 14 é promissora para a produção da β-D-frutosiltransferase.

Caulinita em solo da Amazônia: caracterização e permutabilidade

O presente trabalho descreve, basicamente a caracterização dos constituintes da fração argila, principalmente da caulinita e sua permutabilidade com alguns cátions metálicos, em solo Amazônico. Para tanto, amostras de Latossolo Amarelo foram coletadas em um perfil de estrada da Usina Hidrelétrica Balbina, Km 12, próximo ao município de Presidente Figueiredo (AM). Estas foram secadas ao ar (TFSA), desagregadas e separadas granulometricamente nas frações areia, silte e argila. As amostras da fração argila foram tratadas com H2O2/HC1 para eliminar a matéria orgânica e óxido de ferro. As amostras da fração argila sem tratamento e tratada foram caracterizadas por difração de raios X de pó e espectroscopia no infravermelho. Os constituintes químicos da fração argila tratada foram determinados por espectrometria de absorção atômica, volumetria e gravimetria. Os resultados obtidos mostraram que as amostras da fração argila sem tratamento apresentaram a seguinte constituição: gibsita goethita, quartzo, matéria orgânica e caulinita. A fração argila tratada apresentou basicamente quartzo c caulinita, sendo a caulinita membro final da série caulinítica, com pouca distribuição de cargas negativas. Nas amostras tratadas foram efetuados também experimentos de permutabilidade com Na+, K+ e Fe3+ e os teores determinados por espectrofotometria na região do ultravioleta-visível e fotometria de chama. Os resultados mostram que a fração argila tratada possui capacidade de retenção de 2,21% de água de absorção, no caso de cátions monovalentes: 1,3 e 2,7 meq/100 g de amostra, para o K+ e Na+, respectivamente. No entanto, essa fração retêm cerca de 21,7 meq/100 g de amostra para o Fe3+. Esse valor elevado para a retenção de Fe3+ é provavelmente atribuído ao fenômeno de permutabilidade entre o Fe3+ e a caulinita acompanhado dc redução no valor de pH para 2,2, seguida de substituição de Fe3+ por Al3+, no sítio octaédrico, revelada pela espectroscopia no infravermelho.

Erosão do solo na Amazônia: estudo de caso na região do Apiaú, Roraima, Brasil

O estudo analisou a erosão do solo pela ação da água das chuvas, em dois usos da terra (floresta primária e pastagem derivada de floresta) entre agosto de 1988 e fevereiro de 1992, na região do Apiaú, Estado de Roraima, Amazônia brasileira. Para um declive padrão de 20%, os resultados indicaram que a erosão em um sistema de pastagem com Brachiaria humidicola (1.128 kg.ha'.ano') foi 7,5 vezes maior quando comparado com os dados obtidos para floresta primária(150 kg.ha'.ano1) no mesmo período. O escoamento superficial ("runoff') foi de 3,18 χ IO6 l.ha'.ano'1 para o pasto e de 1,13 χ IO6 l.ha'.ano"1 para a floresta primária. Embora situados a menos de 1 km de distância, a precipitação pluviométrica anual que efetivamente atingiu o solo nos dois sistemas foi desigual (P < 0,001; t005 , 36) e refletiu a diferença de cobertura vegetal entre a floresta (1.538 mm) e a pastagem (2.109 mm). Os resultados indicam que a substituição de florestas tropicais por pastagens na Amazônia aumenta a erosão laminar e seus efeitos podem ser refletidos na sócio-economia regional e global.

Nutrientes no solo em floresta de terra firme cortada seletivamente na Amazônia Central

Foram medidos o pH, a matéria orgânica, o fósforo assimilável, o potássio, o magnésio, o cálcio e o alumínio trocáveis no solo de uma área de manejo florestal em floresta de terra firme localizada a 80 km ao norte de Manaus. O solo é um Latossolo Amarelo álico de textura muito argilosa. O experimento constou de duas parcelas controle e duas que sofreram manejo em tempos distintos (uma em 1987 e a outra em 1993). Os resultados mostraram que esses solos são muito ácidos e que os teores de fósforo assimilável, potássio, magnésio, cálcio, e alumínio trocáveis são mais altos no período chuvoso do que no período seco. Nos perfis do solo da floresta remanescente e do centro de clareira do manejo de 1987, as concentrações dos elementos estudados seguiram a ordem Al > Ca > Κ > Mg no período chuvoso e Al > Κ > Mg > Ca no início do período seco. Há evidências de que os resíduos de madeira deixados pela extração seletiva aumentaram a concentração de nutrientes no solo, pela sua decomposição, especialmente na estação chuvosa.

