A reposição de perfilhos mortos ou consumidos pelo pastejo é ponto chave para manutenção da perenidade e produtividade da pastagem. Dentre outros fatores, a dinâmica com que esse processo ocorre é variável em função das estratégias de manejo utilizadas. Dessa forma, as estratégias de manejo do pastejo afetam a dinâmica do perfilhamento, gerando modificações em densidade populacional de perfilhos e em sua composição, nos padrões de ocupação horizontal da área e na estabilidade da população de perfilhos, características determinantes da perenidade e produtividade da planta forrageira. Com isso, o objetivo com este trabalho foi avaliar a frequência e o tamanho das touceiras, a dinâmica do perfilhamento, a densidade populacional de perfilhos e a participação relativa de perfilhos basais e aéreos na população de plantas de capim-elefante cv. Napier submetido a estratégias de pastejo rotativo de janeiro de 2011 a abril de 2012. Os tratamentos corresponderam a combinações entre duas condições pós- (alturas pós-pastejo de 35 e 45 cm) e duas condições pré-pastejo (95% e máxima interceptação luminosa - IL95% e ILMáx) e foram alocados às unidades experimentais segundo arranjo fatorial 2x2 e delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliadas características da estrutura horizontal dos pastos, dinâmica do perfilhamento e população de perfilhos totais e demografia de perfilhos basais e aéreos. Pastos manejados com a meta IL95% apresentaram ocupação mais uniforme da área caracterizada pela maior frequência de touceiras e menor frequência de espaços vazios relativamente àqueles manejados com a meta ILMáx. Independente da meta de IL pré-pastejo, os pastos passaram por um período de adaptação aos tratamentos impostos caracterizado pela redução da variabilidade do perímetro médio das touceiras do início do experimento até o início da primavera. Pastos manejados com a meta ILMáx apresentaram menor índice de estabilidade da população de perfilhos, consequência das maiores taxas de mortalidade relativamente aos pastos manejados com a meta IL95%. A densidade populacional de perfilhos aéreos (DPPa) foi maior que a de perfilhos basais (DPPb) para ambas as metas de IL pré-pastejo. De forma geral, não foi registrada diferença em DPPa entre as metas de IL pré-pastejo, mas a DPPb foi maior nos pastos manejados com a meta IL95%. A estratégia de manejo caracterizada pela meta IL95% favorece menor mortalidade de perfilhos e maior perfilhamento basal que, por sua vez, favorece ocupação mais uniforme da área, sugerindo possíveis benefícios para a habilidade competitiva e produtiva da pastagem. / Replacement of dead or consumed tillers during grazing is a key point for ensuring longevity and productivity of pastures. Among other factors, the dynamics of the tillering process is variable depending on management strategies used. In that context, grazing management strategies affect tillering dynamics causing changes in tiller population density and its composition, patterns of plant horizontal distribution and area occupation and in the stability of tiller population, all important characteristics determining longevity and productivity of forage grass communities. The objective of this study was to evaluate the frequency and size of tussocks, tillering dynamics, tiller population density and the relative contribution of basal and aerial tillers in elephant grass cv. Napier subjected to strategies of rotational stocking management from January 2011 to April 2012. Treatments corresponded to combinations between two post- (post-grazing heights of 35 and 45 cm) and two pregrazing conditions (95% and maximum canopy light interception during regrowth - LI95% and LIMax), and were allocated to experimental units (850 m2 paddocks) according to a 2x2 factorial arrangement in a complete randomised design, with four replications. The following response variables were measured: characteristics of sward horizontal structure, tiller dynamics and population, and demography of basal and aerial tillers. Swards managed with the LI95% target showed a more uniform occupation of the area characterised by higher frequency of tussocks and lower frequency of bare ground areas relat ive to those managed with the LIMax target. Regardless of LI pre-grazing target, swards underwent an adaptation period to treatments imposed characterised by reduction in the variability of the average tussock perimeter from the beginning of the experiment until early spring. Swards managed with the LIMax target had lower population stability index than those managed with the LI95% target, consequence of higher tiller death rates. Population density of aerial tillers (TPDa) was larger than basal tillers (TPDb) for both LI pre-grazing targets. In general, there was no difference in TPDa between LI pre-grazing targets, but TPDb was larger on swards managed with the LI95% target. the management strategy characterised by the LI95% target results in lower tiller death and larger production of basal tillers that, in turn, favours a more uniform occupation of the area, suggesting potential benefits to the competitive and productive ability of pastures.

