MOREIRA, Luís Clênio Jário. Evapotranspiração da melancia irrigada por meio do sebal, balanço hídrico e correlações turbulentas. 2009. 93 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-24T18:15:00Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_lcjmoreira.pdf: 3814505 bytes, checksum: 81398ff4c27ff4574187c47d59b27dc5 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:18:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_lcjmoreira.pdf: 3814505 bytes, checksum: 81398ff4c27ff4574187c47d59b27dc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:18:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_lcjmoreira.pdf: 3814505 bytes, checksum: 81398ff4c27ff4574187c47d59b27dc5 (MD5) Previous issue date: 2009 / In applications of the SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) algorithm parameters for physical processes adjusted for other regions of the planet are commonly used. Therefore, there is a need for validation of the estimates made with the algorithm compared with other conventional methods of estimating evapotranspiration. Thus, this study main goal was to evaluate the satellite-based algorithm to estimate evapotranspiration of irrigated watermelon using as comparative methods: soil water balance and eddy correlation. The studied area was a plot of 1 ha located in the irrigated district of the low Acaraú River. Foliar coverage was obtained from digital images taken from a camera. Sensors were installed from the soil surface to a height of 1.5 m for monitoring the temperature in the air. The unsaturated hydraulic conductivity function of the soil was obtained using the instantaneous profile method. The water balance in the soil was done on days 17, 18 and 19 December, 2008, in the 0 to 30 cm depth using soil moisture capacitive sensors. To evaluate the components of net radiation and evapotranspiration using the method of eddy correlation, a micrometeorological tower was installed in the center of the studied area, where latent heat flux (LE), sensible heat flux (H) and evapotranspiration were determined. With climate data from a meteorological station nearby and using the FAO´s methodology, net radiation (Rn) and soil heat flow (G) were determined. The SEBAL algorithm was applied in two Landsat5 satellite images acquired in 17/12/2008 and 02/01/2009 for estimating the net radiation and daily evapotranspiration. The measured temperature at the soil surface and in the air at 10 cm high was over 40 ° C near noon time. The unsaturated hydraulic conductivity function found was of the form K (θ) = 0.089 e28, 53θ and K (θ) = 0.0469 e48, 773θ, respectively for 0 - 15 and 15 - 30 cm. The evapotranspiration obtained from soil water balance with capacitive sensors in the study period was 9.37; 12.18 and 11.27 mm day-1, respectively in 17; 18 and December 19, 2008. For the radiation balance it was found that the latent heat flux was underestimated by using the method of eddy correlation with maximum values of the order of 150 W m-2. The sensible heat flux was always larger than the LE during the day, with maximum values near 300 W m-2. The energy balance done but accounting H + LE and Rn – G produced a residual error of around 60%. The daily average values of ETc (eddy correlations) for part of the experimental period were in the range of 0.91 to 1.18 mm day-1, with an average of 0.96 mm day-1. The satellite image that was applied to SEBAL algorithm presented many clouds, affecting the estimation of the components of radiation balance and evapotranspiration. In the area of watermelon, SEBAL estimates of evapotranspiration for dates 17/12/2008 and 02/01/2009 were 6.5 and 4.0 mm day-1, respectively. For validation, the ETo obtained by Penman-Montheith method at the time of satellite overpass was 0.53 mm h-1, while Etc obtained with SEBAL, eddy correlation and soil-water balance was 0.78; 0.11 and 0.55 mm h-1, respectively. / Nas aplicações feitas com o SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land), estão sendo utilizadas parametrizações de processos físicos ajustados para outras regiões do planeta. Portanto, existe uma necessidade de validação das estimativas feitas com o algoritmo comparando com outros métodos usuais de estimativa de evapotranspiração. Assim, esse trabalho teve como objetivo avaliar o algoritmo SEBAL na estimativa da evapotranspiração da melancia irrigada usando como métodos comparativos o balanço hídrico no solo e método das correlações turbulentas (eddy correlation). A área estudada foi um lote de 1 ha localizado no Perímetro Irrigado Baixo Acaraú. A cobertura Foliar foi obtida a partir de fotografias digitais. Foram instalados sensores a partir da superfície do solo até a altura de 1,5 m para monitoramento da temperatura no ar. Para fazer o balanço hídrico no solo foi encontrada a função da condutividade hidráulica não saturada através da metodologia do perfil instantâneo. O balanço hídrico no solo foi feito nos dias 17, 18 e 19/12/2008 na camada de 0 a 30 cm usando sensores capacitivos de umidade. Para avaliar os componentes do balanço de radiação e a evapotranspiração através do método das correlações turbulentas foi instalada uma torre micrometeorológica no centro da área, onde o fluxo de calor latente (LE), o fluxo de calor sensível (H) e a evapotranspiração foram determinados. Com dados climáticos de uma estação meteorologia próximo a área e usando a metodologia da FAO foi estimado a radiação líquida (Rn) e o fluxo de calor no solo (G). O algoritmo SEBAL foi usado nas imagens do TM-Landsat 5 dos dias 17/12/2008 e 02/01/2009 para estimar o balanço de radiação e a evapotranspiração diária. A temperatura na superfície e a 10 cm de altura próximos ao meio dia foi superior a 40°C. A função da condutividade hidráulica no solo não saturado para camada de 0 – 15 e 15 – 30 cm foi: K(θ) = 0,089e28,53θ e K(θ) = 0,0469e48,773θ, respectivamente. A evapotranspiração obtida através do balanço hídrico com sensores capacitivos nos dias analisados foi 9,37; 12,18 e 11,27 mm dia-1, respectivamente em 17; 18 e 19 de dezembro de 2008. No balanço de energia observou-se que o fluxo de calor latente foi subestimado usando o método das correlações turbulentas apresentando valores máximos no dia nunca superiores a 150 W m-2. O fluxo de calor sensível esteve sempre maior que o LE durante o dia, apresentando valores máximos próximos a 300 W m-2. O erro de fechamento da equação do balanço de energia obtido através do equacionamento entre H + LE e Rn – G foi de cerca de 60%. Os valores médios diários da ETc (correlações turbulentas) para parte do período experimental estiveram na faixa de 0,91 a 1,18 mm dia-1, com média de 0,96 mm dia-1. As imagens de satélites em que foi usado o algoritmo SEBAL apresentaram nuvens comprometendo a estimativa dos componentes do balanço de radiação e a evapotranspiração. Na área da melancia, a evapotranspiração diária usando o SEBAL nos dias 17/12/2008 e 02/01/2009 foi 6,5 e 4,0 mm dia-1, respectivamente. Na análise comparativa, a ETo na hora da passagem do satélite foi de 0,53 mm h-1, enquanto a ETc foi de 0,78; 0,11 e 0,55 mm h-1 estimada com o SEBAL, métodos das correlações turbulentas e balanço hídrico, espectivamente.

As preocupações com o uso da terra têm permeado inúmeros estudos científicos, no âmbito nacional e internacional, voltados para a avaliação dos impactos ambientais causados pelas atividades agropecuárias. Alguns processos do ciclo hidrológico, a exemplo da evapotranspiração apresentam modificações consideráveis, devido às constantes mudanças nos usos dos solos. Desta forma, o presente trabalho busca destacar o problema das rápidas e intensas mudanças no uso do solo oriundas da expansão da atividade agropecuária e seus impactos ao meio ambiente, especialmente sobre o processo da evapotranspiração regional, na mesorregião do Sul Goiano, região típica de cerrado, localizada no centro-oeste brasileiro. A aplicação do algoritmo Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL consistiu o cerne da metodologia utilizada, com vista à estimativa dos fluxos de energia e da evapotranspiração em escala regional, obtidos com base no equacionamento do balanço de energia à superfície, complementado por dados de temperatura do ar e velocidade do vento adquiridos em estações meteorológicas (PCDs) instaladas na área de estudo. Foram utilizados dados do sensor MODIS/TERRA dos anos 2006, 2007, 2008, 2009 e 2010. O algoritmo foi testado em sua forma clássica e modificado por alterações nos critérios de seleção dos pixels âncoras, utilizados no procedimento da estimativa do fluxo de calor sensível. Pode-se concluir que a alteração dos critérios influenciou positivamente os resultados obtidos e que os valores da evapotranspiração, na região estudada, indicaram a potencialidade da metodologia empregada para o monitoramento sistemático dos componentes do balanço de energia em escala regional. / Concerns over land use have permeated many scientific studies at the national and international, aimed at assessing the environmental impacts caused by agricultural activities. Some processes of the hydrological cycle, such as the present evapotranspiration significant changes, due to constant changes in land uses. Thus, this paper seeks to highlight the problem of rapid and intense changes in land use arising from the expansion of agricultural activities and their impacts on the environment, especially on the process of regional evapotranspiration in southern Goiás Greater Region, a region typical of cerrado located in central Brazil. The application of the algorithm "Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL" was the core of the methodology used for the estimation of energy fluxes and evapotranspiration on a regional scale, based on the obtained solution of the surface energy balance, supplemented by data of air temperature and wind speed acquired in weather stations (PCDs) installed in the study area. We used data from MODIS / TERRA the years 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010. The algorithm was tested in its classic form and modified by changes in the criteria for selecting pixels anchors used in the procedure of estimating the sensible heat flux. It can be concluded that the change in criteria positively influenced the results obtained and the values of evapotranspiration in the study area, indicated the potential of the methodology used for the systematic monitoring of the components of energy balance on a regional scale.