Micromorfologia da degradação de madeira da espécie Amazônica Hura crepitans L. por fungos lignolíticos pertencentes a classe hymenomycetes

Foram estudadas as mudanças micromorfotógicas e químicas que ocorrem na madeira de "açacu" Hura crepitans L. através de vários estágios de deterioração provocada pelos fungos Pycnoporus sanguineus (L.: F.) Murr, Antrodia albida (F.) Donk e Tyromyces sp. coletados nos arredores do município de Manaus, AM, Brasil. O microscópio eletrônico de varredura foi utilizado para a observação da extensão do ataque dos fungos aos diversos elementos xilemáticos de Hura crepitans. A otimização das condições de cultivo para os fungos foi estudada no que diz respeito ao efeito da temperatura e pH no crescimento micelial utilizando diferentes meios de cultura. Os fungos tendem a preferir um ambiente com pH entre 5.0-8.0 sendo o pH 6.0 o ótimo. A temperatura ótima ficou na faixa de 30-35 ºC. Ocorreu a perda progressiva do teor de lignina. Os polissacarídeos são degradados simultaneamente com a lignina, sendo que esta é degradada no estágio inicial com razão superior a dos polissacarídeos especialmente para P. sanguineus e Tyromyces sp. A medida que a lignina é removida, a estrutura fibrilar da celulose na parede celular torna-se evidente. Os elementos de vaso são completamente destruídos no estágio inicial da deterioração. Ocorre o estreitamento da parede celular dos elementos fibrosos adjacentes aos raios com ataque à parede primária e secundária. No estágio mais avançado de deterioração ocorre a destruição dos raios e a formação de cristais (presumivelmente oxalato de cálcio).

Infecção de Conotrachelus humeropictus Fiedler (Coleoptera: Curculionidae) por Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sor. e Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. no solo

Foi avaliada a infecção de larvas de Conotrachelus humeropictus Fiedler, séria praga do cacaueiro (Theobroma cacao L.) e do cupuaçuzeiro (T. grandiflorum (Willd. ex Spreng.) Schum.) na Amazônia brasileira, por Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sor. e Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. A pesquisa foi desenvolvida nos campos experimentais da Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira - CEPLAC, em Ouro Preto D'Oeste, Rondônia. Foram testadas suspensões de 3,93 χ 1010 conídios/ml de M. anisopliae e 4,26 χ 1010 conídios/ml de B. bassiana, pulverizadas superficialmente em solo contido em recipientes de PVC, onde em diferentes dias após a pulverização (um, três, sete e quatorze dias) liberou-se larvas do último ínstar da praga. Beauveria bassiana mostrou-se mais eficiente (52,0% de mortalidade) do que M. anisopliae (42,7%), evidenciando assim, seu maior potencial no controle da praga. Os índices de mortalidade foram estatisticamente iguais para larvas liberadas até o 7º dia da contaminação, decrescendo significativamente no 14º dia. A queda na efetividade pode estar associada à presença de microrganismos antagonistas no solo.

Tolerância de leguminosas de cobertura do solo a Herbicidas

São poucas as pesquisas de tolerância de leguminosas de cobertura do solo a herbicidas visando selecionar produtos que sejam seletivos a estas plantas e que apresentem controle satisfatório das plantas daninhas. Com o objetivo avaliar a tolerância de quatro leguminosas a herbicidas, instalou-se um experimento em condições de casa-de-vegetação. As leguminosas foram plantadas em sacos plásticos de dois litros, contendo substrato homogeneizado com duas sementes das leguminosas Pueraria phaseoloides, Desmodium ovalifolium, Mucuna aterrima e Mucuna cochinchinensis. Os herbicidas aplicados foram 2,4-DB, em pós-emergência, e alachlor, imazaquin e pendimethalin em pré-emergência. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, em esquema fatorial de 4x4x5x4 com quatro espécies de leguminosas, quatro herbicidas e cinco doses de cada herbicida, respectivamente, repetidos quatro vezes. Aos trinta e seis dias após o plantio a Pueraria phaseoloides mostrou-se tolerante aos herbicidas alachlor e imazaquin e suscetível ao 2,4-DB e pendimethalin. O Desmodium ovalifolium foi suscetível aos herbicidas nas doses usadas, exceto o alachlor. A Mucuna aterrima apresentou tolerância ao alachlor, imazaquin e pendimethalin e foi suscetível ao 2,4-DB. Os herbicidas alachlor e imazaquin não foram fítotóxicos à Mucuna cochinchinensis, enquanto 2,4-DB e pendimethalin causaram severas injúrias.