Com a crescente busca por fontes energéticas renováveis alternativas ao petróleo, o uso de biomassa lignocelulósica, como Pennisetum purpureum (capim-elefante), apresenta-se como uma alternativa para a produção de etanol de segunda geração. Entretanto, a matéria-prima necessita ser pré-tratada apropriadamente para facilitar a ação das enzimas ao material. Entre os métodos de pré-tratamento, explosão a vapor é considerado um dos mais eficientes. No presente trabalho, o capim-elefante foi pré-tratado por explosão a vapor em diferentes temperaturas (180, 190, 200 °C) e tempos de residência (6, 8 e 10 min). As amostras prétratadas foram empregadas para produção de celulases e xilanases por Penicillium echinulatum. Essas enzimas foram utilizadas para hidrolisar capim-elefante e posteriormente realizou-se a fermentação alcóolica dos açúcares liberados. Quanto à produção de enzimas em cultivo submerso (CS), verificou-se efeito positivo da realização do pré-tratamento da biomassa para celulases totais (Filter Paper Activity (FPA) e endoglucanases) e β-glucosidases, sendo os pré-tratamentos realizados a 190 ºC / 8 e 190 ºC / 6 min os mais promissores. Para os cultivos em estado sólido (CES), a substituição de 50 % do capimelefante pré-tratado por explosão a vapor e submetido à lavagem por farelo de trigo favoreceu as produções de FPA (190 ºC / 8 min), de endoglicanases (200 ºC / 6 min) e de β-glicosidases (180 ºC / 6 min). Os meios formulados com capim-elefante não tratado apresentaram promissores títulos enzimáticos para FPA (23,38 ± 0,01 UI.g-1), endoglicanases (161,07 ± 0,66 UI.g-1) e xilanases (505,95 ± 39,23 UI.g-1), todos no quinto dia de cultivo. Para xilanases as maiores produções foram obtidas com capim-elefante não tratado em ambas as formas de condução de processo (CS e CES). Nas hidrólises enzimáticas, os maiores rendimentos de açúcares redutores foram obtidos quando empregou-se capim-elefante pré-tratado por explosão a vapor a 200 ºC / 10 min, e não lavado após o pré-tratamento (863,42 ± 62,52 mg.g-1). As maiores liberações de glicose foram obtidas para as amostras lavadas, pré-tratadas a 190 °C / 8 min (243,29 ± 6,19 mg.g-1), a 190 ºC / 10 min (248,34 ± 6,27 mg.g-1) e a 200 ºC / 10 min (246,00 ± 9,60 mg.g-1), após 48 h de hidrólise. Para a produção de etanol, os prétratamentos a 200 °C / 6 min com amostras lavadas possibilitaram as maiores produções, atingindo valores de 110,45 L por grama de capim-elefante pré-tratado, considerando-se a perda de massa durante o pré-tratamento. Os dados obtidos indicam o potencial do capimelefante tanto como matéria-prima para a produção de enzimas como para a liberação de açúcares redutores. Os resultados também revelam a necessidade de remover substâncias inibitórias formadas durante o pré-tratamento por explosão a vapor por meio de lavagem com água antes do processo de hidrólise enzimática e fermentação alcoólica. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-06-02T18:33:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Angelica Luisi Scholl .pdf: 3798262 bytes, checksum: 2d01d1762b38a87c29cf8cff5c8bc575 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-02T18:33:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Angelica Luisi Scholl .pdf: 3798262 bytes, checksum: 2d01d1762b38a87c29cf8cff5c8bc575 (MD5) / With the growing demand for sources of renewable energy as alternatives to petroleum, the use of lignocellulosic biomasses, such as Pennisetum purpureum (elephant grass), may provide a viable alternative to second generation ethanol production. However, the raw material must first be appropriately pretreated to facilitate the action of the enzyme on the material. Among pretreatment methods, steam explosion is considered one of the most efficient for biomass descontruction. In the present study, elephant grass was pretreated by steam explosion at different temperatures (180, 190, 200 °C) and residence times (6, 8 and 10 min). The pretreated samples were used to produce cellulases and xylanases by Penicillium echinulatum. These enzymes were used to hydrolyse elephant grass and subsequently the released sugars were used for alcoholic fermentation. For enzyme production in submerged cultivation (SC), the pretreatment of biomass showed a positive effect on total cellulases (Filter Paper Activity (FPA)), endoglucanases and β-glucosidases, being pretreatments performed at 190 °C / 8 and 190 °C / 6 min were the most promising. For solid state cultivations (SSC), replacing 50 % of elephant grass pretreated by steam explosion and submitted to washing by wheat bran favoured the productions of FPA (190 °C / 8 min), endoglucanases (200 °C / 6 min) and β-glucosidase (180 °C / 6 min). The media formulated with untreated elephant grass showed promising enzymatic titles for FPA (23.38  0.01 IU.g-1), endoglucanases (161.07  0.66 IU.g-1) and xylanases (505.95  39.23 IU.g-1) all in the fifth day of cultivation. For xylanases, the highest productions were obtained for the untreated elephant grass for both forms of the conduction process (SSC and SC). In enzymatic hydrolysis, the highest yield of reducing sugars was obtained when elephant grass pretreated at 200 °C / 10 min and unwashed after the pretreatment (863.42 ± 62.52 mg.g-1) was used. The highest release of glucose was obtained for the samples that were washed and pretreated at 190 °C / 8 min (243.29 ± 6.19 mg.g-1), 190 °C / 10 min (248.34 ± 6.27 mg.g-1) 200 °C / 10 min (246.00 ± 9.60 mg.g-1) after 48 h of hydrolysis. For ethanol production, the pretreatments at 200 °C / 6 min and washed exhibited the highest production, up to 110.45 L per gram of pretreated elephant grass, considering the loss of mass during pretreatment. These data support the use of elephant grass as a raw material for enzyme production as well for the release of reducing sugars. These results also reveal the need to remove inhibitory substances formed during steam explosion pretreatment by washing with water prior to enzymatic hydrolysis and alcoholic fermentation.

Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-12-14T14:58:49Z No. of bitstreams: 1 Tese Sheila Montipo.pdf: 194374 bytes, checksum: b1a6223393ea0c17e2d4cb2e30405652 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T14:58:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Sheila Montipo.pdf: 194374 bytes, checksum: b1a6223393ea0c17e2d4cb2e30405652 (MD5) Previous issue date: 2017-12-14 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS.

No período de fevereiro a maio de 2009 (experimento 1) e dezembro de 2009 a maio de 2010 (experimento 2) foram avaliados os efeitos de três alturas pós-pastejo (30, 50 e 70 cm) sobre as características morfogênicas e estruturais e a dinâmica do acúmulo de forragem e dos componentes morfológicos em pastos de capim-elefante cv. Napier quando atingidos 95% de interceptação luminosa pelo dossel durante a rebrotação. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados com três repetições. Nos dois experimentos e para perfilhos basais e aéreos e para o dossel, pastos manejados com altura pós-pastejo 30 cm apresentaram os menores valores de taxa de alongamento de folhas, duração de vida das folhas, taxa de alongamento de colmos, comprimento final da lâmina foliar e número de folhas vivas por perfilho. Esse padrão resultou em menores taxas de crescimento de folhas e de colmos, de crescimento total e de acúmulo de forragem nos pastos manejados com altura pós-pastejo de 30 cm relativamente àqueles manejados a 50 e 70 cm. As características morfogênicas e estruturais pouco diferiram entre as alturas pós-pastejo 50 e 70 cm. Contudo, pastos manejados a 50 cm apresentaram menores taxas de alongamento e de acúmulo de colmos e taxas de acúmulo de forragem relativamente estáveis, especialmente no experimento 2, em comparação àqueles manejados a 70 cm, sugerindo que essa altura pós-pastejo seria a mais indicada. A estratégia de decapitar a maioria dos meristemas apicais no primeiro pastejo (experimento 2) resultou em valores de características morfogênicas e estruturais relativamente mais estáveis e em menor taxa de acúmulo de colmos, sugerindo necessidade de controle minucioso da elevação dos meristemas apicais no primeiro ciclo de crescimento na primavera como forma de assegurar controle da estrutura dos pastos e produção de forragem com elevada proporção de folhas._________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: From February to May in 2009 (experiment 1) and from December and May in 2010 (experiment 2) the effects of three post-grazing heights (30, 50, and 70 cm) on the morphogenetic and structural characteristics, and the dynamics of the forage accumulation and of the morphologic components were evaluated in pastures of Elephant grass cv. Napier when the sward reached 95% of light interception during regrowth. A complete randomized block design with three replications was used. In both experiments and for aerial and basal tillers, pastures managed with a 30 cm post-grazing height presented lower values of leaf appearance and elongation rates, of leaf lifespan, of stem elongation rate, of final leaf lamina length, and of number of live leaves per tiller. This pattern resulted in lower rates of growth of leaves and of stems, of total growth, and of forage accumulation in the pastures managed at a 30 cm post-grazing height relatively to the ones managed at 50 and 70 cm. The morphogenetic and structural characteristics slightly differ between the 50 and 70 cm post-grazing heights. Nevertheless, pastures managed at 50 cm presented the lowest rates of elongation and accumulation of stems and relatively stable rates of forage accumulation, especially in the experiment 2, in comparison to the ones manages at 70 cm, suggesting that this post-grazing height would be the most indicated one. The strategy of decapitating the majority of the apical meristems in the first grazing (experiment 2) resulted in relatively more stable values of morphogenetic and structural characteristics and in lower stem accumulation rates, suggesting the need for a thorough control of the elevation of the apical meristems in the first cycle of growth in the spring as a way of assuring the control of the structure of the pastures and forage production with elevated leaf proportion.

