Ajuste de parâmetros de transporte de solutos no solo utilizando Matlab 6.5

O sucesso na utilização de modelos matemáticos no estudo do transporte de íons no solo está intimamente ligado à precisão com que os parâmetros de transporte envolvidos neste processo são estabelecidos. De maneira geral, tais parâmetros são determinados mediante a resolução de um problema de otimização não linear em que os dados experimentais, obtidos em ensaios de deslocamento miscível, são ajustados a um modelo teórico. Neste sentido, a utilização de softwares de alta performance no ajuste destes parâmetros mostra-se vantajosa, uma vez que, além da consistência e da disponibilidade de ferramentas numéricas preexistentes, possibilita a incorporação de novas rotinas de acordo com o fenômeno que se queira simular. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver, em ambiente MATLAB 6.5, uma rotina computacional para a otimização dos seguintes parâmetros de transporte: fator de retardamento (R) e coeficiente de dispersão (D). A rotina desenvolvida foi aplicada a dados experimentais de três ensaios de deslocamento miscível do íon potássio em colunas preenchidas com um Latossolo Vermelho- -Amarelo, fase arenosa. A qualidade dos ajustes obtidos foi avaliada utilizando-se do coeficiente de exatidão. Concluiu-se que a rotina proposta apresentou ótimo desempenho, o que, além de reforçar a consistência do método numérico utilizado, indica que a rotina proposta neste trabalho pode contribuir com o avanço dos estudos teóricos da dinâmica da água e de solutos em meios porosos não saturados.

Efeito do condicionamento osmótico de sementes de soja sobre a habilidade competitiva da cultura com as plantas daninhas

Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do condicionamento osmótico de sementes de soja sobre o desempenho da cultura e sua habilidade competitiva com as plantas daninhas. As sementes de soja, da variedade UFV 16, colhidas nos estádios fenológicos R8 e R8 + 15 dias, foram submetidas ao condicionamento osmótico em solução de polietileno glicol (PEG 6000), a -0,8 MPa e 20ºC, por 96 horas. Como testemunha foram utilizadas sementes sem tratamento de pré-embebição, colhidas nos mesmos estádios fenológicos. Em laboratório, a germinação e o vigor das sementes foram avaliados pelo teste-padrão de germinação, utilizando-se o delineamento inteiramente casualizado, no esquema fatorial 2x2, com quatro repetições. A campo foram realizados dois experimentos, utilizando sementes com e sem condicionamento osmótico, colhidas também nos estádios fenológicos R8 e R8+15, respectivamente. Em ambos os experimentos, utilizando o delineamento de blocos casualizados com quatro repetições, foram avaliados os efeitos de diferentes períodos (0, 15, 30, 45, 60 e 125 dias após a emergência da soja) de convivência da soja com as plantas daninhas. Os maiores valores de germinação e vigor, de estande inicial e final e de rendimento de grãos foram observados nos tratamentos com as sementes condicionadas e colhidas no estádio fenológico R8. As demais características agronômicas avaliadas (altura de plantas, número de nós, número de vagens por planta, número de sementes por planta, número de sementes por vagem e peso de 100 sementes) não foram alteradas pelo condicionamento. O efeito competitivo cultura-planta daninha foi verificado pelos menores valores de biomassa seca de plantas daninhas, nos tratamentos em que foram utilizadas as sementes colhidas no estádio R8 e condicionadas osmoticamente.

Efeito alelopático de plantas daninhas e concentrações de capim-braquiária (Brachiaria decumbens) no desenvolvimento inicial de eucalipto (Eucalyptus grandis)

