Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-05-11T16:57:41Z No. of bitstreams: 1 2015_FabianeFurlanetoSouchie.pdf: 1213816 bytes, checksum: 599f4c353ad7b89970fb7008f4dfbebe (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-12T13:03:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_FabianeFurlanetoSouchie.pdf: 1213816 bytes, checksum: 599f4c353ad7b89970fb7008f4dfbebe (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-12T13:03:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_FabianeFurlanetoSouchie.pdf: 1213816 bytes, checksum: 599f4c353ad7b89970fb7008f4dfbebe (MD5) / O tipo de resposta à passagem do fogo indica a severidade dos danos sofridos, e a dinâmica temporal destas respostas sugere a capacidade de recuperação das espécies às queimadas. Neste estudo, que está dividido em dois capítulos, nós avaliamos para o conjunto de indivíduos lenhosos de espécies nativas do Cerrado: 1) o tipo de rebrota como resposta a um incêndio não prescrito; 2) a importância do diâmetro da base, da altura total e da espessura de casca para o tipo resposta apresentado; e 3) a dinâmica dos indivíduos com rebrotas basais durante o período de 64 meses. O estudo foi desenvolvido no Parque Municipal do Bacaba em Nova Xavantina, Mato Grosso, onde estudamos 485 indivíduos de 26 espécies em área de Cerrado sentido restrito Queimado (CQ); e em área adjacente de Cerrado sentido restrito protegido de fogo por mais de cinco anos (CC), sendo 139 indivíduos de 12 espécies em comum ao CQ. No Primeiro capítulo, após dois anos da ocorrência do fogo, avaliamos o tipo de rebrota como resposta ao fogo (rebrota epígea, hipógea, epígea+hipógea ou mortalidade) e a probabilidade de apresentar essas respostas em função: a) da altura total; b) do diâmetro da base, medido a 30 cm de altura do solo e, c) da espessura de casca. Registramos que 57% dos indivíduos tiveram resposta epígea, 15% resposta epígea+hipógea, 24% morte do tronco principal, mas emitiram brotos hipógeos e apenas em 4% dos indivíduos observamos morte do tronco principal. A espessura de casca, seguida do diâmetro da base foram os melhores preditores do tipo de resposta ao fogo. No segundo capítulo avaliamos e comparamos a dinâmica dos brotos basais (número, mortalidade, altura total e diâmetro da base) dos indivíduos com rebrota basal (hipógeos e epígeos+hipógeos) no CQ durante o período de 64 meses. A mortalidade média dos brotos basais acumulada para indivíduos com rebrota hipógea (64%) foi semelhante ao apresentada por indivíduos com rebrota epígea+hipógea (69%). Entretanto, o número médio de brotos basais emitidos, o incremento em diâmetro e em altura total foram significativamente maiores para os brotos hipógeos em relação aos epígeo+hipógeo e sugere balanço na alocação de recursos, pois não havendo morte do tronco principal, o investimento em rebrotas basais é reduzido. Por meio de regressão linear estimamos que os brotos hipógeos recuperarão a biomassa do tronco principal depois de transcorrido 16 anos da ocorrência de fogo, desde que não haja nova perturbação. Nossos resultados indicaram baixa mortalidade e alta capacidade de rebrota para o conjunto espécies lenhosas nativas avaliadas. Esse comportamento evidencia a elevada capacidade de resiliência da vegetação lenhosa do Cerrado sentido restrito e de persistência das espécies arbustivo-arbóreas frete aos distúrbios provocados pelo fogo, o que garante a perpetuação e manutenção da biodiversidade do bioma Cerrado. / The type of response to fire by Cerrado woody individuals can indicates the severity of the fire damage, and the dynamic can indicates the vegetation recover capacity to this disturbance. In this study, which consists of two chapters, we evaluated for group of woody plants: 1) the type of response to a non-prescribed fire; 2) the importance of the diameter, height, and bark thickness for the type response to fire; 3) the dynamics of basal resprouts for 64 months.The study was conducted in a Cerrado stricto sensu in the Bacaba Municipal Park of Nova Xavantina, a municipality in the Brazilian state of Mato Grosso. We studied 485 individuals of 26 woody species in a site burned (CQ) and in an adjacent fire protected site (CC), where we studied 139 individuals of 12 species in common to the CQ. In the first chapter, we evaluate the type of response to fire (aerial, aerial+basal, basal, or mortality) and the probability of different response as a function of: a) the total height; b) diameter and c) the bark thickness. Our results indicated that 56.91% of individuals had only aerial response, 15.46% had aerial+basal, 23.71% only basal, and only 3.92% of individuals had mortality. The bark thickness was the best predictor of the type of response to fire. In the second chapter, we evaluated for a period of 64 months the some dynamic parameters (number, mortality, height and diameter) for individuals with basal resprouts on the CQ site. The cumulative mortality of basal sprouts for individuals with aerial response (64%) was similar to that shown by individuals with aerial+basal response (69%). However, the number of basal sprouts and it increase in diameter and in height was larger for aerial response in relation to the aerial+basal, suggesting a trade off in the allocation of resources. Because there is no death of the main stem, investment in basal resprouts is reduced in individuals with basal+aerial response. We estimated, based on a linear regression, that basal resprouts can recover the biomass of the main stem in 16 year after fire occurrence, since there is no new fire disturbance. These results underlining the high resilience capacity of woody vegetation against fire disturbance, which can ensure the persistence of species and maintenance of high biodiversity of the Brazilian Cerrado.