Theoretical Analysis and Simulations of Vertically Vibrated Granular Materials

The dynamical properties ofshaken granular materials are important in many industrial applications where the shaking is used to mix, segregate and transport them. In this work asystematic, large scale simulation study has been performed to investigate the rheology of dense granular media, in the presence of gas, in a three dimensional vertical cylinder filled with glass balls. The base wall of the cylinder is subjected to sinusoidal oscillation in the vertical direction. The viscoelastic behavior of glass balls during a collision, have been studied experimentally using a modified Newton's Cradle device. By analyzing the results of the measurements, using numerical model based on finite element method, the viscous damping coefficient was determinedfor the glass balls. To obtain detailed information about the interparticle interactions in a shaker, a simplified model for collision between particles of a granular material was proposed. In order to simulate the flow of surrounding gas, a formulation of the equations for fluid flow in a porous medium including particle forces was proposed. These equations are solved with Large Eddy Simulation (LES) technique using a subgrid-model originally proposed for compressible turbulent flows. For a pentagonal prism-shaped container under vertical vibrations, the results show that oscillon type structures were formed. Oscillons are highly localized particle-like excitations of the granular layer. This self-sustaining state was named by analogy with its closest large-scale analogy, the soliton, which was first documented by J.S. Russell in 1834. The results which has been reportedbyBordbar and Zamankhan(2005b)also show that slightly revised fluctuation-dissipation theorem might apply to shaken sand, which appears to be asystem far from equilibrium and could exhibit strong spatial and temporal variations in quantities such as density and local particle velocity. In this light, hydrodynamic type continuum equations were presented for describing the deformation and flow of dense gas-particle mixtures. The constitutive equation used for the stress tensor provides an effective viscosity with a liquid-like character at low shear rates and a gaseous-like behavior at high shear rates. The numerical solutions were obtained for the aforementioned hydrodynamic equations for predicting the flow dynamics ofdense mixture of gas and particles in vertical cylindrical containers. For a heptagonal prism shaped container under vertical vibrations, the model results were found to predict bubbling behavior analogous to those observed experimentally. This bubbling behavior may be explained by the unusual gas pressure distribution found in the bed. In addition, oscillon type structures were found to be formed using a vertically vibrated, pentagonal prism shaped container in agreement with computer simulation results. These observations suggest that the pressure distribution plays a key rolein deformation and flow of dense mixtures of gas and particles under vertical vibrations. The present models provide greater insight toward the explanation of poorly understood hydrodynamic phenomena in the field of granular flows and dense gas-particle mixtures. The models can be generalized to investigate the granular material-container wall interactions which would be an issue of high interests in the industrial applications. By following this approach ideal processing conditions and powder transport can be created in industrial systems.

Crescimento de três clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) e pessegueiro cv. Okinawa (Prunus persica (L.) Batsch.) propagados por estacas herbáceas

O umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) apresenta promissoras características para utilização como porta-enxerto para pessegueiro e nectarineira; entretanto, quando adotada a propagação sexuada, as plantas apresentam-se muito heterogêneas, em função da grande variabilidade genética da espécie. Três clones (Clones 05; 10 e 15), selecionados a partir de plantas em cultivo na Estação Experimental de Jundiaí-SP (IAC), propagados assexuadamente e mantidos na FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP, têm sido objeto de diversos estudos para viabilizar agronomicamente estes materiais. O presente estudo teve por objetivo avaliar o crescimento de três clones de umezeiro e do pessegueiro cv. Okinawa propagados por estacas herbáceas. As estacas enraizadas foram transplantadas para sacolas plásticas, mantidas em condição de viveiro telado, e avaliadas (diâmetro e comprimento da haste) até 145 dias. Os Clones 05; 10 e 15 de umezeiro apresentam crescimento contínuo com relação ao comprimento da haste, enquanto a cv. Okinawa estabiliza o crescimento após 100 dias do transplantio, refletindo-se em plantas mais baixas. Não existem diferenças entre os clones de umezeiro estudados no diâmetro da haste após 100 dias e no comprimento da haste após 115 dias do transplantio das estacas enraizadas. A cv. Okinawa apresenta maior diâmetro da haste em relação aos Clones 05; 10 e 15 de umezeiro, o que define maior porcentagem de porta-enxertos aptos à realização da enxertia.