Com o objetivo de verificar possível efeito alelopático de 18 espécies de plantas daninhas sobre o crescimento inicial de Eucalyptus grandis, realizaram-se dois experimentos em casa de vegetação. No primeiro experimento, dentre 18 espécies de plantas daninhas testadas, Brachiaria decumbens (BRADC) demonstrou acentuada capacidade de reduzir o crescimento de Eucalyptus grandis, quando incorporada ao solo. No segundo experimento avaliou-se o efeito da adição no substrato de concentrações de matéria seca de BRADC sobre o crescimento inicial de mudas de E. grandis. A matéria seca triturada de BRADC foi incorporada ao solo nas concentrações de 0% (testemunha), 0,5%, 1,0%, 2,0% e 3,0% (p/p). Instalou-se também uma réplica do experimento, com adição de idênticas quantidades totais de carbono entre os tratamentos. O ajuste da quantidade de carbono foi feito através da adição de Sphagnum. Extraiu-se a solução do solo por meio de cápsulas de porcelana introduzidas nos vasos quando do transplante das mudas de eucalipto. As soluções foram coletadas ao final do experimento (39 dias após o transplante das mudas), sendo utilizadas para a determinação de pH, condutividade elétrica, potencial osmótico e para análise de teores de nutrientes. As mínimas proporções de BRADC, com efeito inibitório, foram de 0,5 e 1,0%, com e sem Sphagnum, respectivamente. Nestas duas condições, a área foliar média do eucalipto foi reduzida em 24 e 23%, respectivamente. As análises de solução do solo dos tratamentos permitiram concluir que os teores de nutrientes e as características químicas destes foram pouco alterados pelos tratamentos, sendo pouco provável que a redução do crescimento do E. grandis se deva às restrições nas quantidades de nutrientes disponíveis.

Impacto da erva-moira na produção do tomateiro e ajuste de modelos matemáticos

Modelos matemáticos são úteis para estimar o impacto das infestantes nas culturas. Os objetivos deste trabalho foram: elucidar a interação de Solanum nigrum (ervamoira ou maria-pretinha) com o tomateiro no sistema de sementeira direta e transplantado; e avaliar o impacto de diferentes densidades de infestação e períodos de tempo de competição na quantidade de frutos do tomateiro. Entre os anos 1991 e 2001, foram conduzidos cinco experimentos em campo na região tomaticultora de Portugal. Os experimentos seguiram o método aditivo, mantendo-se constante a densidade da cultura, enquanto o número de ervas-moiras variou entre 0 e 6 plantas m-2. Outro fator avaliado foi o período de convivência da infestante na cultura, incluindo os períodos do transplante/semeadura e o início da floração até a colheita. Os resultados de perda de produção foram ajustados aos modelos linear e hiperbólico. O comportamento das perdas de produção nas densidades mais baixas de erva-moira é do tipo linear. A erva-moira é uma espécie muito competitiva em relação ao tomateiro tanto quando a cultura é semeada quanto quando é transplantada. As perdas de produção foram maiores quando a cultura foi semeada, em comparação com a transplantada.

Alteração no potencial osmótico e teor de carboidratos solúveis em plantas jovens de lobeira (Solanum lycocarpum St.-Hil.) em resposta ao estresse hídrico

Solanum lycocarpum é uma espécie típica da vegetação do cerrado brasileiro e tem demonstrado resistência à seca que ocorre em seu ambiente. O ajustamento osmótico é um decréscimo do potencial osmótico causado pelo acúmulo de solutos nas células, o qual mantém o gradiente de potencial hídrico e, ao mesmo tempo, a turgescência necessária ao crescimento celular. A influência do estresse hídrico no potencial osmótico e no teor de carboidratos solúveis foi investigada neste trabalho. A análise dos resultados mostrou que as plantas de Solanum lycocarpum apresentaram redução significativa nos valores de potencial osmótico em resposta ao estresse hídrico. O aumento no teor de carboidratos solúveis foi verificado em plantas sob condições estressantes em casa de vegetação, em particular o de carboidratos redutores. Os resultados obtidos sugerem que esta espécie apresenta mecanismo de ajustamento osmótico, nas condições de estresse hídrico, adaptando-a à sobrevivência nessa condição.

Efeito do branqueamento, processo osmótico, tratamento térmico e armazenamento na estabilidade da vitamina C de pedúnculos de caju processados por métodos combinados

Pedúnculos de caju foram processados por métodos combinados. As principais mudanças verificadas nas características físico-químicas foram redução do pH, aumento no teor de sólidos solúveis e de açúcares redutores. Observaram-se, também, perdas percentuais de ácido ascórbico, em relação ao pedúnculo "in natura", de 23,3% após o branqueamento, 31,7% após o primeiro dia de osmose, 35,5% após o quinto dia de osmose, 69,0% após o tratamento térmico e 87,3% ao final de 60 dias de armazenamento à temperatura ambiente (~ 28° C).

