Measurement and simulation of solar radiation availability in relation to the growth of coffee plants in an agroforestry system with rubber trees

Solar radiation is an important factor for plant growth, being its availability to understory crops strongly modified by trees in an Agroforestry System (AFS). Coffee trees (Coffea arabica - cv. Obatã IAC 1669-20) were planted at a 3.4 x 0.9 m spacing inside and aside rows of monocrops of 12 year-old rubber trees (Hevea spp.), in Piracicaba-SP, Brazil (22º42'30" S, 47º38'00" W - altitude: 546m). One-year-old coffee plants exposed to 25; 30; 35; 40; 45; 80; 90; 95 and 100% of the total solar radiation were evaluated according to its biophysical parameters of solar radiation interception and capture. The Goudriaan (1977) adapted by Bernardes et al. (1998) model for radiation attenuation fit well to the measured data. Coffee plants tolerate a decrease in solar radiation availability to 50% without undergoing a reduction on growth and LAI, which was approximately 2m².m-2 under this condition. Further reductions on the availability of solar radiation caused a reduction in LAI (1.5m².m-2), thus poor land cover and solar radiation interception, resulting in growth reduction.

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.

Concentração de Zn e Mn nos efluentes do beneficiamento de carvão mineral e em Typha domingensis Pers (TYPHACEAE)

O estudo objetivou investigar a concentração de zinco e manganês nos efluentes do beneficiamento de carvão e em Typha domingensis Pers. Amostras de sedimento, água, raízes, caules e folhas (n = 8 cada) foram coletadas no Lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, e em um banhado sem influência da mineração (área-controle). O conteúdo disponível dos metais no sedimento, dissolvido na água e total em T. domingensis, foi determinado por espectrofotometria de absorção atômica. Os dados de concentração de metais nos diferentes compartimentos e áreas foram submetidos ao teste "t", à análise de variância (ANOVA I) e à análise de correlação de Pearson (r). A significância estatística entre as diferenças verificadas na ANOVA foi avaliada por meio do teste SNK (Student-Newman-Keuls-Test), p < 0,05 e > 0,01. Zn e Mn apresentaram-se em concentrações mais elevadas no sedimento do que na água, nas duas áreas. Ambos os metais foram detectados na água em concentrações mais elevadas na área minerada do que na área-controle, enquanto no sedimento apenas o Zn seguiu essa tendência. T. domingensis concentrou Zn em valores mais elevados na raiz, enquanto o Mn, nas folhas, evidenciando, ainda, concentrações mais elevadas de Zn na área minerada do que na área-controle. A explotação do carvão, portanto, disponibilizou Zn e Mn em concentrações mais elevadas na área minerada do que aquelas verificadas na área não minerada, comprometendo, assim, a biota. T. domingensis comportouse como espécie concentradora de metais, o que comprova sua potencialidade para utilização na fitorremediação de áreas degradadas.

MODELING AND SIMULATION OF RELIEF INFLUENCE ON EUCALYPTUS FORESTS: INTERACTION BETWEEN SOLAR IRRADIANCE AND PRODUCTIVITY

ABSTRACT This study aimed to verify the differences in radiation intensity as a function of distinct relief exposure surfaces and to quantify these effects on the leaf area index (LAI) and other variables expressing eucalyptus forest productivity for simulations in a process-based growth model. The study was carried out at two contrasting edaphoclimatic locations in the Rio Doce basin in Minas Gerais, Brazil. Two stands with 32-year-old plantations were used, allocating fixed plots in locations with northern and southern exposure surfaces. The meteorological data were obtained from two automated weather stations located near the study sites. Solar radiation was corrected for terrain inclination and exposure surfaces, as it is measured based on the plane, perpendicularly to the vertical location. The LAI values collected in the field were used. For the comparative simulations in productivity variation, the mechanistic 3PG model was used, considering the relief exposure surfaces. It was verified that during most of the year, the southern surfaces showed lower availability of incident solar radiation, resulting in up to 66% losses, compared to the same surface considered plane, probably related to its geographical location and higher declivity. Higher values were obtained for the plantings located on the northern surface for the variables LAI, volume and mean annual wood increase, with this tendency being repeated in the 3PG model simulations.