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de pós-graduação em Biologia Molecular, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-05-21T13:44:10Z No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaBrettasBaptista.pdf: 9474008 bytes, checksum: 13d2a383bdfe08584345d3d55c5e2e79 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-24T12:05:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaBrettasBaptista.pdf: 9474008 bytes, checksum: 13d2a383bdfe08584345d3d55c5e2e79 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-24T12:05:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaBrettasBaptista.pdf: 9474008 bytes, checksum: 13d2a383bdfe08584345d3d55c5e2e79 (MD5) / A utilização da biomassa tem se tornado uma atrativa fonte alternativa para a produção de energia. A levedura Saccharomyces cerevisiae é o micro-organismo mais utilizado na indústria de fermentação alcoólica, porém não possui atividade amilolítica. Portanto, a modificação genética dessa levedura vem sendo feita para obteção de novas linhagens amilolíticas. O presente trabalho teve como objetivo a construção de um vetor de expressão de proteínas heterólogas na superfície de S. cerevisiae para coexpressar a enzima α-amilase de Bacillus subtilis juntamente com a glicoamilase de Aspergillus awamori na parede celular da levedura. Para ancorar as proteínas de interesse à parede foi feita a fusão destas com a região C-terminal da α-aglutinina da própria levedura, contendo a sequencia sinal para adição da âncora de glicosilfosfatidilinositol (GPI) e as proteínas expressas na linhagem MFL. Utilizou-se três formas diferentes de glicoamilase, uma contendo o gene completo (gla1), outra apenas com o domínio catalítico e a região altamente O- glicosilada (gla2) e uma última com domínio catalítico e parte da região O- glicosilada (gla3). Os testes de atividade mostraram que a enzima α-amilase aderiu à parede celular, porém a maior parte da proteína produzida ainda era secretada para fora da célula. As maiores atividades encontradas para as construções contendo α-amilase fusionada à porção C-terminal da α-aglutinina foi de 0,99 ± 0,02 U/mL e 89,43 ± 5,27 U/mL, associada à célula e no sobrenadante, respectivamente. A secreção da α-amilase para o meio de cultura apresentou grande aumento quando fusionada a outra proteína. A atividade observada para glicoamilase também foi maior no sobrenadante de cultura. As três diferentes formas de glicoamilase fusionadas à α-aglutinina não apresentaram diferenças significativas de expressão entre si. A análise do perfil secretório mostrou que as enzimas fusionadas encontradas no sobrenadante de cultura apresentam a mesma massa molecular da enzima secretada sem fusão alguma. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Biomass has become an attractive alternative source for energy production. The yeast Saccharomyces cerevisiae is the most used microorganism in industrial fermentation, however it doesn’t have amylolytic activity. Therefore, molecular engineering of this yeast have been done to obtain new amylolytic strains. The aim of this work was to construct a vector for expression of heterologous proteins on the cell surface of S. cerevisiae to coexpress the α-amylase from Bacillus subtilis and the glucoamylase of Aspergillus awamori in the yeast cell wall. To anchor the proteins to the wall, they were fused with the C-terminal region of α-agglutinin containing the signal sequence for addition of glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchor and the protein produced expressed in the MFL strain. We used three different forms of glucoamylase: one containing the complete gene (gla1), another with only the catalytic domain and the highly-glycosylated region (gla2) and the last one with a catalytic domain and part of the O-glycosylated region (gla3). The activity tests showed that the enzyme α-amylase was attached to the cell wall, but most of the produced protein was secreted to the culture medium. The highest activities found for the constructs containing α-amylase fused to the C-terminal region of α-agglutinin was 0,99 ± 0,02 U/mL and 89,43 ± 5,27 U/mL, to pellet and supernatant, respectively. The secretion of α-amylase protein was greatly increased when fused to another protein. The activity found for glucoamylase was also higher in the culture supernatant. The three different forms of glucoamylase fused to C-terminal region of α-agglutinin showed no significant differences in expression among them. The secretory analysis showed that merged enzymes found in the culture’s supernatant presented the same molecular mass as the enzyme secreted without any fusion.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2008. / Submitted by Rosane Cossich Furtado (rosanecossich@gmail.com) on 2010-03-06T03:02:26Z No. of bitstreams: 1 2008_LucianaMachadoRamos.pdf: 3438069 bytes, checksum: 1b7e211e5b6ec65bc821190d1dc65fcb (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-05-11T14:52:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_LucianaMachadoRamos.pdf: 3438069 bytes, checksum: 1b7e211e5b6ec65bc821190d1dc65fcb (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-11T14:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_LucianaMachadoRamos.pdf: 3438069 bytes, checksum: 1b7e211e5b6ec65bc821190d1dc65fcb (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / O bioma Cerrado Brasileiro tem uma grande variedade de espécies vegetais ricas em substâncias químicas orgânicas de interesse, especialmente alcalóides, encontradas em diferentes teores nas folhas, frutos, caules, raízes e sementes. O presente estudo incidiu sobre a fitoquímica da Anadenanthera (Fabaceae: Mimosoideae), uma árvore perene generalizada no Cerrado Brasileiro, conhecida popularmente como angico-do-cerrado, angico-cascudo, angico-do-campo e arapiraca. Uma atenção especial foi destinada ao estudo comparativo do alcalóide indólico bufotenina em sementes de diferentes espécies de Anadenanthera e investigação de seu potencial como matéria-prima para preparação de análogos da serotonina que exibem atividade antimicrobiana, antitumoral e capturadores de radicais livres, assim como derivados tetrahidro-β-carbolina capazes de atuar no sistema nervoso central. Partes das plantas (folhas, flores, caule e sementes) de espécies do gênero Anadenanthera foram coletadas de agosto a setembro de 2006, nos arredores de Brasília. Exsicatas foram preparadas e depositadas no Herbário da Universidade de Brasília. As espécies coletadas foram identificadas como sendo Anadenanthera peregrina (vars. peregrina e falcata) e Anadenanthera colubrina (var. cebil). As sementes foram submetidas a diversos métodos extrativos. O extrato etanólico (Soxhlet) das sementes apresentou uma fração menos polar e abundante composta basicamente por triglicerídeos de ácidos graxos e uma fração mais polar constituída apenas pelo alcalóide indólico bufotenina. O método de Stromberg demonstrou ser um método mais eficiente para a extração, purificação e quantificação da bufotenina. A presença de bufotenina em extratos das variedades foi confirmada por FT-IR, RMN H1, RMN C13 e CG-EM. O estudo fitoquímico confirmou que estas espécies são fontes promissoras da bufotenina (cerca de 2,9%) e a literatura sugere que modificações estruturais adequadas na bufotenina podem fornecer compostos com elevado potencial bioativo. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The biome Brazilian Cerrado (Savannah) has a variety of plant species rich in organic chemicals of interest, especially alkaloids, found at different levels in the leaves, fruits, stems, roots and seeds. The current study focused on the phytochemistry of the Anadenanthera (Leguminosae: Mimosoideae), a perennial tree widespread in the Brazilian Cerrado, popularly known as angico-do-cerrado, angico-cascudo, angico-do-campo and arapiraca. Special emphasis was intended for comparative investigation of the indole alkaloid bufotenine in seeds of different species of Anadenanthera and its potential utilization as raw-material for the preparation of serotonin analogous, which have shown to exhibit antimicrobiana, antitumoral and free radical scavenging activities as well as tetrahydro-β-carboline derivatives which can be active in the central nervous system. Parts of the plants (leaves, stems, flowers, and seeds) of the genus Anadenanthera were collected around Brasilia from august to setember, 2006, vouchers were prepared and deposited in the University of Brasilia Herbarium. The species were identified as Anadenanthera peregrina (vars. peregrina and falcata) and Anadenanthera columbrina (var. cebil). Seeds were submited to different extraction metodologies. The seed ethanolic extract (Soxhlet) shown a less polar and abundant fraction that the main chemical components are triglycerides of fatty acids and a more polar fraction constituted only by the indole alkaloid bufotenin. The Stromberg method’s shown to be a more efficient methodology for extraction, purification and quantification of the bufotenine. The presence of bufotenine in extracts of these varieties was confirmed for FT-IR, 1H NMR, 13C NMR, and GC-MS. The phytochemical study confirmed that these species are promising source of the bufotenine (about 2,9%) and the literature suggests that appropriate structural modifications on bufotenine may afford potential bioactive compounds.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-graduação em Agronegócios, 2009. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2010-04-19T17:29:11Z No. of bitstreams: 1 2009_MariadeFatimaMarchezanMenezesdaSilva.pdf: 5299449 bytes, checksum: 1d001b1ef1cc64e9e89ccbd4b0152c7a (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-30T22:57:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_MariadeFatimaMarchezanMenezesdaSilva.pdf: 5299449 bytes, checksum: 1d001b1ef1cc64e9e89ccbd4b0152c7a (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-30T22:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_MariadeFatimaMarchezanMenezesdaSilva.pdf: 5299449 bytes, checksum: 1d001b1ef1cc64e9e89ccbd4b0152c7a (MD5) Previous issue date: 2009-02 / A implantação do biodiesel na matriz energética brasileira busca incorporar a agricultura familiar, em especial a do Nordeste brasileiro, à cadeia do biodiesel. No entanto existem algumas evidências de que talvez esta meta não esteja sendo alcançada. Apesar da proposta do Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB) de que a produção de biodiesel ocorra a partir de diferentes fontes de oleaginosas depois de transcorridos três anos de sua implantação, mais de 80% da matéria-prima para o biodiesel vem das lavouras de soja. O objetivo geral deste trabalho é identificar as principais limitações ao desempenho de sistemas produtivos familiares de mamona, caracterizados como préempresas familiares, no Nordeste brasileiro, utilizando referencial teórico e metodológico de análise de cadeias produtivas e de agricultura familiar. Para o levantamento de informações primárias sobre as limitações de interesse, foi utilizada a técnica de DRR. Na etapa de análise, utilizaram-se análises descritivas (medidas de tendência central e freqüências de ocorrências ou de respostas), e análise de conteúdo. A análise dos sistemas produtivos de agricultura familiar de mamona no Nordeste mostra que estes possuem várias restrições ao seu bom desempenho. Estas restrições possuem natureza diversa, originando-se no próprio sistema produtivo ou em seu ambiente. Sugerem-se ao final algumas estratégias possíveis para sua superação. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazilian Biodiesel Program aims at the insertion of family agriculture in the biodiesel production chain, especially at the Northeast region (in this case, providing castor beans as the raw material for biodiesel). However, there are some evidence that this incorporation is not being met. For example, according to the Brazilian Biodiesel Program biodiesel production should include raw material from many different sources, but after three years, more than 80% of this production is based on soy beans. This objective of this dissertation is to identify the main limitations to the efficient performance of family productive systems of castor beans – called “family preenterprises” – in the Brazilian Northeast region. Theoretical and methodological frameworks for this dissertation came from productive chain analysis and family agriculture. Data collection was made using techniques related to Rapid Rural Appraisal. The analysis used measures of central tendencies and content analysis. Castor beans productive chain analysis indicates that these systems are confronting several limitations to their efficient performance. These limitations have diverse nature and are originated in the productive system itself or in its environment. In the conclusion some possible strategies aiming at overcoming these limitations are suggested.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Molecular, 2010. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2010-11-10T19:47:58Z No. of bitstreams: 1 2010_EvelineQueirozdePinhoTavares.pdf: 10549437 bytes, checksum: 9aa3d943af10dc802ad268d781829074 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-12-08T22:54:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_EvelineQueirozdePinhoTavares.pdf: 10549437 bytes, checksum: 9aa3d943af10dc802ad268d781829074 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-12-08T22:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_EvelineQueirozdePinhoTavares.pdf: 10549437 bytes, checksum: 9aa3d943af10dc802ad268d781829074 (MD5) / O Bioetanol é um combustível alternativo particularmente interessante, pois paralelamente às técnicas já estabelecidas pela indústria sucroalcooleira no Brasil, são geradas imensas quantidades de bagaço-de-cana, um resíduo bastante sub-aproveitado. Este pode apresentar de 40 a 50% de celulose, polímero resultante da repetição de unidades de Dglicose unidas por ligações ß-1,4. Estas podem ser alvo de enzimas celulolíticas produzidas principalmente por fungos filamentosos. O emprego de estratégias envolvendo sistemas heterólogos para produção destas enzimas pode favorecer o alcance dos níveis máximos de produção em prazos inferiores aos observados em sistemas nativos, além de facilitar a purificação da proteína recombinante. Neste trabalho, foi realizada a caracterização parcial da endoglicanase A (EG A) de Aspergillus nidulans, enzima de interesse biotecnológico incluída no projeto da rede Bioetanol (MCT/FINEP), onde nosso grupo desenvolve a meta de “Produção de celulases recombinantes em