As preocupações com o uso da terra têm permeado inúmeros estudos científicos, no âmbito nacional e internacional, voltados para a avaliação dos impactos ambientais causados pelas atividades agropecuárias. Alguns processos do ciclo hidrológico, a exemplo da evapotranspiração apresentam modificações consideráveis, devido às constantes mudanças nos usos dos solos. Desta forma, o presente trabalho busca destacar o problema das rápidas e intensas mudanças no uso do solo oriundas da expansão da atividade agropecuária e seus impactos ao meio ambiente, especialmente sobre o processo da evapotranspiração regional, na mesorregião do Sul Goiano, região típica de cerrado, localizada no centro-oeste brasileiro. A aplicação do algoritmo Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL consistiu o cerne da metodologia utilizada, com vista à estimativa dos fluxos de energia e da evapotranspiração em escala regional, obtidos com base no equacionamento do balanço de energia à superfície, complementado por dados de temperatura do ar e velocidade do vento adquiridos em estações meteorológicas (PCDs) instaladas na área de estudo. Foram utilizados dados do sensor MODIS/TERRA dos anos 2006, 2007, 2008, 2009 e 2010. O algoritmo foi testado em sua forma clássica e modificado por alterações nos critérios de seleção dos pixels âncoras, utilizados no procedimento da estimativa do fluxo de calor sensível. Pode-se concluir que a alteração dos critérios influenciou positivamente os resultados obtidos e que os valores da evapotranspiração, na região estudada, indicaram a potencialidade da metodologia empregada para o monitoramento sistemático dos componentes do balanço de energia em escala regional. / Concerns over land use have permeated many scientific studies at the national and international, aimed at assessing the environmental impacts caused by agricultural activities. Some processes of the hydrological cycle, such as the present evapotranspiration significant changes, due to constant changes in land uses. Thus, this paper seeks to highlight the problem of rapid and intense changes in land use arising from the expansion of agricultural activities and their impacts on the environment, especially on the process of regional evapotranspiration in southern Goiás Greater Region, a region typical of cerrado located in central Brazil. The application of the algorithm "Surface Energy Balance Algorithm for Land - SEBAL" was the core of the methodology used for the estimation of energy fluxes and evapotranspiration on a regional scale, based on the obtained solution of the surface energy balance, supplemented by data of air temperature and wind speed acquired in weather stations (PCDs) installed in the study area. We used data from MODIS / TERRA the years 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010. The algorithm was tested in its classic form and modified by changes in the criteria for selecting pixels anchors used in the procedure of estimating the sensible heat flux. It can be concluded that the change in criteria positively influenced the results obtained and the values of evapotranspiration in the study area, indicated the potential of the methodology used for the systematic monitoring of the components of energy balance on a regional scale.

The theoretical part of the thesis deals with the issue of energy balance. Principles of its regulation and factors that affect it through energy intake or energy output are described in the thesis. It also describes methods of measuring and calculating energy output for proper adjustment of energy needs and achieving energy balance. In addition, the thesis presents energy needs in in specific life stages and pathological conditions that may occur during prolonged disruption of the energy balance. Both physiological and pharmacological factors which may impact energy metabolism are mentioned. The main objective of the practical part was to analyze freely available articles on the Internet providing different ways of weight reduction. The articles were subjected to a critical assessment from the point of view of a nutritional therapist and compared with expert studies. The secondary objective was to evaluate the questionnaire which also dealt with weight reduction. The individual responses were focused on the respondents' personal experience with weight loss. The results showed that up to 90 % of respondents attempted to reduce weight and that freely available articles, which do not always provide relevant information, were often used for this purpose. Keywords: energy balance, basal energy...