Estimativa da irradiação solar global com partição mensal e sazonal para a região de Cascavel - PR

No presente trabalho, mostram-se equações de estimativa da irradiação solar global (R G), por meio do modelo de Angstrom, com partições sazonal e mensal para a região de Cascavel - PR. Os dados experimentais foram cedidos pelo IAPAR, coletados na sua estação meteorológica localizada na COODETEC/Cascavel - PR, no período de 1983 a 1998. Dos 16 anos de dados, 12 anos foram utilizados para cálculo dos coeficientes (a e b) e quatro anos para a validação das equações. Os coeficientes de determinação encontrados foram superiores a 80% para as duas partições. O mínimo da R G é superestimado e o máximo é subestimado quando comparados com o mínimo e o máximo para dados reais, sendo esses encontrados no solstício de inverno e equinócio de primavera, respectivamente. A variação sazonal e mensal do coeficiente "a" foi menor (0,16 a 0,19 e 0,14 a 0,21) e do coeficiente "b" maior (0,34 a 0,43 e 0,32 a 0,44). As maiores variações dos erros médios diários ocorreram no equinócio de primavera (-19,45% a 27,28%) e as menores no equinócio de outono (-11,32% a 10,61%). O ajuste mais eficaz das equações foi encontrado para a partição mensal.

Avaliação de modelo matemático para estimar a radiação solar incidente sobre superfícies com diferentes exposições e declividades

Este trabalho teve por objetivo avaliar modelo matemático para estimar a radiação solar global diária sobre superfícies com diferentes exposições e declividades, no período de março de 2002 a março de 2003. A pesquisa foi desenvolvida em uma estrutura denominada "Bacia Hidrográfica Experimental" do Departamento de Engenharia Rural da UNESP, Câmpus de Jaboticabal - SP. Nessa estrutura, foram utilizadas superfícies caracterizadas como H, 10N, 10S, 20N, 20S, 10E, 10W, 20E e 20W. O sensor utilizado para medir a radiação solar global incidente nas superfícies estudadas foi um piranômetro da marca Kipp & Zonnen, modelo CM3. Para calcular a radiação solar incidente nas superfícies estudadas, foi utilizado o modelo de Kondratyev. As análises dos resultados foram feitas para o período diário, utilizando-se de análise de regressão e considerando o modelo linear (y = ax + b), na qual a variável dependente foi a radiação global medida (K¯M) e a radiação global calculada (K¯C) foi a variável independente. Os resultados deste estudo mostram que o modelo apresentou bons resultados para estimar a radiação nas superfícies H, 10N, 10S, 10E, 10W, 20E e 20W. Utilizando-se de dados de dias com céu límpido, foram obtidos os seguintes resultados: no inverno, o modelo foi preciso para estimar a radiação solar na superfície 20N, e apresentou resultados aceitáveis para estimar a radiação solar na superfície 20S.

Calibração da Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) para a estimativa da concentração da solução no solo

A Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) é um método confiável para medidas in situ da umidade e da concentração da solução no mesmo volume de solo. Entretanto, a interpretação precisa da medida de condutividade elétrica do solo (e umidade do solo) pode requerer uma curva de calibração específica. O objetivo principal deste ensaio foi estabelecer um procedimento de calibração para usar a TDR no cálculo de concentrações de nitrato de potássio (KNO3) em solução do solo. Uma equação que relaciona a condutividade elétrica medida pela TDR e a concentração de KNO3 foram encontradas viabilizando o uso da técnica da TDR na estimativa da umidade e da concentração da solução do solo para o manejo eficiente da fertirrigação.

Efeito da concentração de coagulantes e do pH da solução na turbidez da água, em recirculação, utilizada no processamento dos frutos do cafeeiro

Com o objetivo de determinar a dose e a faixa de pH dos coagulantes sulfato de alumínio (SA), sulfato ferroso clorado (SFC), cloreto férrico (CF) e extrato de semente de moringa (ESM), que proporcionassem maior eficiência na remoção da turbidez na água residuária da despolpa de frutos do cafeeiro (ARDC), após serem efetuadas cinco recirculações, foram conduzidos ensaios de coagulação/floculação utilizando o aparelho "Jar-test". Todos esses coagulantes foram avaliados nas concentrações de 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 g L-1. No caso da solução preparada com ESM, as doses utilizadas foram: 0; 10; 20; 30; 40; 50 e 60 mL L-1. O pH da solução em teste foi alterado, utilizando-se do hidróxido de sódio (NaOH), na concentração de 0,3 mol L-1, sendo avaliadas as faixas de 4,0 a 5,0; 5,0 a 6,0; 6,0 a 7,0 e 7,0 a 8,0. No ensaio de coagulação/floculação, o ESM proporcionou maior remoção de SS (sólidos em suspensão) da ARDC com a dose de 10 mL L-1 e pH de 4,27 (natural). Para os coagulantes SA e CF, os melhores resultados foram obtidos com a concentração de 3 g L-1 e pH de 7,27 e, para o coagulante SFC, com a concentração de 3 g L-1 e pH de 4,27.