Reação de clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) e cultivares de pessegueiro [Prunus persica (L.) Batsch] ao nematóide anelado Mesocriconema xenoplax (Nemata: Criconematidae)

Com o objetivo de avaliar a reação de clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) e cultivares de pessegueiro [Prunus persica (L.) Batsch] ao nematóide anelado Mesocriconema xenoplax (Raski) Loof & de Grise, realizou-se o presente estudo em casa de vegetação do Departamento de Fitossanidade da FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP. As plantas foram mantidas em vasos de cerâmica com 6 litros de capacidade, contendo uma mistura de solo e areia (1:1, v/v), previamente autoclavada a 121°C e 1kgf.cm-2 por 2 horas. Cada planta foi inoculada com 10mL de uma suspensão de 200 M. xenoplax por mL. Com os resultados obtidos, após 105 dias da inoculação, pode-se concluir que os Clones 05; 10 e 15 de umezeiro e as cultivares Okinawa e Aurora-1 de pessegueiro são suscetíveis a M. xenoplax. A cultivar Aurora-1 apresentou maior Fator de Reprodução (93,06).

Pegamento e crescimento inicial de enxertos do pessegueiro 'Aurora-1' em clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) e 'Okinawa' [Prunus persica (L.) Batsch] propagados por estacas herbáceas

O presente estudo teve por objetivo avaliar o pegamento e o crescimento inicial de enxertos do pessegueiro 'Aurora-1' em clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) e 'Okinawa' [Prunus persica (L.) Batsch] propagados por estacas herbáceas. Realizaram-se dois experimentos, adotando-se a enxertia de borbulhia por escudo (março) e borbulhia por escudo modificada (julho). Com os resultados obtidos, pode-se concluir que é viável a realização da enxertia do 'Aurora-1' nos Clones 05; 10 e 15 de umezeiro e no 'Okinawa', tanto em março quanto em julho, com as metodologias utilizadas. O 'Okinawa' induz crescimento mais rápido ao enxerto, de forma que o ponto máximo do comprimento é atingido em tempo menor.

Resistência de clones de umezeiro e cultivares de pessegueiro a Meloidogyne incognita (nemata: Heteroderidae)

O presente estudo teve por objetivo avaliar a reação dos Clones 05; 10 e 15 de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) e das cultivares Okinawa, Aurora-1 e Dourado-1 de pessegueiro [Prunus persica (L.) Batsch] a Meloidogyne incognita (Kofoid and White) Chitwood, em condições de casa de vegetação. As plantas foram mantidas em vasos de cerâmica contendo uma mistura de solo e areia (1:1, v/v), previamente autoclavada a 121ºC e 1kgf.cm-2 por 2 horas. Aos 60 dias após o plantio, cada planta foi inoculada com 2.000 ovos e juvenis de segundo estádio de Meloidogyne incognita. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com 6 tratamentos (genótipos) e 9 repetições. Transcorridos 116 dias após a inoculação, as plantas foram colhidas para avaliação do sistema radicular. Foi possível verificar que o número de galhas por sistema radicular, o número de ovos e juvenis por 10g de raízes e por sistema radicular foi nulo ou praticamente nulo em todos os clones e nas cultivares estudadas, de forma que os respectivos fatores de reprodução foram todos inferiores a 1. Conclui-se que os Clones 05; 10 e 15 de umezeiro, assim como as cultivares Okinawa, Aurora-1 e Dourado-1 de pessegueiro são resistentes a Meloidogyne incognita.

Formação de mudas de pessegueiro cv. Aurora-1 enxertadas em dois clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) propagados por estacas herbáceas

O presente trabalho teve por objetivo estudar a formação de mudas de pessegueiro 'Aurora-1' enxertadas nos Clones 10 e 15 de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) propagados por estacas herbáceas. Após o período de enraizamento, as estacas enraizadas foram transplantadas para sacos plásticos contendo substrato comercial e mantidas em viveiro com piso cimentado e coberto com sombrite (50%), até que as hastes atingissem diâmetro em torno de 10mm. Neste estágio, os porta-enxertos foram enxertados com o pessegueiro cv. Aurora-1 pelo método da borbulhia por escudo modificado. Aos 135 dias após a enxertia, o experimento foi avaliado. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que é viável a produção de mudas de pessegueiro 'Aurora-1' enxertadas nos Clones 10 e 15 de umezeiro propagados por estacas herbáceas, com índices de pegamento de enxerto em torno de 85% e mortalidade de porta-enxertos inferior a 7%. O comprimento dos enxertos não é influenciado pelo clone de umezeiro utilizado como porta-enxerto, porém o diâmetro do enxerto é maior quando a enxertia é realizada no Clone 15.