Orientador: Ciniro Costa / Coorientador: Paulo Roberto de Lima Meirelles / Banca: Janaina Conte Hadlich / Banca: Kátia de Oliveira / Resumo: Proibida na alimentação de ruminantes, a cama aviária ou cama de frango, pode ser usada como fertilizante orgânico em pastagens e capineiras apenas após incorporação ao solo. No caso de pastagens, o pastejo só é permitido no mínimo 30 dias após a aplicação. Para tanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar o uso da cama de frango em substituição ao adubo químico (uréia) em uma pastagem de Pennisetum purpureum cv. Napier sobre a produtividade de massa seca e proteína bruta desta forragem. O experimento foi realizado em propriedade particular localizada no município de Botucatu/SP. A área utilizada foi uma pastagem de P. purpureum cv Napier plantada em linha em solo arenoso. A área utilizada para as parcelas foi de 800 metros quadrados, subdividida em cinco blocos com três parcelas cada de seis por sete metros. Os cortes foram efetuados a cada 42 dias, sendo avaliada a área durante um ano. Os três tratamentos utilizados foram: T1 - cama de frango na dosagem de 20 toneladas por hectare, aplicada de uma única vez, 30 dias antes do primeiro ciclo de pastejo; T2 - cama de frango na dosagem de 20 toneladas por hectare dividida em cinco aplicações, respectivamente, nos cinco ciclos de pastejo de verão (quatro toneladas por aplicação); T3 - uréia na dosagem de 70 kg de nitrogênio (N) por hectare (150kg de uréia aproximadamente). Foram efetuadas separações morfológicas e por estratos de altura (45-100 e >100 cm) durante o período do experimento. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso (cinco blocos com três parcelas por bloco). Não ocorreram diferenças na produção de massa seca de forragem entre os tratamentos, nas frações resultantes da separação botânica (folha, colmo e material senescente),estratificação e produção de proteina bruta da forragem. Conclui-se que o ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays the poultry manure and poultry litter were prohibited in ruminant feedings. So its use as organic fertilizer is permitted in pastures and forages only after soil incorporation. In the case of pastures, grazing is only allowed at least 30 days after application. Thus, the aim of this study was evaluated the productivity of dry matter and crude protein in Pennisetum purpureum cv Napier pasture fertilized with poultry litter to replace chemical fertilizeres. The experiment was conducted on private property in Botucatu city, São Paulo. The area used was a grazing Pennisetum purpureum cv Napier planted online in a sandy soil. The area used for the plots is approximately 800 square meters, divided into five blocks with three portions of 6x7 meters. The collects were made every 42 days, during one year. The treatments were: T1 - 20 tonnes of poultry litter, applied only once, 30 days before the first grazing cycle (Instruction No. 15 and No. 8 - MAP), T2 - 20 tonnes of poultry litter per hectare divided into 5 applications, respectively, in five cycles of summer grazing (4 tons per application), T3 - 70 kg nitrogen (N) per hectare (approximately 150 kg of urea). Separations were carried of morphological and strata during the experiment period. The experiment was conducted in a completely randomized blocks (5 blocks of 3 plots per block). In conclusion, there were no differences in production between treatments and in parts of the separation provided morphological and strata. The use of poultry litter as organic fertilizer to replace the urea is feasible according to the same productivity and crude protein of elephant grass, and also recommended ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: O Consumo de matéria seca (CMS), de fibra em detergente neutro (CFDN), o enchimento físico ruminal, as taxas de passagem no rúmen e pós-rúmen e o efeito da suplementação com concentrado sobre o consumo de MS da forragem foram avaliados com o objetivo de identificar os fatores limitantes do consumo de vacas leiteiras, em confinamento, que receberam capim-elefante picado e cortado com 30, 45 e 60 dias de crescimento. O CMS (8,0 kg/vaca/dia) e CFDN (5,3 kg/vaca/dia) obtidos com o capim cortado com 30 dias, foram inferiores (P<0,05) àqueles obtidos com 45 dias (10,0 e 6,6 kg/vaca/dia) e 60 dias (11,0 e 7,3 kg/vaca/dia), respectivamente. O CMS dos tratamentos com 30 e 45 dias foram semelhantes (P>0,05). O conteúdo máximo ruminal de FDN ocorreu às 4h22 (7,40 kg), 3h55 (7,60 kg) e 3h49 (7,57 kg) após o oferecimento do capim cortado com 30, 45 e 60 dias de idade, respectivamente. A taxa de passagem das partículas de FDN, com o tamanho de 2,38 mm do capim-elefante suplementado com 4 kg (3,7%/h), foi superior (P<0,05) ao capim sem suplementação (3,1%/h). O capim suplementado com 2 kg (3,4%/h) foi semelhante (P>0,05) aos outros dois tratamentos. Ocorreu efeito associativo combinado entre o CMS do capim e do suplemento. O enchimento físico do rúmen não limitou o consumo FDN, entretanto o teor de umidade do capim afetou o enchimento físico, limitando o consumo de MS do capim-elefante. / Abstract: Dry matter intake (DMI), neutral detergent fiber intake (NDFI), rumen fill, NDF rumen and post-rumen rates of passages and the effect of the concentrate supplementation on forage DMI were evaluated to determine the limiting factors intake of crossbred dairy cows managed in a free stall system fed chopped elephantgrass harvested at 30, 45 and 60 days of growth. The average DMI (8.0 kg/cow/day) and NDFI (5.3 kg/cow/day) values were lower (P<.05) for the 30 days elephantgrass than those for the 45 days (10.0 and 6.6 kg/cow/day) and 60 days (11.0 and 7.3 kg/cow/day) for the DMI and NDFI, respectively. The average DMI of the 45 and 60 days treatments were similar (P>.05). The maximum NDF rumen fill content was observed at 4h22 (7.40 kg), 3h55 (7.60 kg) and 3h49 (7.57 kg) after feeding for the treatments with 30, 45 and 60 days of growth, respectively. NDF rumen passage rate for particles sizes with 2.38 mm of elephantgrass supplemented with 4 kg (3.7%/h) was higher (P<.05) to 2 kg (3.1%/h). There was no treatment effect (P>.05) in the NDF rumen passage rate without concentrate supplementation (3.4%/h) and the two supplemented treatments. A combined associative effect on the DMI was observed on the two levels of concentrate. There was no treatments effect (P>.05) in the rumen fill for the NDF intake of cows, probably due to the low dry matter content of the forage. / Orientadora: Telma Teresinha Berchielli / Coorientador: Luiz Junuário Magalhães Aroeira / Banca: Luís Roberto de Andrade Rodrigues / Banca: Ricardo Andrade Reis / Banca: Fermino Deresz / Banca: Alexandre Vaz Pires / Doutor