sistema heterólogo de Pichia pastoris”. As construções para clonagem envolveram promotores induzíveis por metanol, sendo o vetor de expressão obtido dirigido para integração no genoma de P. pastoris. Assim, após clonagem e transformação desta levedura metilotrófica, foi realizada a expressão heteróloga desta enzima seguida de sua purificação parcial. Empregando o sobrenadante dos clones recombinantes, foi obtido um produto heterólogo com atividade máxima em carboximetilcelulose (CMC) a partir de 24 h de indução. Após purificação empregando ultrafiltração e filtração em gel, a enzima recombinante foi caracterizada, atuando preferencialmente em pH ácido (de 4,5 a 5,0) e temperatura próxima a 50oC, em torno da qual esta enzima apresentou-se termoestável a 45 e 55oC por cerca de 48 h. Foi observado um incremento de 30 a 80% nos valores de atividade diante da incubação com Co2+, DTT e ß-mercaptoetanol. A degradação de substratos alternativos mostrou-se significativa somente na incubação com CMC e, em menor extensão, em papel de filtro. Além disso, a análise de atividade em gel e o perfil eletroforético das amostras das etapas da purificação confirmaram a massa molecular de 34 kDa, conforme esperado. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Bioethanol is an alternative fuel of particular interest because in Brasil, the techniques used in fuel industry generate an enormous amount of a by-product, which could be further degraded: the sugarcane bagasse. It can presents 40-50% of cellulose content, which is a polymer composed by repeated units of D-glucose, linked by ß-1,4 bonds. These bonds can be cleaved by cellulolytic enzymes produced specially by filamentous fungi. The use of heterologous expression strategies to produce these enzymes can be advantageous in order to higher levels of production in shorter periods compared as those observed with wild type enzymes, besides the feasibility of recombinant protein purification methods. In this work, we describe the partial characterization of endoglucanase A (EG A), produced by Aspergillus nidulans. On account of the biotechnological interest, this enzyme was included in the project of the Bioethanol net (MCT/FINEP), and our group was responsible for developing the “Recombinant cellulases production employing Pichia pastoris as a heterologous expression system. The cloning vector was constructed using methanol-induced promoters, with the foreign DNA being directed to be integrated in the Pichia pastoris genome. Finally the enzyme was partially purified and characterized. To examine whether higher levels of activity towards CMC would occur, we used the supernatant of the recombinant clones. We observed the highest level of activity after 24h of induction. After ultrafiltration and gel filtration purification procedures, we characterized an enzyme that acts preferentially at pH 4, which is thermostable at a temperature of approximately 50ºC. It was observed an increased enzyme activity when the enzyme was incubated in the presence of Co2+, DTT and ß-mercaptoethanol. The hydrolysis of lignocellulosic substrates was significant only with CMC and, at a lesser extent, with filter paper. Also, the analysis of activity in gel and the electrophoretic profile of the purified samples confirmed the molecular mass of 34 kDa, as predicted.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-01-03T09:36:04Z No. of bitstreams: 1 2013_EloisaAparecidaBellezaFerreira_Parcial.pdf: 1273771 bytes, checksum: 682569786a092a3c60d13e5b49ba4da7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2014-01-03T13:30:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_EloisaAparecidaBellezaFerreira_Parcial.pdf: 1273771 bytes, checksum: 682569786a092a3c60d13e5b49ba4da7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-03T13:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_EloisaAparecidaBellezaFerreira_Parcial.pdf: 1273771 bytes, checksum: 682569786a092a3c60d13e5b49ba4da7 (MD5) / As alterações nos estoques de carbono (C) em diferentes compartimentos da matéria orgânica (MO) do solo em decorrência da substituição de vegetação nativa de cerrado sentido restrito (cerrado ss) por agroecossistemas foram avaliadas em três experimentos de longa duração após 31 anos de manejo. Os experimentos foram instalados em Latossolo Vermelho argiloso distrófico com teores de argila entre 47 e 62%, localizados na Embrapa Cerrados, Planaltina, DF. A fração >53 μm da MO foi considerada MO particulada: MOP. A MO <53 μm foi considerada fração silte-argila. Sob vegetação nativa de cerrado ss com 50% de argila foi estimado um estoque de C entre 164,5 e 166,5 Mg ha-1 no intervalo de 0-100 cm de profundidade do solo. Após 31 anos de manejo as alterações no armazenamento de C no solo devido à substituição da vegetação nativa de cerrado ss por cultivo anual/pastagem foram restritas aos primeiros 60 cm de profundidade. Metodologias para determinação da concentração de carbono orgânico no solo foram também comparadas. Em geral, menos carbono foi recuperado por metodologias analíticas de oxidação via úmida em relação à combustão a seco. As metodologias de determinação e correção dos estoques de C para consideração das alterações de densidade aparente do solo influenciam as comparações de diferentes formas de manejo. A desconsideração das diferenças resultantes de variações analíticas pode induzir a erros nas estimativas de emissão ou remoção de C do solo, sobretudo na comparação entre plantio direto e cerrado ss. Apenas o método de combustão a seco com correção pela massa de solo foi capaz de evidenciar diferenças entre os estoques de C do solo da pastagem e do cerrado ss. Até a profundidade de 100 cm, a substituição do cerrado ss por plantio direto em rotação soja-milho provocou a redução de pelo menos 11% dos estoques de C do solo em relação à vegetação nativa. No entanto, a adoção do plantio direto como alternativa ao manejo convencional com arado de aivecas mitigou até 12% das emissões de CO2. A avaliação da composição isotópica (δ13C) da MO foi realizada no intervalo de 0-40 cm de profundidade, após 15 anos de substituição de cerrado ss (uma mistura de plantas do ciclo fotossintético C3 e C4) por pastagem com gramíneas C4. As alterações no δ13C da MOP entre as amostras coletadas no cerrado ss em 1996 e 2010, após 16 anos de proteção contra fogo, sugerem enriquecimento de C derivado de plantas C3 na vegetação nativa. A porcentagem de substituição do C da matéria orgânica do cerrado ss pelo C derivado da Brachiaria brizantha foi mais acentuada na MOP (35,6%) do que no carbono total do solo (18%), i.e. praticamente o dobro. Houve também um decréscimo da razão C:N com o declínio do tamanho das partículas em todos os sistemas de manejo, indicando menor grau de humificação nas partículas >53 μm. Esses