Desenvolvimento inicial no campo de pessegueiros 'Aurora-1' enxertados em clones de umezeiro e 'Okinawa' propagados por estacas herbáceas

A presente pesquisa teve por objetivo estudar o desenvolvimento inicial no campo de pessegueiros 'Aurora-1' enxertados nos Clones 05; 10 e 15 de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) e 'Okinawa' [Prunus persica (L.) Batsch] propagados por estacas herbáceas. O experimento foi conduzido em propriedade rural no município de Taiaçu-SP, em Argissolo Vermelho-Amarelo sob espaçamento de 1,5m x 6,0m, com uso de irrigação por microaspersores subcopa. Foi adotado o delineamento em blocos ao acaso, com quatro tratamentos (porta-enxertos) e cinco repetições, sendo que cada parcela foi constituída de três plantas. Após 23 meses da implantação, foi possível concluir que: a) os porta-enxertos Clones 05; 10 e 15 de umezeiro e 'Okinawa' não influenciaram de maneira diferenciada no vigor de pessegueiros 'Aurora-1'; b) o Clone 05 de umezeiro antecipou o pleno florescimento do 'Aurora-1', em relação às plantas enxertadas sobre 'Okinawa'; c) os porta-enxertos estudados não influenciaram no número de frutos por planta e na brotação do 'Aurora-1'; d) não foram observados sintomas de incompatibilidade entre os Clones 05; 10 e 15 de umezeiro e 'Okinawa' propagados por estacas herbáceas com a cv. Aurora-1 de pessegueiro.

Rigitano: nova cultivar de umezeiro para porta-enxerto de pessegueiro

A pesquisa brasileira não havia desenvolvido, até o presente momento, um porta-enxerto clonal para a cultura do pessegueiro com características agronômicas desejáveis, especialmente com relação à resistência a nematóides-de-galha, facilidade de propagação por estacas herbáceas e indução à melhoria da qualidade dos frutos da cultivar-copa. O presente trabalho tem por objetivo apresentar a cultivar Rigitano de umezeiro, selecionada e aprovada para constituir um novo porta-enxerto para a cultura do pessegueiro. Identificada inicialmente como 'Clone 10', a cultivar Rigitano é resultante de um amplo projeto de pesquisa, realizado a partir de 1998 em colaboração com material procedente do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV/UNESP), Câmpus de Jaboticabal (SP). Os trabalhos de seleção e multiplicação para validação técnico-científica final iniciaram-se com experimentos de propagação por estacas herbáceas, cujos resultados indicaram viabilidade do método nas quatro estações do ano, nas condições climáticas de Jaboticabal (SP). A enxertia com o pessegueiro 'Aurora-1', borbulhia em escudo ou escudo modificado, demonstrou ser viável em porta-enxertos de maior diâmetro (± 10 mm). Em condições de campo, 'Rigitano' revelou-se o menos vigoroso dos clones de umezeiro testados. Além disso, 'Rigitano' é resistente a Meloidogyne javanica e M. incognita, entretanto é suscetível a Mesocriconema xenoplax. Os resultados de campo, como porta-enxerto da cv. Aurora-1 de pessegueiro, revelam boa produtividade e frutos com boas qualidades pomológicas e tecnológicas. Os resultados de pesquisa obtidos revelam amplas possibilidades de sucesso da cv. Rigitano em sua validação como novo porta-enxerto de pessegueiro, bem como seu uso visando à redução do espaçamento de plantio e à produção de frutos de melhor qualidade.

Distribuição do sistema radicular do pessegueiro 'Okinawa' propagado por sementes e por estacas herbáceas

Objetivou-se estudar a distribuição do sistema radicular do pessegueiro 'Okinawa' propagado por sementes e por estacas herbáceas, em condições de campo. As plantas, enxertadas com a cv. Aurora-1, foram conduzidas no espaçamento de 6,0 x 1,0 m, em Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico de textura arenosa média ("Fazenda São Benedito"), no Município de Taiaçu (SP). Foram realizados todos os tratos culturais recomendados para a cultura do pessegueiro na região, incluindo a irrigação por microaspersores. Aos 34 meses após o transplantio das mudas, foram avaliadas 3 plantas de cada método de propagação, demarcando-se 36 monólitos (0,5 x 0,5 x 0,4 m) ao redor de cada planta, com auxílio de barras de ferro (0,6 m) e fitas plásticas. O solo foi removido com jatos de água (3,5 kgf.cm-2 de pressão e 4.615 L.h-1 de vazão) até a profundidade de 0,4 m. Não houve diferenças entre o 'Okinawa' propagado por sementes e por estacas herbáceas na massa fresca e seca de raízes, e ambos os métodos de propagação proporcionam semelhante distribuição das raízes finas (Æ < 2,8 mm) e grossas (Æ > 2,8 mm) ao redor da planta. O crescimento das raízes finas, no sentido transversal à linha de plantio, foi além da projeção da copa e também além do 1 metro e meio avaliado, e o crescimento de raízes grossas foi além de 0,4 m de profundidade, permitindo às plantas adequada ancoragem, em ambos os tratamentos.