Propriedades físicas do solo após extração seletiva de madeira na Amazônia Central

Variáveis físicas do solo foram investigadas em parcelas de floresta de terra firme submetidas à extração seletiva de madeira na Amazônia central. Foram obtidas curvas de retenção de água no solo, juntamente com medidas de água disponível no solo às plantas, densidade do solo e porosidade total. Medidas de temperatura do solo foram realizadas por mais de 13 meses, considerando seis tratamentos: controle, centro da clareira, borda da clareira, borda da floresta remanescente, floresta remanescente e trilha do trator. Medidas de condutividade hidráulica de solo saturado foram feitas na floresta e em clareiras, sem distinguir os tratamentos. O solo revelou baixa capacidade de armazenar água disponível: apenas 11 a 18% da água pode estar disponível às plantas, num perfil de 1 m de profundidade. A temperatura das camadas superiores do solo foi influenciada pela extração seletiva de madeira: nas clareiras abertas, a luz chega com mais intensidade no solo, proporcionando temperaturas mais elevadas no centro e nas bordas das clareiras do que no controle e na floresta remanescente.

Durabilidade natural da madeira de pupunha (Bactris gasipaes Kunth). I. fungos

A durabilidade da madeira de Bactris gasipaes Kunth (pupunha) face aos fungos foi avaliada em ambiente florestal e urbano e em condições de laboratório. Foram utilizadas, cinco árvores com espinhos e cinco sem espinhos da população Tabatinga, raças Putumayo, sendo retirados discos de 25-30cm da base, meio e do topo de cada pupunheira e colocados em uma área florestal próxima ao Banco Ativo de Germoplama de B. gasipaes (2°38'S, 60°03'W). Os discos foram inspecionados trimestralmente, para acompanhar o processo de biodeterioração da madeira causado por fungos durante dezoito meses. No ensaio em ambiente urbano, as amostras do estipe foram distribuídas, uma na posição côncava e outra na convexa, sobre uma estrutura de madeira localizada em uma área próxima da CPPF do Campus do INPA, Manaus e inspecionadas bimestralmente por um ano. Em ambiente florestal, o revestimento dos discos mostrou-se suscetível aos fungos Hymenogramme javanensis Mont. & Berk. e Hypoxylon rubiginosum (Pers.: Fr.) Fr.. Em ambiente urbano, a madeira apresentou alta susceptibilidade a Lenzites striata (Swart.: Fr.) Fr. e a Lenzites sp. e o revestimento a Porostereum amethysteum Hjortst. & Ryv. e a Stereum strigoso-zonatum (Sch.) G. H. Cunn.. Em condições de laboratório, a madeira da pupunheira demonstrou alta resistência aos fungos Lenzites trabea Pers.:Fr., Polyporus fumosus Pers.:Fr. e Pycnoporus sanguineus (L.:Fr.) Murr.

Colonização micorrízica e concentração de nutrientes em três cultivares de bananeiras em um latossolo amarelo da Amazônia central