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-09T19:37:11Z No. of bitstreams: 1 MarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf: 8185378 bytes, checksum: f592c32011f79a35178d9637d6c7a7cc (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-13T18:39:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf: 8185378 bytes, checksum: f592c32011f79a35178d9637d6c7a7cc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T18:39:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf: 8185378 bytes, checksum: f592c32011f79a35178d9637d6c7a7cc (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Nos ?ltimos anos, devido ao esgotamento progressivo dos combust?veis f?sseis convencionais, fontes de energia renov?veis tem desempenhado papel importante na matriz energ?tica. Dentre tais fontes, a biomassa lignocelul?sica aparece como uma op??o vi?vel, dispon?vel e de relativamente f?cil cultivo, sem competir com a produ??o de alimentos. A pir?lise r?pida destaca-se como rota de transforma??o de biomassa em produtos de diferentes fases (gases, bio-?leo, carv?o e condensado pirol?tico) com aplica??es diversas. Neste trabalho, bio-?leo foi produzido a partir do capim-elefante (Pennisetum Purpureum Schumach) em reatores de leito fluidizado com capacidades de 1,5 e 40 kg/h, sob diferentes atmosferas (ar, N2 e gases de reciclo da pir?lise), na temperatura de 500?C. No leito de 1,5 kg/h, conduziu-se a pir?lise sem e com a presen?a do catalisador HZSM-5, ambas sob N2. A pir?lise sem catalisador tamb?m foi realizada com reciclo (54, 74 e 85%) dos gases. No leito de 40 kg/h, conduziu-se a pir?lise sob atmosfera oxidativa moderada de ar (71% N2 e 21% O2) variando-se as configura??es da coluna de lavagem dos gases (sem trocador de calor, com trocador simples, com trocador multi-passe) e da recircula??o de condensado (produtos leves) produto da rea??o de pir?lise. Por fim, os bio-?leos obtidos dos experimentos com reciclo dos gases no leito de 1,5 kg/h foram submetidos ? desoxigena??o em leito de lama em 5%Pt/C. Os resultados mostraram que o reciclo dos gases ocasionou um aumento no teor de carbono de 53,96% (na pir?lise sem reciclo) para 70,89% (na pir?lise com 74% de reciclo) e para 77,16% (na pir?lise com a HZMS-5 in situ). O teor de oxig?nio diminuiu de 39,64% para 21,76%. O poder calor?fico superior (PCS) aumentou de 26,1 para 33,11 MJ/kg. Balan?os de massa mostraram que 5,4 a 6,15% da biomassa foi convertida em CH4, C2H4, C2H6 e C3H8 na pir?lise com reciclo dos gases. Todas as amostras de bio-?leos obtidas foram ricas em fen?is, com destaque para aquelas obtidas na atmosfera oxidativa. Os demais componentes e grupos funcionais majorit?rios no bio-?leo foram ?cido ac?tico, acetol, a??cares e cetonas. Baseado nos dados da din?mica da massa da biomassa no tempo um modelo cin?tico (biomassa produzindo bio-?leo + condensado, carv?o e gases) foi proposto e as equa??es diferenciais ordin?rias foram implementadas na linguagem FORTRAN com o objetivo de estimar constantes cin?ticas de velocidade da rea??o.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-06-28T15:38:58Z No. of bitstreams: 1 Ruthanna Isabelle de Oliveira.pdf: 1718096 bytes, checksum: a4d22f15c18485f26846b44759e72e61 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T15:38:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ruthanna Isabelle de Oliveira.pdf: 1718096 bytes, checksum: a4d22f15c18485f26846b44759e72e61 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The Gypsum Pole of Araripe is responsible for about 97% of the national production of plaster and has the wood coming from the Caatinga as the main component of the energy matrix of this productive chain, causing a severe impact on native vegetation. As the areas of forest management in the region are insignificant in relation to demand, the introduction of alternative sources of biomass for power generation is necessary, as the gramineae sugarcane and elephant grass. However, for these cultures to achieve higher productivity is necessary to develop more studies on suitable soils, nutrition, energy indicators and their impact on the semi-arid environment, predominantly occupied by native vegetation of the Caatinga. Thus, this study aimed to evaluate the potential of the mineral plaster Araripe and how it can influence changes in soil chemical properties due to its application; assess nutritional status, content, efficient use of nutrients and indicators of energy sugarcane and elephant grass grown in the presence and absence of mineral plaster; and finally evaluate the soil CO2 efflux and the influence of soil moisture and temperature that efflux in Caatinga areas preserved in the areas of cultivation of exotic grasses in the region and eucalyptus forests in the Araripe in Pernambuco. The experiment was conducted at the Experimental Station of the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) in Araripina, in a Oxisol. They used three varieties of sugarcane: : two Cuban origin (C90-176 and C90-178), called energy cane; one improved by the Genetic Improvement Program RIDESA (RB962962), and two varieties of elephant grass (Cameroon and Venezuela) in the presence and absence of mineral plaster. At 320 days after the application of gypsum, soil samples were collected separately in the depths 0.0-0.2; 0.2-0.4 and 0.4-0.6 m. All samples proceeded to determine the pH (H2O) Ca2+, Mg2+, K+, Al3+ and SO42-. At 120 and 180 days after planting (DAP) it was collected of +3 leaf to assess the nutritional status of grasses. At 320 DAP was carried out the harvest of the gramineae and the shoots were separated into leaf and stalk.In the compartments evaluated the levels of nutrients, extracted quantity and efficiency of biological utilization of these nutrients. energy indicators as fiber content, lignin and the gross calorific value (PCS) were evaluated in four different periods: at three months, six months, nine months and a half and ten