abstract: Foraging has complex effects on whole-organism homeostasis, and there is considerable evidence that foraging behavior is influenced by both environmental factors (e.g., food availability, predation risk) and the physiological condition of an organism. The optimization of foraging behavior to balance costs and benefits is termed state-dependent foraging (SDF) while behavior that seeks to protect assets of fitness is termed the asset protection principle (APP). A majority of studies examining SDF have focused on the role that energy balance has on the foraging of organisms with high metabolism and high energy demands ("high-energy systems" such as endotherms). In contrast, limited work has examined whether species with low energy use ("low-energy systems" such as vertebrate ectotherms) use an SDF strategy. Additionally, there is a paucity of evidence demonstrating how physiological and environmental factors other than energy balance influence foraging behavior (e.g. hydration state and free-standing water availability). Given these gaps in our understanding of SDF behavior and the APP, I examined the state-dependency and consequences of foraging in a low-energy system occupying a resource-limited environment - the Gila monster (Heloderma suspectum, Cope 1869). In contrast to what has been observed in a wide variety of taxa, I found that Gila monsters do not use a SDF strategy to manage their energy reserves and that Gila monsters do not defend their energetic assets. However, hydration state and free-standing water availability do affect foraging behavior of Gila monsters. Additionally, as Gila monsters become increasingly dehydrated, they reduce activity to defend hydration state. The SDF behavior of Gila monsters appears to be largely driven by the fact that Gila monsters must separately satisfy energy and water demands with food and free-standing water, respectively, in conjunction with the timescale within which Gila monsters balance their energy and water budgets (supra-annually versus annually, respectively). Given these findings, the impact of anticipated changes in temperature and rainfall patterns in the Sonoran Desert are most likely going to pose their greatest risks to Gila monsters through the direct and indirect effects on water balance. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Biology 2014

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Como o processo de gaseificaÃÃo do glicerol adquire um balanÃo energÃtico desfavorÃvel, à sugerida a operaÃÃo de um gaseificador como dispositivo de heat recovery. Nesse contexto, um reator de leito fixo à operado com gases de exaustÃo a uma temperatura de 820ÂC como fonte de energia e injeÃÃo eletrÃnica contÃnua de glicerol e Ãgua. O reator de leito fixo foi construÃdo com aÃo inox AISI 310 e com capacidade volumÃtrica de 3,73 litros e como material poroso do leito a alumina com 1,5 mm de diÃmetro. O experimento utilizou termopar do tipo K, sensor de pressÃo piezoresistivo e controle de vazÃo mÃssica com sensor de alta precisÃo do tipo Coriolis. A composiÃÃo dos gases do produto, a demanda energÃtica da gaseificaÃÃo e a eficiÃncia global do processo foram analisadas em funÃÃo da temperatura variando de 600 a 800 ÂC e a percentagem de glicerol na mistura variando de 30 a 90%. Para determinar a viabilidade do projeto foi realizado um estudo energÃtico do processo utilizando o software EES (Engineering Equation Solver). Apesar de o reator ter sido construÃdo com pequenas dimensÃes o objetivo do trabalho à obter resultados qualitativos para a gaseificaÃÃo do glicerol com praticidade, sem variÃveis de risco e dificuldades envolvidas em sistemas de grande porte. O experimento mostrou uma boa conversÃo dos produtos em hidrogÃnio com valores acima de 50% em 750ÂC e proporÃÃo de 70% de glicerol em Ãgua e um gasto energÃtico de 36 MJ/g com uma eficiÃncia do processo prÃxima a 100%. / As the gasification process of glycerol acquires an unfavorable energy balance, the operation of a gasifier in heat recovery mode is suggested. In this context, a fixed bed reactor was operated with exhaust gases at a temperature of 820ÂC as energy source and continuous electronic injection of glycerol and water. The fixed bed reactor was build with AISI 310 stainless steel and counted with a volumetric capacity of 3,713 liters and alumina with 1,5mm of diameter as the material of the porous bed. The experiments used K type thermocouples, piezoresistive pressure sensors and mass flow control based on a high precision Coriolis sensor. The exhaust gases composition, the energy demand for gasification and the overall efficiency of the process were analyzed in a temperature range from 600 to 800ÂC and a glycerol percentage at the mixture ranging from 30 to 90%. To determine the viability of the project, an energy study of the process was performed using the software EES (Engineering Equation Solver). Although the reactor was built using small dimensions, the objective of this work is to obtain qualitative results for the gasification of glycerol with practicality, without risk variables and difficulties involved in large systems. The experiment showed a good conversion of products in hydrogen, presenting a conversion above 50% at a temperature of 750ÂC and with a proportion of 70% of glycerol in water and an energy waste of 36MJ/g with gasification efficiency nearby 100%.