Estudo e modelagem da cinética de desidratação osmótica do mamão formosa (Carica papaya L.)

O presente trabalho teve como objetivo o estudo da cinética e modelagem do processo de desidratação osmótica de cubos de mamão Formosa (Carica papaya L.), assim como da qualidade do produto final. O tratamento osmótico foi conduzido a 30ºC, com agitação de 110rpm, utilizando-se dois tipos de soluções de sacarose 70ºBrix: a primeira contendo lactato de sódio 2,4% p/p e ácido láctico 0,1M e a segunda com lactato de sódio 2,4% p/p e ácido cítrico 0,1M. O estudo da cinética de desidratação osmótica mostrou que a solução contendo ácido cítrico apresentou valor de perda de água (WL), ao final de 48 horas de processo, ligeiramente superior ao encontrado para a solução contendo ácido láctico. Comportamento contrário ocorreu para o ganho de sólidos (SG). O ajuste dos dados experimentais foi realizado através do modelo difusional para geometria cúbica, sem considerar encolhimento durante o processo e um modelo empírico de dois parâmetros. Os coeficientes de difusividade efetiva de água (Def) variaram de 1,27 a 5,03 x 10-10 m²/s. A qualidade da fruta após processamento foi avaliada através de análises de vitamina C, carotenóides totais, acidez e pH.

Efeito do pré-tratamento osmótico com sacarose e cloreto de sódio sobre a secagem convectiva de abóbora

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de pré-tratamentos osmóticos sobre a cinética de secagem de fatias de abóbora (Cucurbita moschata) e sobre características sensoriais do produto seco, utilizando sacarose e NaCl como solutos. Condições de pré-tratamento foram selecionadas com base na relação perda de água/ganho de solutos e na limitação de conteúdo de sal no produto final. Amostras tratadas nas condições selecionadas (50% de sacarose; 47% de sacarose e 3% de NaCl; 40% de sacarose; 37% de sacarose e 3% de NaCl, p/p, 1 hora) e amostras não tratadas foram secas com ar aquecido a 70 °C, 2 m/s. A cinética de secagem foi descrita pela Segunda Lei de Fick. Coeficientes de difusão efetivos de água foram determinados considerando-se a espessura inicial e a espessura média das fatias durante a secagem. As difusividades determinadas em amostras tratadas e não tratadas resultaram próximas quando a espessura média foi utilizada. Amostras tratadas apresentaram taxas de secagem maiores que amostras sem tratamento, mostrando que os pré-tratamentos melhoraram a eficiência do processo. Os tratamentos também melhoram a cor e a aparência geral das fatias secas, em relação às amostras sem tratamento.

Análise sensorial de músculo de mapará com e sem tratamento osmótico

O objetivo deste trabalho foi avaliar sensorialmente o mapará in natura e com pré-tratamento osmótico antes da secagem. Para o teste de aceitabilidade do bolinho de músculo de mapará, foram utilizados peixes in natura e desidratados osmoticamente, nas melhores condições de processo, em soluções de NaCl, NaCl + sacarose e em solução de NaCl + xarope de milho e secos. Foram utilizados 25 provadores não treinados, de ambos os sexos, com idade variando de 20 a 60 anos. Os atributos sensoriais avaliados foram aparência, aroma, sabor, textura e impressão global. O aroma e a textura das amostras com e sem pré-tratamento osmótico foram os atributos que obtiveram maior aceitação por parte dos consumidores. Pôde-se concluir que as amostras tratadas com soluções osmóticas, com exceção das tratadas com solução de NaCl + xarope de milho, proporcionaram produtos com textura, sabor e aroma mais agradáveis.

Efeitos do condicionamento osmótico na qualidade fisiológica de sementes de Adesmia latifolia (Spreng.) Vog.