and a half months of plant growth . To evaluate the soil CO2 efflux in Caatinga areas preserved, gramineae cultivation and eucalyptus forests were conducted five evaluations, two in the dry season and three in the rainy season. The application of mineral plaster did not increase the levels of Ca2+ in the soil subsurface, but increased the sulfate content of up to 0.6 m deep and reduced the Al saturation. Mg2+ and K+ levels did not change with the application of plaster. There was a difference in Ca2+ and Mg2+ levels in soil under different types of gramineae. The content of K, Ca and Mg in the shoot was influenced by the use of gypsum, regardless of the cultivated grass. Except the variety of sugarcane RB962962 the gramineae extracted more S when the plaster was applied. The efficiency of biological utilization of N, P, K, Ca and Mg of the grass was not influenced by the application of plaster. The varieties of sugarcane Cuban C90-176 and C90-178 and variety of Cameroon elephant grass showed lower efficiency of biological utilization of S when the plaster was applied. There was little variation in energy indicators in the stalk and leaf of different gramineae in evaluation periods. The increase in lignin content in elephant grass stalk Cameron suggests that cutting this grass for energy use must not take place before 200 after planting. The application of plaster increased the dry matter production in increments of up to 9 Mg ha-1 for the variety of elephant grass Venezuela. The overall average CO2 soil efflux was 2.07; 2.73 and 1.67 μmol m-2 s-1 for the areas of Caatinga, grasses and eucalyptus, respectively. Areas had the same CO2 soil efflux behavior. In dry periods the emissions were lower than in the rain periods. There was a correlation among CO2 soil efflux with temperature and soil moisture. / O Pólo Gesseiro do Araripe é responsável por cerca de 97% da produção nacional de gesso e tem a lenha oriunda do bioma Caatinga como o principal componente da matriz energética dessa cadeia produtiva, causando um impacto severo na vegetação nativa. Como as áreas de manejo florestal da região são insignificantes em relação à demanda, se faz necessária a introdução de fontes alternativas de biomassa vegetal para geração de energia, como as gramíneas cana-de-açúcar e capim elefante. No entanto, para que essas culturas alcancem elevadas produtividades é necessário o desenvolvimento de estudos sobre solos mais adequados, nutrição, indicadores energéticos e o impacto delas no ambiente semi-árido, predominantemente ocupado pela vegetação nativa da Caatinga. Desta forma, neste trabalho se objetivou avaliar o potencial do gesso mineral do Araripe e como ele pode influenciar mudanças nas características químicas do solo em função de sua aplicação; avaliar o estado nutricional, conteúdo, eficiência do uso de nutrientes e indicadores energéticos de cana-de-açúcar e capim elefante cultivadas na presença e ausência de gesso mineral; e por fim avaliar o efluxo de CO2 do solo e verificar a influência da umidade e temperatura do solo nesse efluxo em áreas de Caatinga preservada, nas áreas de cultivo das gramíneas exóticas na região e de florestas de eucalipto na Chapada do Araripe, em Pernambuco. O experimento foi conduzido na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) em Araripina, em um Latossolo Amarelo. Foram utilizadas três variedades de cana-de-açúcar: duas de origem cubana (C90-176 e C90-178), denominadas canas energéticas; uma melhorada pelo Programa de Melhoramento Genético da RIDESA (RB 962962), além de duas variedades de capim elefante (Cameroon e Venezuela) na presença e ausência de gesso mineral. Aos 320 dias após a aplicação de gesso, amostras de solo foram coletadas separadamente nas profundidades 0,0-0,2; 0,2-0,4, e 0,4-0,6 m. Nas amostras procedeu-se a determinação do pH (H2O), Ca2+, Mg2+, K+, Al3+, e SO42-. Aos 120 e 180 dias após o plantio (DAP) realizou-se coleta da folha +3 para avaliação do estado nutricional das gramíneas. Aos 320 DAP foi realizado o corte das gramíneas e a parte aérea foi separada nos compartimentos folha e colmo. Nos compartimentos foram avaliados os teores dos nutrientes, quantidade extraída e eficiência de utilização biológica desses nutrientes. Os indicadores energéticos como, teor de fibras, lignina e o poder calorífico superior (PCS) foram avaliados em quatro diferentes períodos: aos três meses, seis meses, nove meses e meio e dez meses e meio de crescimento das plantas. Para avaliar o efluxo de CO2 do solo em áreas de Caatinga preservada, cultivo de gramíneas e florestas de eucalipto foram realizadas cinco avaliações, duas no período de seca e três no período chuvoso. A aplicação de gesso mineral não elevou os teores de Ca2+ do solo em subsuperfície, porém incrementou os teores de sulfato até 0,6 m de profundidade e reduziu a saturação por Al. Os teores de Mg2+ e K+ não alteraram com a aplicação de gesso. Houve diferença nos teores de Ca2+ e Mg2+ no solo cultivado sob os diferentes tipos de gramíneas. O conteúdo de K, Ca e Mg na parte aérea foi influenciado pelo uso do gesso, independente do tipo de gramínea cultivada. Com exceção da variedade de cana-de-açúcar RB962962 as gramíneas extraíram mais S quando o gesso foi aplicado. A eficiência de utilização biológica de N, P, K, Ca e Mg das gramíneas não sofreu influência da aplicação de gesso. As variedades de cana-de-açúcar cubanas C90-176 e C90-178 e a variedade de capim elefante Cameroon apresentaram menor eficiência de utilização biológica de S quando o gesso foi aplicado. Houve pouca variação nos indicadores energéticos no colmo e na folha das diferentes gramíneas nos períodos avaliados. O incremento dos teores de lignina no colmo do capim elefante Cameron sugere que o corte dessa gramínea para uso energético não deve ocorrer antes dos 200 após o plantio. A aplicação de gesso aumentou a produção de matéria seca com incrementos de até 9 Mg ha-1 na variedade de capim elefante Venezuela. A média geral do efluxo de CO2 do solo foi de 2,07; 2,73 e 1,67 μmol m-2 s-1, para as áreas de Caatinga, gramíneas e eucalipto, respectivamente. As áreas tiveram o mesmo comportamento para o efluxo de CO2. Nos períodos de seca houve menores emissões e nos períodos de chuva maiores. Houve correlação entre o efluxo de CO2 do solo com a temperatura e a umidade do solo.