Estimativa de bem-estar de frango de corte em função da concentração de amônia e grau de luminosidade no galpão de produção

O Brasil é um importante país exportador de carne de frango, e grande parte de seu destino são países com restrições específicas de alojamento, relacionadas ao bem-estar das aves. Um dos poluentes aéreos freqüentemente encontrados em altas concentrações nos aviários, principalmente em ambientes fechados, é a amônia. Existem evidências de que o bem-estar de frangos de corte pode ser comprometido pela exposição contínua a esse poluente dentro dos galpões de alojamento. Este trabalho visou a estimar o bem-estar para frangos de corte alojados, a partir de atributos específicos do ambiente térmico e da densidade de aves, em função da concentração de amônia e luminosidade no ambiente de alojamento, utilizando a Teoria dos Conjuntos Fuzzy. Os resultados mostraram que o melhor valor de bem-estar (0,89 na escala: 0-1), aproximadamente 90% do ideal, foi encontrado nas condições que associam o ambiente térmico ideal, com densidade entre 13-15 aves m-2, com valores de concentração de amônia no ambiente abaixo de 5 ppm, e com luminosidade ambiente próxima de 1 lx. Utilizando o método preditivo, foi possível estimar o bem-estar de frangos de corte com relação à concentração de amônia no galpão e a sua luminosidade.

Concentração de cátions presentes no lixiviado de solos tratados com vinhaça

O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade do lixiviado de solos que receberam doses de vinhaça em diferentes tempos de incubação. Para isso, em 27 colunas de PVC de 20 x 110 cm (diâmetro x altura), foram reproduzidos três solos classificados como Nitossolo Háplico, Argissolo Amarelo e Espodossolo Cárbico, com horizontes, espessuras e densidades semelhantes à original. Os solos foram tratados com vinhaça em doses equivalentes a 0 (testemunha), 350 e 700 m³ ha-1 e submetidos aos tempos de incubação de 30 e 60 dias. Nos efluentes coletados, foi realizada análise de K, Ca, Mg e Na, e os dados obtidos, submetidos à análise multivariada, a 5% de probabilidade. Os resultados indicaram efeito significativo para as variáveis K, Ca, Mg e Na com respeito ao solo, dose e tempo de incubação, exceto o Na para a causa de variação solo. De maneira geral, os menores valores das concentrações de cátions presentes nos lixiviados foram obtidos no Nitossolo, maior fração argila, seguido do Espodossolo devido ao horizonte espódico. Os valores dos cátions do lixiviado, comparados com os presentes na vinhaça in natura, foram significativamente reduzidos, indicando que os solos tiveram elevado poder de retenção.

Tratamento anaeróbio de resíduos orgânicos com baixa concentração de sólidos

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o desempenho de reator anaeróbio compartimentado no tratamento de resíduos sólidos orgânicos com baixa concentração de sólidos. O reator anaeróbio compartimentado possuía capacidade unitária de 2.200 litros, era dividido em seis câmaras de iguais dimensões e foi operado com tempo de retenção de sólidos de 90 dias. Os resíduos sólidos orgânicos utilizados para alimentação do reator eram constituídos de resíduos sólidos vegetais e de lodo de esgoto sanitário na proporção de 80% e 20%, respectivamente. A mistura desses dois tipos de resíduos originava o substrato, o qual, após a correção da umidade para 95% (percentagem em massa), era alimentado ao reator. A eficiência de redução de material carbonáceo situou-se em torno de 80%, com carga orgânica aplicada de 9,3 kg R SO m-3 dia-1. A taxa de produção de biogás obtida foi de 5,6 L kg-1substrato (base úmida), com percentagem em volume de 50% de gás metano.