No cenário mundial atual, em que é observado o aumento da população, da demanda por alimentos e da utilização de energia, também é observada a busca por fontes de energia alternativas às fósseis, diminuindo a dependência e risco econômico e ambiental oriundo de seu uso exclusivo. A análise de fluxos de energia possibilita uma avaliação da sustentabilidade de sistemas de produção agrícola, que visa o uso eficiente de insumos em termos energéticos. Essas análises também permitem identificar culturas como fonte de bioenergia, além de poderem ser utilizadas como complemento às análises econômicas, na busca por sistemas de produção mais eficientes. Esse estudo teve como objetivo apresentar uma análise do uso de insumos e energia, bem como a sua eficiência, em sistemas de produção de plantas forrageiras, tradicionalmente utilizadas para alimentação animal, na região dos Campos Gerais, Paraná. Foram determinados o fluxo de materiais (FM), demanda (EE) e disponibilização de energia (ES), balanço energético (BE), lucratividade energética (EROI) e energia incorporada (EI) da biomassa foram aplicados nesses sistemas. O FM determinou o consumo de insumos por área, e serviu de base para o cálculo da EE dos sistemas. Com características das culturas, calculou-se a ES, e com base nesses parâmetros, calculou-se os indicadores BE, EROI e EI. Com base nos resultados, concluiu-se que as culturas que se apresentaram mais eficientes do ponto de vista energético foram as gramíneas perenes, cultivares de P. maximum e Tifton 85, e as gramíneas anuais, milho e sorgo, pois apresentaram os melhores valores de indicadores da eficiência energética (ES, BE, EROI e EI), o que justificaria uma posterior investigação detalhada no uso energético dessas culturas. As culturas da aveia, azevém, cevada e milheto apresentaram os valores menos favoráveis no enfoque energético, portanto não adequadas à finalidade energética em relação às demais culturas estudadas. A operação que apresentou maior demanda de energia foi a distribuição de fertilizantes, devido aos insumos aplicados (mais que 47% da demanda total de todas as operações realizadas nas culturas). Os insumos que apresentaram maiores demandas de energia (mais de 57% do total) nos sistemas foram os fertilizantes, seguidos do diesel. Destacou-se o uso do fertilizante nitrogenado que representou mais de 50% da demanda total de energia em todos os sistemas de produção. O EROI para as cultivares de P. maximum, Tifton 85, milho, sorgo, milheto, azevém, cevada e aveia, foram: 14,2; 13,7; 10,1; 8,9; 7,2; 5,0; 4,6 e 3,8, respectivamente. / In the current world scenario, in which is observed the increase in population, demand for food and energy use, it is also observed the search for alternative energy sources to fossil fuels, decreasing dependence and environmental and economic risk arising from your use. Energy flows analysis enables an assessment of the sustainability of agricultural production systems, aiming the efficient use of inputs in energy terms. These analysis can also identify crops as a bioenergy source, and can be used as a complement to economic analysis, in the search for more efficient production systems. This study aimed to present an analysis of the use of inputs and energy, as well as its efficiency, in forage production systems, traditionally used for food, in the region of Campos Gerais, Paraná. Material flow (MF), demand (ED) and energy availability (EA), energy balance (EB), energy profitability (EROI) and embodied energy (EE) of biomass were calculated for all the systems. MF determined the inputs use per area, and was basis for the ED determination. With crop characteristics, EA was obtained, and based on these parameters, the indicators EB, EROI and EE were determined. Based on the results, it was concluded that the crops that were more efficient in energy terms were the perennial grasses, P. maximum cultivars and Tifton 85, and the annual grasses, maize and sorghum, since they presented the best values in the used energy indicators (EA, EB, EE and EROI), which would justify a further detailed investigation concerning the energy use of these crops. Oats, rye, barley and millet showed less favorable values, therefore not suitable for energy purposes in relation to other studied crops. The mechanized operation with the highest energy demand was the fertilizer distribution due to applied inputs (more than 47% of the total energy demand of all operations performed in cultures). The inputs that presented higher energy demand (more than 57% of the total) were fertilizers, followed by diesel, in all production systems. The use of nitrogen fertilizer is emphasized, since it represented over 50% of total energy demand in all production systems. The EROI for the cultivars of P. maximum, Tifton 85, maize, sorghum, millet, rye, barley and oats, were 14.2, 13.7, 10.1, 8.9, 7.2, 5.0, 4.6 and 3.8 , respectively.