No período de fevereiro a maio de 2009 (experimento 1) e dezembro de 2009 a maio de 2010 (experimento 2) foram avaliados os efeitos de três alturas pós-pastejo (30, 50 e 70 cm) sobre as características morfogênicas e estruturais e a dinâmica do acúmulo de forragem e dos componentes morfológicos em pastos de capim-elefante cv. Napier quando atingidos 95% de interceptação luminosa pelo dossel durante a rebrotação. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados com três repetições. Nos dois experimentos e para perfilhos basais e aéreos e para o dossel, pastos manejados com altura pós-pastejo 30 cm apresentaram os menores valores de taxa de alongamento de folhas, duração de vida das folhas, taxa de alongamento de colmos, comprimento final da lâmina foliar e número de folhas vivas por perfilho. Esse padrão resultou em menores taxas de crescimento de folhas e de colmos, de crescimento total e de acúmulo de forragem nos pastos manejados com altura pós-pastejo de 30 cm relativamente àqueles manejados a 50 e 70 cm. As características morfogênicas e estruturais pouco diferiram entre as alturas pós-pastejo 50 e 70 cm. Contudo, pastos manejados a 50 cm apresentaram menores taxas de alongamento e de acúmulo de colmos e taxas de acúmulo de forragem relativamente estáveis, especialmente no experimento 2, em comparação àqueles manejados a 70 cm, sugerindo que essa altura pós-pastejo seria a mais indicada. A estratégia de decapitar a maioria dos meristemas apicais no primeiro pastejo (experimento 2) resultou em valores de características morfogênicas e estruturais relativamente mais estáveis e em menor taxa de acúmulo de colmos, sugerindo necessidade de controle minucioso da elevação dos meristemas apicais no primeiro ciclo de crescimento na primavera como forma de assegurar controle da estrutura dos pastos e produção de forragem com elevada proporção de folhas._________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: From February to May in 2009 (experiment 1) and from December and May in 2010 (experiment 2) the effects of three post-grazing heights (30, 50, and 70 cm) on the morphogenetic and structural characteristics, and the dynamics of the forage accumulation and of the morphologic components were evaluated in pastures of Elephant grass cv. Napier when the sward reached 95% of light interception during regrowth. A complete randomized block design with three replications was used. In both experiments and for aerial and basal tillers, pastures managed with a 30 cm post-grazing height presented lower values of leaf appearance and elongation rates, of leaf lifespan, of stem elongation rate, of final leaf lamina length, and of number of live leaves per tiller. This pattern resulted in lower rates of growth of leaves and of stems, of total growth, and of forage accumulation in the pastures managed at a 30 cm post-grazing height relatively to the ones managed at 50 and 70 cm. The morphogenetic and structural characteristics slightly differ between the 50 and 70 cm post-grazing heights. Nevertheless, pastures managed at 50 cm presented the lowest rates of elongation and accumulation of stems and relatively stable rates of forage accumulation, especially in the experiment 2, in comparison to the ones manages at 70 cm, suggesting that this post-grazing height would be the most indicated one. The strategy of decapitating the majority of the apical meristems in the first grazing (experiment 2) resulted in relatively more stable values of morphogenetic and structural characteristics and in lower stem accumulation rates, suggesting the need for a thorough control of the elevation of the apical meristems in the first cycle of growth in the spring as a way of assuring the control of the structure of the pastures and forage production with elevated leaf proportion.