Análise de um sistema de aquecimento de água para residências rurais, utilizando energia solar

A conscientização da importância do meio ambiente tem incentivado o estudo de novas fontes energéticas renováveis e menos poluentes. Dentre essas fontes, a energia solar destaca-se por ser perene e limpa. A utilização da energia solar em sistemas de aquecimento de água residencial rural pode colaborar com a economia de energia elétrica, base da matriz energética brasileira. Conhecer os fatores que influenciam na operação de um sistema de aquecimento de água por energia solar é importante na determinação de sua viabilidade técnica, visando a sua difusão em residências rurais. Para tanto, construiu-se um protótipo, no câmpus da Faculdade Assis Gurgacz, em Cascavel - PR, com características similares a um equipamento utilizado em residências para dois habitantes, para funcionar com circulação natural ou termossifão e sem auxílio de sistema de aquecimento complementar. O equipamento mostrou-se viável tecnicamente, alcançando a temperatura mínima para banho de 35 °C, sempre que a radiação solar foi superior a 3.500 Wh m-2, o que aconteceu para a maioria dos dias estudados.

Evapotranspiração de referência com base na radiação solar global estimada pelo método de Bristow-Campbell

A quantidade de água a ser aplicada em sistemas de irrigação é normalmente calculada com base na evapotranspiração de referência (ETo) da região. Vários métodos podem ser empregados para o cálculo de ETo, sendo o de Hargreaves um dos mais adotados. Esse método utiliza valores estimados da radiação solar global (Rs) com base na diferença entre as temperaturas máxima (Tmáx) e mínima (Tmín) do ar. Entretanto, a Rs pode ser calculada por outros métodos, como o de Bristow-Campbell, que também se baseia na diferença entre Tmáx e Tmín. No presente trabalho, foram estimados valores diários da ETo pelo método de Hargreaves, em Jales - SP, com e sem o uso da equação de Bristow-Campbell para cálculo de Rs. Esses valores foram comparados aos obtidos pelo método de Penman-Monteith, que é considerado padrão para a estimativa de ETo. As avaliações consideraram os períodos úmido e seco na região. O uso da equação de Bristow-Campbell melhorou o desempenho do método de Hargreaves, em relação ao de Penman-Monteith, sendo que durante o período seco do ano o desempenho foi superior ao do período úmido.

Índíces de conforto térmico e concentração de gases em galpões avícolas no semiárido Paraibano

Esta pesquisa teve o objetivo de determinar os índices de conforto térmico e a concentração de gases no interior de galpões avícolas e suas influencias sobre o desempenho de frangos de corte comercias, em condições de verão, na região semiárida paraibana. Utilizaram-se dois aviários, um coberto com telha de cerâmica e outro coberto com telha de fibrocimento. Observou-se que não houve diferença significativa (p > 0,05) entre a temperatura ambiente (TA), umidade relativa do ar (UR), temperatura da água de bebida (Tágua) e da cama entre os galpões, sendo que os valores médios de TA (das 8h às 17h) e UR (das 10h às 16h) podem ser considerados fora do limite da zona de termoneutralidade recomendada para frangos de corte, como também a Tágua, no período diurno, ficou acima dos limites recomendados, que é de 24 ºC. Nenhum dos aviários apresentou concentrações de gases que oferecesse insalubridade para as aves e para os trabalhadores. Apesar de a Tágua e de os índices de conforto térmico, nos horários mais quentes do dia, estarem elevados, os índices produtivos ficaram dentro do estabelecido pela indústria avícola brasileira.

Calibração de extratores providos de cápsula porosa para monitoramento da salinidade e da concentração de íons

Os resultados satisfatórios obtidos no monitoramento da salinidade e concentração de íons na solução do solo, usando extratores de cápsulas porosas, motivaram a realização deste trabalho, o qual teve como objetivo a obtenção de curvas de calibração para estes extratores monitorarem a condutividade elétrica e a concentração de nitrato e de potássio na solução de dois tipos de solo (Latossolo Vermelho-Amarelo Argissólico franco arenoso, e o outro como Cambissolo Eutrófico), em Mossoró - RN. As concentrações de nitrato utilizadas foram as mesmas nos dois solos (0; 84; 168; 252; 336; 420 e 504 mg L-1); quanto ao potássio, foram utilizadas concentrações diferentes no solo arenoso (0; 117; 234; 351; 468; 585 e 702 mg L-1) e no argiloso (0; 117; 234; 351; 468; 585; 702; 1.170; 1.755; 2.340; 2.925 e 3.510 mg L-1). A condutividade elétrica da solução do solo e a concentração de nitrato e de potássio foram estimadas com precisão satisfatória a partir da solução coletada com extratores providos de cápsulas porosas, sendo necessária uma calibração prévia para cada tipo de solo.