O objetivo geral desta pesquisa foi avaliar o metabolismo e a resposta imune celular no sangue de vacas leiteiras no período de transição. Foram utilizadas 13 vacas Holandesas, de 2ª a 4ª parição, avaliadas nas semanas M-2, M-1 (pré-parto), M0 (dia da parição), M1, M2 e M3 (pós-parto). Foram realizadas análises das seguintes variáveis: produção leiteira, escore de condição corporal (ECC), mensuração sérica do beta-hidroxibutirato (BHB), ácidos graxos não esterificados (NEFA), IGF-1 (Fator de Crescimento Semelhante à Insulina Tipo 1), glicose (GLIC), colesterol (COL), triglicerídeos, proteína total (PT), albumina (ALB), globulina (GLOB), AST (Aspartato transaminase), GGT (Gamaglutamiltransferase) e cálcio total e cálcio ionizável. Além disso, a resposta imune celular das vacas forma avaliadas pelas interpretações do leucograma e imunofenotipagem dos linfócitos. Foram encontradas medianas do ECC equivalentes a 4,0; 3,8; 3,5; 3,0; 3,5 e 3,5 dos momentos M-2 ao M3. Em relação aos indicadores energéticos, observou-se aumento da concentração de NEFA e BHB no parto e pós-parto, ao contrário, os teores de triglicerídeos, colesterol e IGF- 1 diminuíram. Além disso, foi possível observar concentração máxima de glicose no momento da parição. Em relação ao metabolismo proteico e hepático, observam-se menores concentrações de proteína total e globulina no momento do parto; os teores de albumina diminuíram no pós-parto. A atividade sérica da AST aumentou a partir da parição, porém não foi possível detectar variações para a GGT. As concentrações de cálcio sério total e ionizado foram menores a partir da parição. A análise do leucograma das vacas no período de transição revelou leucocitose por linfocitose no momento do parto, apesar de não ter sido observada variações no número absoluto e relativo dos linfócitos durante o período de transição, foi possível observar que os linfócitos sanguíneos apresentaram-se elevados durante todo o período de estudo. O aumento no número de linfócitos decorreu da elevação dos linfócitos B (CD21+). A partir desse resultado realizou-se exame sorológico para o vírus da Leucose Enzootica Bovina, detectando 12/13 (92,30%) vacas soropositivas. O linfócito T (CD3+) e suas subpopulções auxiliar (CD3+CD4+) e citotóxica (CD3+CD8+) apresentaram ligeiras oscilações durante o período de estudo. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que: a) As vacas Holandesas apresentaram variações nos parâmetros do perfil energético indicadoras de balanço energético negativo e mobilização lipídica, caracterizados especialmente pela diminuição do ECC e elevações nos teores séricos de NEFA e BHB; b) os teores de PT e GLOB apresentaram variações em decorrência da colostrogênese e infecções uterinas pós-parto. A albumina apresentou diminuição no pós-parto, decorrente do aumento da demanda nutricional para a produção de leite e uso de aminoácidos como precursor energético no processo de gliconeogênese; c) os valores de IGF-I apresentaram acentuada redução no momento do parto, sinalizando para mobilização lipídica e desacoplamento do eixo somatotrópico a partir da parição; d) as vacas apresentaram hipocalcemia, especialmente na parição e primeira semana pós-parto; e) a infecção pelo Vírus da Leucose Enzoótica Bovina influenciou na resposta imune observada no período de transição, caracterizada por linfocitose e aumento da população de linfócitos B (CD21+). / The general aim of this research was to evaluate the metabolism and cellular immune response in blood of dairy cows in transition period. Was evaluated 13 Holstein cows, from 2nd to 4th parturitions in the weeks M-2, M-1 (pre-partum), M0 (parturition day), M1, M2 and M3 (post-partum). Paremeter analysis were performed: milk production, body condition score (BCS), beta-hydroxybutyrate (BHB), nonesterified