Com a crescente busca por fontes energéticas renováveis alternativas ao petróleo, o uso de biomassa lignocelulósica, como Pennisetum purpureum (capim-elefante), apresenta-se como uma alternativa para a produção de etanol de segunda geração. Entretanto, a matéria-prima necessita ser pré-tratada apropriadamente para facilitar a ação das enzimas ao material. Entre os métodos de pré-tratamento, explosão a vapor é considerado um dos mais eficientes. No presente trabalho, o capim-elefante foi pré-tratado por explosão a vapor em diferentes temperaturas (180, 190, 200 °C) e tempos de residência (6, 8 e 10 min). As amostras prétratadas foram empregadas para produção de celulases e xilanases por Penicillium echinulatum. Essas enzimas foram utilizadas para hidrolisar capim-elefante e posteriormente realizou-se a fermentação alcóolica dos açúcares liberados. Quanto à produção de enzimas em cultivo submerso (CS), verificou-se efeito positivo da realização do pré-tratamento da biomassa para celulases totais (Filter Paper Activity (FPA) e endoglucanases) e β-glucosidases, sendo os pré-tratamentos realizados a 190 ºC / 8 e 190 ºC / 6 min os mais promissores. Para os cultivos em estado sólido (CES), a substituição de 50 % do capimelefante pré-tratado por explosão a vapor e submetido à lavagem por farelo de trigo favoreceu as produções de FPA (190 ºC / 8 min), de endoglicanases (200 ºC / 6 min) e de β-glicosidases (180 ºC / 6 min). Os meios formulados com capim-elefante não tratado apresentaram promissores títulos enzimáticos para FPA (23,38 ± 0,01 UI.g-1), endoglicanases (161,07 ± 0,66 UI.g-1) e xilanases (505,95 ± 39,23 UI.g-1), todos no quinto dia de cultivo. Para xilanases as maiores produções foram obtidas com capim-elefante não tratado em ambas as formas de condução de processo (CS e CES). Nas hidrólises enzimáticas, os maiores rendimentos de açúcares redutores foram obtidos quando empregou-se capim-elefante pré-tratado por explosão a vapor a 200 ºC / 10 min, e não lavado após o pré-tratamento (863,42 ± 62,52 mg.g-1). As maiores liberações de glicose foram obtidas para as amostras lavadas, pré-tratadas a 190 °C / 8 min (243,29 ± 6,19 mg.g-1), a 190 ºC / 10 min (248,34 ± 6,27 mg.g-1) e a 200 ºC / 10 min (246,00 ± 9,60 mg.g-1), após 48 h de hidrólise. Para a produção de etanol, os prétratamentos a 200 °C / 6 min com amostras lavadas possibilitaram as maiores produções, atingindo valores de 110,45 L por grama de capim-elefante pré-tratado, considerando-se a perda de massa durante o pré-tratamento. Os dados obtidos indicam o potencial do capimelefante tanto como matéria-prima para a produção de enzimas como para a liberação de açúcares redutores. Os resultados também revelam a necessidade de remover substâncias inibitórias formadas durante o pré-tratamento por explosão a vapor por meio de lavagem com água antes do processo de hidrólise enzimática e fermentação alcoólica. / With the growing demand for sources of renewable energy as alternatives to petroleum, the use of lignocellulosic biomasses, such as Pennisetum purpureum (elephant grass), may provide a viable alternative to second generation ethanol production. However, the raw material must first be appropriately pretreated to facilitate the action of the enzyme on the material. Among pretreatment methods, steam explosion is considered one of the most efficient for biomass descontruction. In the present study, elephant grass was pretreated by steam explosion at different temperatures (180, 190, 200 °C) and residence times (6, 8 and 10 min). The pretreated samples were used to produce cellulases and xylanases by Penicillium echinulatum. These enzymes were used to hydrolyse elephant grass and subsequently the released sugars were used for alcoholic fermentation. For enzyme production in submerged cultivation (SC), the pretreatment of biomass showed a positive effect on total cellulases (Filter Paper Activity (FPA)), endoglucanases and β-glucosidases, being pretreatments performed at 190 °C / 8 and 190 °C / 6 min were the most promising. For solid state cultivations (SSC), replacing 50 % of elephant grass pretreated by steam explosion and submitted to washing by wheat bran favoured the productions of FPA (190 °C / 8 min), endoglucanases (200 °C / 6 min) and β-glucosidase (180 °C / 6 min). The media formulated with untreated elephant grass showed promising enzymatic titles for FPA (23.38  0.01 IU.g-1), endoglucanases (161.07  0.66 IU.g-1) and xylanases (505.95  39.23 IU.g-1) all in the fifth day of cultivation. For xylanases, the highest productions were obtained for the untreated elephant grass for both forms of the conduction process (SSC and SC). In enzymatic hydrolysis, the highest yield of reducing sugars was obtained when elephant grass pretreated at 200 °C / 10 min and unwashed after the pretreatment (863.42 ± 62.52 mg.g-1) was used. The highest release of glucose was obtained for the samples that were washed and pretreated at 190 °C / 8 min (243.29 ± 6.19 mg.g-1), 190 °C / 10 min (248.34 ± 6.27 mg.g-1) 200 °C / 10 min (246.00 ± 9.60 mg.g-1) after 48 h of hydrolysis. For ethanol production, the pretreatments at 200 °C / 6 min and washed exhibited the highest production, up to 110.45 L per gram of pretreated elephant grass, considering the loss of mass during pretreatment. These data support the use of elephant grass as a raw material for enzyme production as well for the release of reducing sugars. These results also reveal the need to remove inhibitory substances formed during steam explosion pretreatment by washing with water prior to enzymatic hydrolysis and alcoholic fermentation.