resultados sugerem que a MOP compreende um reservatório de C com tempo de residência menor que a MO total do solo e que, portanto, constitui um compartimento mais frágil de C no solo e também um bom indicador das mudanças causadas pelos diferentes tipos de manejo. De modo geral, as substâncias húmicas desse solo de cerrado ss são constituídas de C de polimetileno, carboidratos da celulose e peptídeos. O C aromático (que representa menos de 14%) pode ser associado à lignina modificada ou material carbonizado indistinto. Portanto, o material recalcitrante pode ser atribuído principalmente a compostos alifáticos, em especial cadeias polimetilênicas o que pode ser derivado da cutina ou suberina. Essa composição pode reforçar a hidrofobicidade da MO diminuindo o potencial de decomposição por microorganismos. Em relação à distribuição nos compartimentos de C no solo, observa-se que entre 13 e 18% do C está armazenado na MOP, e entre 1,2 e 1,7% no C presente na biomassa microbiana. Portanto, mais de 80% do C da MO foi encontrado na fração silte-argila (ou no carbono residual) que, a princípio, pode ser atribuído ao carbono associado a minerais. Isso sugere que na fração silte-argila (<53 μm) a alta energia de adsorção aos minerais da matriz do solo pode favorecer a estabilização em longo prazo. No entanto, após 31 anos de manejo, o aumento relativo de armazenamento da MO na fração organo-mineral e a aceleração da mineralização da MO da fração >53 μm proporcionaram a redução entre 30 e 50% no C da biomassa microbiana em sistemas de manejo convencionais e menos de 10% em plantio direto. Além disso, embora as frações organo-minerais tenham se mostrado mais resistentes à decomposição, os resultados apontam para reduções de C também nesse compartimento da MO. Isso destaca a importância de considerar alterações da ecologia microbiana nesses solos devido ao manejo. No que diz respeito ao nitrogênio (N), nesses 31 anos o balanço positivo de até 2,8 Mg N ha-1 no sistema solo-planta pode ser atribuído ao sinergismo entre um sistema simbiótico altamente eficiente na cultura da soja e a adição de C via biomassa residual de milho. No entanto, considera-se importante monitorar em longo prazo as consequências biogeoquímicas intrínsecas das formas de N disponíveis no solo e da dinâmica microbiana em resposta a esse acúmulo de N. Após 31 anos de cultivo, o acúmulo de C do sistema solo-planta em agroecossistemas não se confirmou nesse estudo, nem mesmo no plantio direto em relação ao sistema nativo. Foram estimadas saídas em torno de 48,5 (±1,2) Mg C ha-1 na forma de colheita de grãos e perdas médias de 68,1 (±8,4) Mg C ha-1. Esses cálculos de perdas de C compreendem 40,6 Mg C ha-1 derivados do desmatamento do cerrado ss (por remoção de galhos, troncos raízes grossas para combustível de biomassa e posterior decomposição de raízes finas e serapilheira de folhas e outros materiais finos em 31 anos de cultivo) e 18,6 a 38,5 Mg C ha-1 de perdas de C do solo ao longo desse período de estudo. Com relação à simulação dos estoques de C no solo pelo modelo Century Ecosystem - submodelo savanna (Century) houve convergência entre os valores simulados e medidos no cerrado ss, com erros menores que 4%. Quanto ao compartimento vegetal, as simulações de equilíbrio sob vegetação nativa de cerrado ss representaram satisfatoriamente a produtividade primária líquida (NPP) a produção e partição de biomassa aérea e radicular observados nesse ecossistema nativo. O modelo também se mostrou apto a retratar os efeitos de diferentes regimes de queimadas sobre a produção, produtividade e estoque de C no solo do cerrado ss. Esses resultados apontam para uma replicação adequada da realidade no equilíbrio dinâmico do ecossistema nativo. O modelo Century parametrizado para conversão do cerrado a cultivo também foi eficiente em simular tanto uma rápida queda nas taxas de perda de carbono com o revolvimento do solo como as taxas decrescentes de acúmulo de C após a instalação da pastagem na cronosequência cerrado-cultivo-pastagem (1995-2011). Nesse contexto, em termos de simulações futuras (1991-2030) realizadas pelo modelo Century, o estoque mínimo de C no intervalo de 0-20 cm de profundidade nas pastagens pouco produtivas ocorreu em torno de 2000/01. Após a simulação de uma sucessão de alterações tecnológicas que incluíram a adoção de espécies forrageiras mais produtivas e de Integração lavoura pecuária (ILP), as estabilizações dos estoques em valores máximos ocorreram em torno de 2020. Nestes cenários estimou-se que, em 20 anos, para cada milhão de hectares o potencial de acúmulo de C foi de 2,17 a 3,69 e 3,1 a 5,3 Gg C nos sistemas Pastagem e ILP, respectivamente. Nestes mesmos cenários, o ponto de partida definiu quanto vai ser acumulado de C no solo em função das alterações no manejo. Tanto na pastagem como no ILP, os sistemas de produção que partiram de cerrado queimado a cada 2,5 anos, acumularam, em termos relativos, 70% mais carbono do que aqueles estabelecidos em área de cerrado com regime de queimadas a cada cinco anos. Esse estudo contribuiu para destacar a importância de experimentos de longa duração nos estudos de balanço de carbono no solo e identificou algumas fragilidades nas estimativas da contabilidade de carbono em função da escolha das metodologias e dos sistemas de referência (linha de base). Sendo assim, ainda que tenham sido apontados com maior precisão a direção, o sentido e as taxas das alterações nos estoques de C em função do manejo, no que se refere à magnitude dos valores, ainda se faz necessário investir no aprimoramento de métodos e modelos, bem como na padronização de protocolos para a contabilização de variações de carbono no solo em termos regionais. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Changes in carbon stocks (C) in different compartments of soil organic matter (OM) were assessed 31 years after the replacement of native savanna vegetation of cerrado sensu stricto (cerrado ss) by agroecosystems. For this purpose, three long-term experiments were conducted on a Clayey Oxisol (Typic Haplustox) (clay content - 47 - 62%), of EMBRAPA Cerrados, Planaltina, Distrito Federal, Brazil. The OM > 53 μm was considered particulate OM (POM). The OM <53 μm was considered silt-clay fraction. Under native cerrado ss vegetation with 50% clay, a C stock between 164.5 and 166.5 Mg C ha-1 was estimated in the 0-100 cm depth range. After 31 years of cultivation, the changes in soil C pools caused by the replacement of native vegetation of cerrado ss by annual crops/pasture were restricted to a depth of 60 cm. Methodologies for determining the concentration of soil organic C concentration were also compared. In general, less carbon was recovered by analytical methodologies of wet oxidation than by dry combustion. The methodologies of