A adaptação das plantas à baixa fertilidade dos solos amazônicos é uma alternativa de baixo insumo que satisfaz à maioria dos produtores regionais. Essa adaptação pode estar relacionada às micorrizas arbusculares, que podem aumentar a capacidade das plantas em absorverem os nutrientes do solo. O estudo foi conduzido num plantio de bananeiras sobre um Latossolo amarelo na Faculdade de Ciências Agrárias (Fundação Universidade do Amazonas), objetivando verificar a colonização de fungos micorrízicos e teores de nutrientes foliares das cultivares de bananeira Maçã, Pacovan e Prata, durante três meses de avaliações (Dezembro/98, Janeiro e Fevereiro/99). Coletou-se amostras de raízes para avaliar as taxas de colonização e amostras foliares para verificar os teores de macro e micronutrientes. As médias da colonização radicular por fungos micorrízicos foram de 60,7% na cultivar Maçã, 55,2% na Pacovan e 53,6% na Prata. Na amostragem feita em dezembro de 1998, a cultivar Maçã apresentou menor colonização micorrízica (48,3% das raízes), do que a Pacovan (73,6%) e Prata (67,8%). No mês de janeiro de 1999 essa situação se inverteu: a Maçã apresentou a maior colonização micorrízica (75,3%) quando comparada com a da Pacovan (47,8%) e Prata (40,3%). As cultivares não apresentaram diferenças entre si quanto às concentrações de P e Fe, mas houve uma variação significativa entre elas quanto aos teores de Ca, Mg, K, Zn, Cu e Mn. A colonização radicular por fungos micorrízicos correlacionou-se positivamente com os teores de Ca, K e Zn na cultivar Maçã e, Cu na cultivar Prata. Estas correlações positivas permitem inferir que a associação micorrízica foi importante no estímulo às absorções de Ca, K e Zn pela cultivar Maçã e Cu pela Prata nas bananeiras de cinco anos na fase de produção comercial.

Fungos emboloradores e manchadores de madeira em toras estocadas em indústrias madeireiras no município de Manaus, Amazonas, Brasil

Visando conhecer a diversidade e a incidência de fungos emboloradores e manchadores de madeira da região Amazônica, foi realizado um levantamento em 12 espécies florestais, estocadas em quatro indústrias madeireiras de Manaus. De cada espécie florestal selecionaram-se cinco toras, das quais retiraram-se amostras de onde procedeu-se isolamento dos fungos. Foram isolados 106 fungos associados às essências florestais, representados por nove gêneros e por dezesseis espécies. Paecilomyces variotii e Lasiodiplodia theobromae foram as espécies fúngicas mais freqüentemente associadas às espécies florestais. Ceiba pentandra e Hura crepitans foram as essências florestais que apresentaram maior diversidade de fungos, com sete espécies cada uma. Hymeneae courbaril foi a que apresentou menor diversidade de fungo, com apenas uma espécie.

Atividade antimicrobiana de fungos endofíticos isolados de plantas tóxicas da amazônia: Palicourea longiflora (aubl.) rich e Strychnos cogens bentham

Das plantas tóxicas da Amazônia Palicourea longiflora e Strychnos cogens foram isolados 571 fungos endofíticos e 74 bactérias endofíticas. Palicourea longiflora (Rubiaceae) e outras espécies desse gênero estão relacionadas a 90% das mortes de gado na região Amazônica. Strychnos cogens (Loganiaceae) e outras espécies de Strychnos são utilizadas pelos indígenas na confecção de "curares". Entre os endófitos isolados de P. longiflora foram identificados os fungos: Colletotrichum sp. e seu telemorfo Glomerella sp., Guignardia sp., Aspergillus niger, Phomopsis sp. e Xylaria sp., além da bactéria Burkholderia gladioli, pertencente a um grupo de fixadoras de nitrogênio. Dos isolados de S. cogens foram identificados os fungos: Colletotrichum sp., Guignardia sp., Aspergillus niger e Trichoderma sp. Uma amostra de 79 isolados fúngicos teve seus metabólitos extracelulares bioensaiados contra microrganismos patogênicos e fitopatogênicos: 19 isolados inibiram um ou mais microrganismos-teste. Dos oito isolados com melhores resultados de inibição, as móleculas bioativas eram menores que 12.000 daltons, fato verificado pela diálise dos metabólitos.

Mapeamento do uso e cobertura da terra a partir da segmentação e classificação de imagens-fração solo, sombra e vegetação derivadas do modelo linear de mistura aplicado a dados do sensor TM/Landsat5, na região do reservatório de Tucuruí - PA

Técnicas de sensoriamento remoto são fundamentais para o monitoramento das mudanças de uso da terra, principalmente em áreas extensas como a Amazônia. O mapeamento de uso da terra, geralmente é realizado por métodos de classificação manual ou digital pixel a pixel, os quais consomem muito tempo. Este estudo aborda a aplicação do modelo linear de mistura em uma imagem Landsat-TM segmentada para o mapeamento das classes de uso da terra na região do reservatório de Tucuruí-PA para os anos de 1996 e 2001.