Considerando que a espécie Adesmia latifolia (Spreng.) Vog.apresenta estabelecimento lento, aliado à dureza do tegumento de suas sementes, o que contribui para uma emergência desuniforme, este trabalho teve como objetivo investigar os efeitos do condicionamento osmótico na qualidade fisiológica, avaliando-se a percentagem final e velocidade de germinação, comprimento médio das plântulas e índices de matéria fresca e matéria seca das plântulas, em laboratório e em canteiros. Para o condicionamento osmótico as sementes foram embebidas por dois dias em solução de polietilenoglicol (200g/l)), aquecida a uma temperatura inicial de 70°C e posteriormente resfriada a 20°C. Além da testemunha não osmocondicionada, as sementes também foram colocadas em água quente a 60°C e semeadas em canteiros, em linhas, num delineamento em blocos completamente casualizados, com quatro repetições de 40 sementes cada. As sementes osmocondicionadas de A. latifolia mostraram desempenho fisiológico superior (P< 0,05) na percentagem final e na velocidade de germinação, no comprimento médio das plântulas e nos índices de matéria fresca e matéria seca das plântulas tanto em canteiros, como em laboratório. O condicionamento osmótico com aquecimento da solução, além de melhorar o desempenho das sementes de A. latifolia foi eficiente em superar a dormência, não sendo necessária a utilização de métodos normalmente aplicados em leguminosas.

Condicionamento osmótico de sementes de melão: absorção de água e germinação em diferentes temperaturas

A germinação de sementes de melão geralmente é inibida por baixas temperaturas (abaixo de 17°C). O condicionamento osmótico das sementes pode amenizar o efeito inibitório das baixas temperaturas, melhorando, assim, a germinação e a emergência das plântulas no campo. Sementes de melão foram condicionadas por seis dias, a 25°C, em solução aerada de KNO3 (0,35M). A absorção de água pelas sementes foi determinada durante o condicionamento osmótico e durante a germinação. Uma maior germinação, tanto a 17°C como a 25°C, foi observada nas sementes osmoticamente condicionadas. Sementes condicionadas absorveram mais água durante a fase inicial de germinação e germinaram mais rápido do que aquelas não condicionadas.

Efeito do condicionamento osmótico das sementes na germinação e no crescimento das plântulas de aspargo

O tempo para germinação e emergência das plântulas de aspargo é relativamente longo, podendo levar de quatro a seis semanas, justificando o uso de técnicas que acelerem a germinação, como o condicionamento osmótico das sementes. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de diferentes tratamentos de condicionamento osmótico na germinação e no crescimento das plântulas de aspargo. Sementes de quatro lotes de aspargo 'Mary Washington' foram condicionadas em soluções de polietileno glicol (PEG 6000) a -1,0 e -1,2 MPa por sete e 14 dias, em água do mar a -3,3 MPa por sete e 14 dias e em água destilada por três dias. Sementes não condicionadas foram utilizadas como testemunha. O efeito dos tratamentos na qualidade fisiológica das sementes foi avaliado pelos testes de germinação e primeira contagem da germinação, velocidade de emergência das plântulas e comprimento da radícula, da plântula e do epicótilo. O experimento foi instalado no delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições e oito tratamentos. O condicionamento em PEG foi o tratamento mais adequado para promover a melhoria no desempenho das sementes. O condicionamento osmótico permitiu aumentar a germinação apenas das sementes de menor qualidade fisiológica. Efeitos benéficos do condicionamento osmótico foram mais expressivos na velocidade de emergência e no crescimento das plântulas, independentemente do nível de qualidade fisiológica das sementes.

Controle da hidratação para o condicionamento osmótico de sementes de aspargo

Como o aspargo apresenta a germinação da semente e a emergência da plântula lentas, justifica-se o uso de técnicas que acelerem a germinação, como o condicionamento osmótico das sementes. Inicialmente, para definir as melhores condições de condicionamento das sementes, é necessário conhecer os padrões de embebição dessas sementes para se ter um controle adequado da hidratação. Assim, este trabalho teve como objetivo conhecer o padrão de embebição das sementes de aspargo com vistas ao seu condicionamento osmótico. Utilizaram-se quatro lotes de sementes de aspargo, cultivar Mary Washington, determinando-se as curvas de embebição das sementes, para cada lote, em água destilada, em PEG 6000 a -1,0MPa e -1,2MPa e em água do mar a -3,3MPa, em BOD a 25(0)C. Para tanto, determinou-se o grau de umidade das sementes após 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168, 336, 504 e 672 horas de embebição em PEG 6000 a -1,0MPa e -1,2MPa e em água do mar a -3,3MPa. Para o condicionamento em água destilada, o grau de umidade das sementes foi determinado após 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 24, 48, 72, 96, 120, 144 e 168 horas de embebição. Para a determinação do grau de umidade, adotou-se o método da estufa a 130(0)C/1 hora. Verificou-se que em água destilada houve rápida hidratação das sementes, com a protrusão da raíz primária a partir das 120 horas (5º dia) de embebição. No condicionamento em PEG 6000 a -1,0MPa, a partir das 504 horas (21 dias) de embebição, houve lento incremento no grau de umidade das sementes, iniciando-se a protrusão da raiz primária. Um controle eficiente da hidratação foi obtido nas sementes embebidas em PEG 6000 a -1,2MPa e em água do mar a -3,3MPa, onde não ocorreu protrusão da raiz primária até 672 horas (28 dias) de embebição.