determination and correction of the C stocks based on density influence the comparisons of the different management forms. Disregarding these differences can lead to errors in estimates of CO2 emissions or soil C sink, especially when comparing no-tillage and cerrado ss. Only the dry combustion method with correction for soil mass distinguished the differences between soil C stocks of pasture and cerrado ss. To a depth of 100 cm, the replacement of the cerrado ss by soybean-corn rotation in no-tillage caused a reduction of at least 11% in soil C stocks against native vegetation. However, the adoption of no-tillage instead of conventional tillage with moldboard plow reduced the CO2 emissions by up to 12%. The estimates of isotopic composition (δ13C- OM) were held at the depth range of 0-40 cm after 15 years of cerrado ss (C4 and C3 plants) substitution by pasture grasses. Changes in the δ13C of POM between samples collected in the cerrado ss in 1996 and 2010, after 16 years of fire protection, suggest enrichment of C derived from C3 plants in the native vegetation. The percentage of C substitution of the cerrado ss by C derived from Brachiaria Brizantha was more pronounced in the POM than in the total soil carbon, i.e., almost twice as high (TOC = 18%; POM = 35.6%). There was also a narrowing of the C: N ratio with the decline of particle size in all management systems, indicating a lower humification degree in POM. These results suggest that the POM comprises a C pool with shorter residence time than the total OM, thus representing a more fragile soil C compartment as well as a good indicator of the changes caused by the different management systems. In general, humic substances of this soil of cerrado ss can be attributed to polymethylene, cellulose carbohydrates and peptides C. Aromatic C may be associated with modified lignin or indistinct carbonized material. Therefore, the recalcitrant material may consist mainly of aliphatic compounds, especially polymethylene chains that can be derived from cutin or sobering. This composition can reinforce the hydrophobicity of OM, decreasing the microbial decomposition potential. Regarding the distribution in the soil C compartments, between 13 and 18% of the C fraction was stored in the POM (>53 μm) and between 1.2 and 1.7% in the C microbial biomass. Therefore, more than 80% of the C in the OM was found in the clay-silt fraction (or residual C), which can basically be attributed to the mineral- associated C. This allows the conclusion that the high adsorption energy to the minerals of the soil matrix may favor long term stabilization in the MO on silt-clay fraction. However, after 31 years of management, the relative increase in OM pools in the organo-mineral fraction and the acceleration of mineralization in the OM fraction> 53 μm reduced the microbial biomass in conventional tillage systems between 30 and 50% and by less than 10% under no-tillage. Furthermore, although the organo-mineral fractions have been shown to be more recalcitrant, our results indicate reductions in C in this OM compartment as well. This highlights the importance of research addressing management-induced changes in the microbial ecology of these soils. With regard to nitrogen (N), the positive balance of up to 2.8 Mg N ha-1 in the soil-plant system in these 31 years can be attributed to the synergism between a highly efficient symbiotic system in soybean and the addition of C by the maize residual biomass. However, the intrinsic biogeochemical consequences of the N forms available in the soil and the microbial dynamics in response to this N accumulation should be monitored in the long term. After 31 years of cultivation, the C accumulation in the soil-plant system in agroecosystems was not confirmed in this study, not even under no-tillage, compared to cerrado ss. Carbon exports were estimated at around 48.5 (± 1.2) Mg C ha-1, removed at grain harvest, and average losses of 68.1 (± 8.4) Mg C ha-1. Theses C losses comprises exports by deforestation of the cerrado ss (40.6 Mg C ha-1 by removing wood and coarse roots to biomass fuel and subsequente decomposition of fine roots and leaf litter after 31 years of cropping), and soil C losses in the study period (18.6 - 38.5 Mg C ha-1 ha). With regard to the simulation of soil C stocks by the Century Ecosystem model - sub model savanna (Century), the simulated and measured values of the cerrado ss were consistent, with errors below 4%. In terms of the plant compartment, the equilibrium simulations of native cerrado ss vegetation satisfactorily represented the net primary productivity (NPP), production and the partitioning of the shoot and root biomass observed in the native ecosystem. The model also reflected the effects of different fire regimes on C production, productivity and C storage in the soil of the cerrado ss adequately. These results indicate a truthful representation of the reality in the dynamic equilibrium of the native ecosystem. The Century model parameterized for cerrado ss conversion to cultivation was also efficient in simulating both a rapid decrease in the C loss rate caused by soil disturbance as well as the decreasing rates of C accumulation after setting-up pasture in the chronosequence cerrado-cultivation- pasture (1995-2011). In this context, in terms of future simulations (1991-2030) by the Century model, the lowest C stock in the 0-20 cm layer in low production pastures occurred around 2000/01. After the simulation of a series of technological changes that include the introduction of more productive forage species and the adoption of integrated crop-livestock (ICL) systems, the stabilization of C stocks in maximum values occurred around 2020. In these scenarios, it was estimated that in 20 years, for every million hectares, the potential of C accumulation was 2.17 to 3.69, and 3.1 to 5.3 Gg C in pasture and ICL systems, respectively. In these same scenarios, the starting point (baseline) defined how much C will be accumulated in the soil due to management changes. In the pasture as well as in ILP, the production systems planted after wild fire every 2.5 years in cerrado ss accumulated in relative terms, 70% more carbon than those established on cerrado ss under wildfire every 5 years. This research highlighted the significance of long-term experiments in matters of soil C balance and identified some fragilities in the estimates of C accounting, particularly due to the methods and reference systems (baseline) choices. Thus, although the direction and rates of changes in the C stocks caused by management were identified with greater accuracy, in terms of magnitude of values, the improvement of the methods and models still needs investment, as well as the standardization of protocols for soil C accounting on regional scales.

Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-12T17:45:16Z No. of bitstreams: 2 Thiago Nogueira de Vasconcelos Reis.pdf: 1277676 bytes, checksum: f7185ee21d4103680d240ab6e1295498 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T17:45:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Thiago Nogueira de Vasconcelos Reis.pdf: 1277676 bytes, checksum: f7185ee21d4103680d240ab6e1295498 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES / Os impactos ambientais causados pelo homem têm sido fonte de grande preocupação, tendo em vista as conseqüências negativas que afetam o equilíbrio ecológico do meio. A área apresenta uma variedade ambientes e agrega vários habitats, o que a torna um dos principais pontos de diversidade de algas no Estado Pernambucano. A partir dai surgiu à necessidade de realizar um estudo na região, com o objetivo de fazer um inventario das algas presentes em Suape, e assim, contribuir para o conhecimento sobre a comunidade ficológica da região, gerando subsídios para fins de preservação e futuros trabalhos de monitoramento. As coletas foram divididas em 2 etapas distintas, a primeira realizada no período de janeiro de 1998 a julho de 1999, apenas inventariando a flora, a segunda etapa, foi realizada trimestralmente, de Janeiro de 2009 a julho de 2010, inventariando minuciosamente a flora algológica da região e quantificando a biomassa das macroalgas dos recifes da região portuária de Suape. Nesta etapa foram coletadas 378 amostras para fins de biomassa e diversidade, sendo estas distribuídas em três transects, aleatoriamente. Foram coletados parâmetros abióticos concomitantemente (NO2, NO3, PO4, turbidez e Sólidos Totais Suspensos) Foram registradas Baia da região portuária de Suape um total de 136 taxa de macroalgas, o que a caracteriza como a área de maior riqueza desse grupo o litoral do estado de Pernambuco. É importante ressaltar o registro de um novo táxon para o litoral brasileiro Acetabularia farlowii e novas adições para a flora ficológica do litoral do estado de Pernambuco (Acetabularia myriospora, Ceratodictyon planicaule, Ceramium vagans e Laurencia oliveirana). A biomassa das algas encontradas na região variou de 181,3±20,7 no mês de Janeiro de 2009 a 62,5±6,0 no mês de Julho de 2010. Foi possível observar variações significativas entre o mês de janeiro de 2009 e Julho de 2009 (z=3.549; p<0,05), Janeiro de 2010 (z=3.523; p<0,05) e Julho de 2010 (z=3.6904; p<0,05), entre os meses de Abril 2010 e Julho de 2009 (z=3.1889; p<0,05), Janeiro de 210 (z=3.1632; p<0,05) e Julho de 2010 (z=3.3304; p<0,05). As diferenças encontradas foram, principalmente, observadas pela influência das dragagens e pela sazonalidade, tendo em vista que os únicos meses que apresentaram grandes biomassa foram os meses de Janeiro de 2009 (quando ainda não haviam dragado) e o mês de abril de 2010 (quando as dragagens estavam sendo finalizadas). O mês de julho de 2010 apresentou valores de biomassa baixos, provavelmente pela sazonalidade e pelo aumento de chuvas no período. Das espécies que constituem a comunidade de macroalgas na região, as Palisada perforata, Centrosceras clavulatum, Gelidiella acerosa e Acanthophora spicifera, foram as que apresentaram maiores freqüências, com 86, 47, 41 e 40% respectivamente. Com base nos dados obtidos, é possível afirmar que as comunidades de algas aparentam estar bem conservadas na região do Complexo portuário de Suape, tendo em vista o elevado número de taxa e a alta freqüência de espécies normalmente encontradas em outros recifes de arenito no litoral do estado.

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11537_Disserta__o - VICTOR HUGO ALVES DE SOUZA - Rev. 20171030 - VERS_O FINAL_online.pdf: 2899989 bytes, checksum: a2bbae7d135c6b772cf80f94defebc9c (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / O cultivo da biomassa para produção de biocombustíveis e geração de eletricidade tem ganhado cada vez mais importância na sociedade, diante da necessidade de diversificação das matrizes energética e elétrica nacional, dentre outros aspectos. No Brasil, o cultivo de insumos vegetais, como a soja e a cana-de-açúcar, para utilização na indústria energética brasileira, tem sido incentivado por meio de legislações e programas setoriais específicos. Tendo isso em vista, esse trabalho tem como objetivo analisar os principais impactos socioambientais da utilização da biomassa para a geração de energia no Brasil. Para tanto, optou-se por uma pesquisa qualitativa, baseada nas pesquisas bibliográfica e documental. As conclusões indicam que o uso da biomassa nessa indústria, apesar dos benefícios, também apresenta desvantagens, dentre eles o êxodo rural, a concentração no uso de terra para monocultivos, os desmatamentos e a influência dessa produção sobre o preço de commodities no mercado internacional. Apesar dos impactos identificados na literatura e discutidos neste trabalho, deve-se salientar que o uso da biomassa contribui para maior diversificação da matriz elétrica e energética nacional, assim como para a mitigação de problemas de ordem ambiental, em detrimento da utilização de combustíveis de origem fóssil.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-08T18:56:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO José Ribeiro da Silva Junior.pdf: 1476702 bytes, checksum: 574ecda317eef6451c57a50994807c72 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-16T22:17:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO José Ribeiro da Silva Junior.pdf: 1476702 bytes, checksum: 574ecda317eef6451c57a50994807c72 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T22:17:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO José Ribeiro da Silva Junior.pdf: 1476702 bytes, checksum: 574ecda317eef6451c57a50994807c72 (MD5) Previous issue date: 2017-04-11 / CAPES / A busca da sociedade por fontes alternativas de energia faz com que cada vez mais as instituições de pesquisa busquem formas eficazes de atender a esta demanda crescente. Os biocombustíveis mostram-se como os principais atenuadores dos impactos causados pela queima dos combustíveis fósseis. Com alta capacidade de produção de cana-de-açúcar, o Brasil é hoje o principal produtor mundial de cana. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de etanol de primeira e de segunda geração em dois ciclos de cultivo de variedades de cana-de-açúcar em Pernambuco. De forma específica objetivou-se avaliar o efeito da adubação nitrogenada sobre a produtividade e variáveis agroindustriais da cultura, caracterizar quimicamente a biomassa lignocelulósica em diferentes partes da planta, estimar o potencial de produção de etanol de primeira e segunda geração e verificar a eficiência de ensaios de deslignificação e hidrólise enzimática. Um experimento em campo foi conduzido na estação experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) em Itambé, PE, desde 2012, com delineamento experimental em blocos casualizados em arranjo fatorial, representados por cinco variedades de cana-de-açúcar (RB863129, RB92579, RB867515, RB931011 e RB962962) e três níveis de adubação nitrogenada (testemunha, 40 e 80 kg.ha⁻¹ de N na forma de ureia), com 4 blocos. As parcelas foram compostas por sete fileiras com 14 metros de comprimento e 1 m entre fileiras (98m²). Foram utilizados os dados referentes aos ciclos de 2014 e 2015 (1ª e 2ª socas). Na colheita, a biomassa das plantas foi separada em colmo, folhas e ponteiro e subamostras foram coletadas para caracterização química quanto aos componentes da parede celular. Foi medida a produtividade para cada uma das variedades e feitas análises tecnológicas (°brix, fibra, pol do caldo extraído e açúcar total recuperável). A produção de etanol de primeira geração, foi estimada em 7739 a 12312 L.ha-1 para as variedades RB962962 e RB867515, respectivamente. A variedade RB962962 apresentou melhores resultados (10446,99 L.ha⁻¹) de produtividade de etanol de segunda geração. Em função de seu desempenho na etapa anterior foram realizados ensaios de deslignificação do bagaço da variedade RB962962 com H₂O₂ alcalino, verificando-se perda de massa de 40,4% (±1,88; n=5), e após este processo de pré-tratamento uma redução de 23,6% nos teores de lignina detergente ácido (LDA) e incremento de 47,95% nos teores de celulose. Verificaram-se as maiores eficiências de hidrólise de 34,84% e 35,12% independentemente da carga enzimática (5 FPU.g-1) para as cargas de sólidos de 5 e 10 % (m/v), respectivamente. / Society’s search for alternative energy sources promotes research institutions to seek for effective ways to meet this growing demand. Biofuels are the main mitigators of the impacts caused by the burning of fossil fuels. With high production capacity of sugarcane, Brazil is now the world's leading producer of sugarcane. The general objective of this work was to evaluate the potential of first and second generation ethanol production in two crop cycles for sugarcane varieties in Pernambuco state. Specifically aimed to evaluate the effect of nitrogen fertilization (control, 40 and 80 kg.(hm²)⁻¹ of N) on the productivity and agroindustrial variables of the crop, to chemically characterize the lignocellulosic biomass in different parts of the plant, to estimate the potential production of the first and second generation ethanol and to verify the efficiency of the delignification and enzymatic hydrolysis tests studied. The field experiment was conducted at the experimental station of the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) in Itambé, PE, since 2012, with a randomized block design in a factorial arrangement, represented by five varieties of sugarcane (RB863129, RB92579, RB867515, RB931011 e RB962962) and three levels of nitrogen fertilization (control, 40 and 80 kg.(hm²)⁻¹ of N in the form of urea) with 4 blocks. The plots were composed of seven rows with 14 meters in length and 1 m between rows (98m²). It was using in this work the data referring to the cycles of the years 2014 and 2015 (2nd and 3rd crops). At harvest, the biomass of the plants was separated into stem, leaves (dried and greens) and subsamples were collected for chemical characterization of the components of the cell wall. The productivity for each one of the varieties in each fertilization was verified and was made the technological analysis of the sugarcane cultivars (°brix, fiber, sucrose in the extracted broth and total recovered sugar). From these data it was possible to estimate the production of first-generation ethanol, with values varying from 7738.70 to 12311.76 L.(hm²)⁻¹ for the varieties RB962962 and RB867515, respectively. The variety RB962962 presented better results (10446.99 L.(hm²)⁻¹ of second generation ethanol productivity. Due to its performance in the previous stage it was made the trials of delignification of bagasse of variety RB962962 with alkaline H₂O₂, where was observed weight loss of 40.4% (±1,88; n=5), and a reduction of 23.62% in acid detergent lignin (ADL) and a 47.95% increase in cellulose contents were observed after this pretreatment process. The highest hydrolysis efficiencies of 34.84% and 35.12%, independently of the enzymatic charge (5 FPU.g⁻¹), were found for solid loads of 5 and 10% (w/v), respectively.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:02:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11308_RODOLFO DE MERLO VENTUROTT.pdf: 1664529 bytes, checksum: 2de828c7265a10055ef43600b5c2a6ff (MD5) Previous issue date: 2017-08-14 / Existe atualmente um problema de saneamento básico que atinge bilhões de pessoas ao redor do mundo, especialmente em países subdesenvolvidos. A falta de tratamento das fezes ocasiona numa grande proliferação de doenças, como diarreia e cólera, causando desnutrição principalmente em crianças e podendo levar até a morte. O tratamento adequado destes dejetos é então fundamental para a melhoria da qualidade de vida das pessoas afetadas. Dente as soluções existentes, uma pouco explorada diz respeito à gaseificação. Estudos indicam o potencial da utilização da biomassa fecal para a produção de gases combustíveis, uma vez que ela apresenta alto poder calorífico se adequadamente preparada, com valores maiores do que biomassas convencionais, como madeira. Neste contexto, a pesquisa apresenta uma abordagem numérica em CFD para a simulação de um gaseificador cocorrente utilizando a biomassa fecal. A metodologia considera que as partículas de biomassa que entram no gaseificador são analisadas num referencial lagrangeano usando o Modelo de Fase Discreta, com o gás que preenche o domínio sendo analisado em referencial euleriano. As duas fases interagem em alternância durante o cálculo da solução do problema até que se atinja a convergência. Os resultados buscaram considerar a influência de diversos parâmetros no processo da gaseificação. As diferentes composições das amostras utilizadas indicaram um impacto de uma maior quantidade de carbono fixo no aumento da temperatura do reator, o que também impacta na qualidade dos gases produzidos. O aumento da umidade reduziu o poder calorífico dos gases, assim como no aumento do alcatrão, e também diminuiu a temperatura média do reator. A umidade relativa alterou um pouco a produção de gás hidrogênio devido à adição do vapor de água no gaseificador. O estudo, porém, apresentou eficiências relativamente altas, o que pode se dever à especificação da pirólise, e também houve problemas de estabilidade, que foram resolvidos com a relaxação da solução. Palavras chave: Biomassa fecal. Gaseificação. Gaseificador cocorrente. Dinâmica dos Fluidos Computacional. Modelo de Fase Discreta.