Fenologia e produção de gemas em cultivares e seleções de pessegueiro na região de Jaboticabal-SP

O cultivo do pessegueiro, nos últimos anos, vem demonstrando ser uma atividade viável tecnicamente e atrativa sob o ponto de vista econômico, na região de Jaboticabal-SP. Para que essa região se torne um novo pólo de produção de pêssegos, faz-se necessário estudos com novas cultivares e seleções locais de dupla finalidade, ampliando as opções e o período de colheita. O presente trabalho teve por objetivo estudar a fenologia e a produção de gemas das cultivares Aurora-1 e Régis e das seleções 'Jab 484' e Jab 694', na região de Jaboticabal-SP. Em dois anos de avaliações (2005 e 2006), conclui-se que: a) a cultivar Régis apresenta a maior produção de gemas floríferas por ramo misto, a maior relação entre gemas floríferas/vegetativas e o menor ciclo (entre 72 e 74 dias) dentre os genótipos estudados, sendo a única classificada como ultraprecoce; b) as seleções 'Jab 484' e 'Jab 694' apresentam ciclo mediano e comportamento fenológico idêntico, com período de colheita entre 08 e 28 de dezembro; c) A cultivar Aurora-1, quando cultivada na região de Jaboticabal-SP, apresenta relação de gemas floríferas/vegetativas próxima a 1, ciclo entre 82 e 85 dias e pode ser classificada como bem precoce.

Efeito de porta-enxertos e espaçamentos entre plantas na qualidade de pêssegos 'Aurora-1'

O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade pós-colheita de pêssegos da cultivar 'Aurora-1' enxertada sobre quatro porta-enxertos: 'Okinawa' propagado por sementes e por estacas herbáceas, Clone 15 e cv. Rigitano de umezeiro propagados por estacas herbáceas, e conduzidos em três espaçamentos: 6 x 2 m, 6 x 3 m e 6 x 4 m. Os frutos foram colhidos na safra de 2005, obedecendo ao estádio de maturação correspondente à coloração exigida para a comercialização in natura, eliminando-se os defeituosos, machucados ou fora do padrão de maturação estipulado. Foram realizadas análises físicas (massa fresca do fruto, diâmetro longitudinal, diâmetro equatorial, coloração externa, coloração interna e firmeza) e químicas dos frutos (sólidos solúveis, acidez titulável e índice de maturação). Os porta-enxertos e os espaçamentos estudados não influenciaram na coloração externa, no ângulo de cor e na luminosidade do mesocarpo, na firmeza e na acidez dos pêssegos 'Aurora-1'. Pêssegos 'Aurora-1' apresentaram maior massa fresca, diâmetro longitudinal e diâmetro equatorial, quando produzidos no Clone 15 e na cv. Rigitano de umezeiro como porta-enxerto. O uso do Clone 15 de umezeiro como porta-enxerto induziu à produção de frutos com maior teor de sólidos solúveis e melhor índice de maturação (gosto), em relação ao 'Okinawa' propagado por estacas herbáceas. O maior espaçamento entre plantas (6 x 4 m) induziu à produção de pêssegos menores, entretanto com maior teor de sólidos solúveis e melhor relação SS/AT.

Métodos de propagação do porta-enxerto 'Okinawa' e espaçamentos: efeitos no diâmetro do tronco, fenologia e produção de gemas em pessegueiros 'Aurora-1'