Influência da temperatura de condicionamento osmótico na viabilidade e no vigor de sementes de Pterogyne nitens Tull

O trabalho teve por objetivo comparar o efeito da temperatura e do período de condicionamento osmótico na viabilidade e no vigor de sementes de Pterogyne nitens Tul. Sementes escarficadas em ácido sulfúrico durante 10 minutos, foram pré-embebidas em solução mista de PEG + KNO3 (-1,0MPa) em temperaturas constantes de 10ºC e 27ºC durante 0 (controle), 6, 12 e 24 h. Decorridos estes períodos, as sementes foram secas em condição de ambiente de laboratório até atingirem os níveis iniciais de umidade apresentados antes do condicionamento. Foram utilizadas quatro repetições de 20 sementes que foram submetidas aos testes: a) efeitos da temperatura sub-ótima (10ºC), ótima (27ºC) e supra-ótima (35ºC); b) reserva teste de exaustão, com a submersão das sementes em água durante 24, 48 e 72h, e posterior germinação a 27ºC; c) integridade das membranas, avaliada pelo teste de condutividade elétrica; d) envelhecimento acelerado, empregando sementes primeiramente envelhecidas durante 24, 48 e 72h e em seguida, condicionadas a 10ºC, e sementes submetidas ao condicionamento a 27ºC, depois envelhecidas durante 24, 48 e 72h e em seguida colocadas para germinar a 27ºC. Foi realizada análise de variância e de regressão polinomial em função dos tempos de condicionamento. Os resultados mostraram que o condicionamento osmótico a 10ºC é mais eficiente que a 27ºC porém, não é possível padronizar o melhor tempo de pré embebição na avaliação da viabilidade e vigor de sementes osmocondicionadas de Pterogyne nitens.

Efeito da hidratação e do condicionamento osmótico em sementes de pau-formiga

Foram realizados dois experimentos com o objetivo de avaliar o efeito do condicionamento osmótico sobre a germinação de sementes de Triplaris americana, em condições normais e sob estresse. O primeiro experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições de 50 sementes e constituído dos tratamentos: T1: água (7 dias a 25ºC), T2: -1,5pa (NaCl), T3: -1,5Mpa (NaCl) + 25mg.L-1 -ácido giberélico (GA), T4: -0,25Mpa - polietilenoglicol (PEG), T5: - 0,25Mpa (PEG) + 25mg.L-1 (GA) , T6: controle. O segundo experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições de 25 sementes, sob esquema fatorial 2x4, sendo duas condições de estresse e quatro condicionamentos. As condições de estresse foram envelhecimento acelerado (72 horas em BOD a 42ºC) e germinação à temperatura de 20ºC. Os tratamentos de condicionamentos utilizados foram: água, - 1,5Mpa (NaCl), -0,25Mpa (PEG), sem condicionamento (testemunha). Conclui-se que, em sementes não sujeitas à estresse, o condicionamento osmótico não aumenta o percentual de germinação e o peso seco de plântulas de pau-formiga, mas o condicionamento em água e em solução de PEG + GA proporciona maior velocidade de germinação. Em condições de estresse simulado, o condicionamento osmótico, principalmente em - 0,25Mpa (PEG), atua positivamente em aspectos relacionados à germinação de sementes de pau-formiga e o condicionamento em água apresenta potencial semelhante.