O presente trabalho teve por objetivo estudar o diâmetro do tronco, a fenologia e a produção de gemas em pessegueiros 'Aurora-1', enxertados no porta-enxerto 'Okinawa' propagado por sementes e por estacas herbáceas, em três espaçamentos (6 x 2 m, 6 x 3 m e 6 x 4 m). No 2º e 3º anos após o plantio das mudas (2005 e 2006, respectivamente), foram estudadas 13 variáveis na cultivar-copa 'Aurora-1', além de sete avaliações trimestrais de diâmetro do tronco, mensuradas a 5 cm acima e abaixo do ponto de enxertia. Nas condições experimentais adotadas, conclui-se que: a) o diâmetro do tronco de pessegueiros 'Aurora-1' não é influenciado pelo método de propagação do porta-enxerto 'Okinawa' nem pelos diferentes espaçamentos entre plantas; b) não há diferença de diâmetro do tronco entre as medições feitas acima e abaixo do ponto de enxertia e não foram constatados sintomas visíveis de incompatibilidade com a cultivar-copa 'Aurora-1', em ambas as formas de propagação do porta-enxerto; c) os métodos de propagação do porta-enxerto 'Okinawa' estudados não exercem nenhum efeito diferenciado na fenologia, no comprimento de ramos mistos, na produção de gemas floríferas e vegetativas e em sua relação, avaliadas na cv. Aurora-1; d) os diferentes espaçamentos estudados não influenciaram na fenologia, no comprimento de ramos mistos e no número de gemas floríferas por ramo da cv. Aurora-1.

Qualidade pós-colheita de pêssegos de cultivares e seleções produzidos na microrregião de Jaboticabal-SP

O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade pós-colheita de pêssegos das cultivares 'Aurora-1' e 'Régis' e das seleções 'Jab 484' e 'Jab 694', produzidos na microrregião de Jaboticabal-SP. As plantas foram enxertadas no porta-enxerto 'Okinawa', propagado por sementes, mantidas em condições de campo em Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico de textura arenosa média e conduzidas no espaçamento 6 x 4m. No segundo e terceiro anos após o transplantio das mudas (2005 e 2006), procedeu-se à colheita dos frutos no estádio maduro, conforme a época de maturação e a coloração de cada genótipo. No laboratório, foram realizadas análises de coloração (luminosidade, ângulo de cor e cromaticidade) do epicarpo e mesocarpo, firmeza, teor de sólidos solúveis e acidez titulável, além do índice de maturação. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e seis repetições de quatro frutos. Nas condições experimentais adotadas, conclui-se que os frutos da cultivar Aurora-1 apresentam epicarpo avermelhado (menor ângulo de cor), menor acidez e maior índice de maturação (gosto); dentre os genótipos de dupla finalidade, as seleções 'Jab 484' e 'Jab 694' apresentam frutos com maiores teores de sólidos solúveis e acidez titulável, conferindo-lhes melhor característica para a industrialização.

Caracterização morfológica de três genótipos de umezeiro selecionados como porta-enxertos para pessegueiro

O objetivo do presente trabalho foi caracterizar morfologicamente a cultivar 'Rigitano' e os Clones 05 e 15 de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.), selecionados na FCAV/UNESP, como porta-enxertos clonais para a cultura do pessegueiro [Prunus persica (L.) Batsch]. Procedeu-se à coleta e à caracterização morfológica das folhas, ramos, flores, frutos e sementes de plantas-matrizes com 2 anos de idade, mantidas em condições de campo. Não é possível distinguir os Clones 05; 15 e a cultivar 'Rigitano' de umezeiro por meio das características morfológicas e biométricas de suas flores e frutos. Apesar de terem sido detectados o maior comprimento do pecíolo foliar no Clone 05 e as menores dimensões e massa do endocarpo e da semente na cultivar Rigitano, essas características não constituem um método prático de distinção dos genótipos. O Clone 15 pode ser distinguido dos demais genótipos após poda realizada no mês de fevereiro, por meio da ausência de coloração vermelho-escura nas folhas provenientes de ramos jovens com até 50 cm de comprimento.

Caracterização de três genótipos de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) por marcadores RAPD

Um projeto de pesquisa visando à utilização de clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) como porta-enxertos para pessegueiro [Prunus persica (L.) Batsch] está sendo conduzido na FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP, com promissoras perspectivas de sucesso. Três genótipos de umezeiro foram selecionados de acordo com características agronômicas desejáveis para esta finalidade. A distinção dos três genótipos entre si, baseada exclusivamente em características morfológicas, apresenta limitações. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi identificar marcadores RAPD capazes de diferenciar e caracterizar os Clones 05, 15 e a cv. Rigitano (Clone 10) de umezeiro, utilizando-se das cultivares Aurora-1 e Okinawa de pessegueiro como outgroup. Dos 220 primers testados, foram selecionados 42, que amplificaram todos os cinco genótipos. Verificou-se que os marcadores RAPD permitiram a distinção entre o Clone 05, o Clone 15 e a cv. Rigitano de umezeiro, demonstrando a existência de variabilidade genética entre os mesmos. Dentre os três genótipos de umezeiro estudados, constatou-se que a similaridade genética é maior entre o Clone 05 e o Clone 15.