fatty acids (NEFA), IGF-1 (growth factor Insulin-like similar to insulin type 1), glucose (GLUC), cholesterol (CHOL), triglycerides, total protein (TP), albumin, globulin (GLOB), AST (aspartate transaminase), GGT (gamma-glutamyl transferase), total calcium and ionized calcium. Furthermore, cows cellular immune response was evaluated by WBC and lymphocyte immunophenotyping. Was find for BCS median 4.0; 3.8; 3.5; 3.0; 3.5 and 3.5 between the moments M-2 to M3. Regarding to energy indicators, an increase of NEFA and BHB in parturition and postpartum was observed, in contrast, the values of triglycerides, cholesterol and IGF-1 decreased. Moreover, it was possible to obtain maximum glucose concentration at parturition time. Regarding to protein and hepatic metabolic was find lower values of total protein and globulin was observed in pre-partum and parturition in relation to postpartum; values of albumin decreased in post-partum. The Aspartate aminotransferase activity increased from calving, but it was not possible to detect GGT variations. The concentration of total and ionized calcium serum were lower from calving. The analysis of cows leukogram in the transition period revealed leukocytosis by lymphocytosis at delivery, although no variation in the absolute and relative number of lymphocytes was observed during the transition period. The increase of lymphocytes number occurred due to the increase of B lymphocytes (CD21 +). From this result, serological test for the Enzootic Bovine Leukosis Virus was developed, detecting 12/13 (92,30%) of seropositive cows. T lymphocytes (CD3 +) and subpopulations T helper (CD3+ CD4+) and T cytotoxic (CD3+ CD8+) showed slight fluctuations during period. Based on the results, we can conclude the following: a) Holstein cows showed variations in the parameters of the energy profile indicator of negative energy balance and lipid mobilization, characterized especially by the decreasing of BCS and elevations in serum NEFA and BHB; b) the levels of TP and GLOB showed variations due to colostrogenesis and postpartum uterine infections. The albumin decreased in postpartum, due to increased nutrient requeriment for milk production and use of amino acids as energy precursor in the gluconeogenesis; c) the amounts of IGF-I showed significant reduction at delivery, signaling lipid mobilization and uncoupling of the somatotropic axis after calving; d) cows showed hypocalcemia, especially in calving and first week post-partum; e) Infection with Enzootic Bovine Leukosis Virus influenced the immune response observed in the transition period, characterized by lymphocytosis and the increase of B lymphocytes (CD21 +) population.

Orientador: Arnaldo César da Silva Walter / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvangelistaJunior_Francisco_D.pdf: 1814546 bytes, checksum: 2e3a5452621ecc549294f5433e82bfa2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nos últimos anos, a segurança de suprimento energético e as questões ambientais ligadas às emissões dos Gases de Efeito Estufa - GEE têm sido priorizadas por vários países. Nesse contexto, aos biocombustíveis têm sido dada especial importância, e, entre eles, ao biodiesel, que é o potencial substituto do óleo diesel fóssil. Em dezembro de 2004, o Brasil instituiu o Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel - PNPB, priorizando os aspectos sociais aliados ao desenvolvimento regional. Para tanto, criou um dispositivo legal conhecido como "Selo Combustível Social", que concede desoneração fiscal gradativa ao produtor de biodiesel que adquirir matéria prima de agricultores familiares, em especial daqueles localizados no Norte, Nordeste e Semi-Árido, regiões brasileiras com maiores carências sócio-econômicas. Entretanto, a atual estrutura produtiva familiar, caracterizada por restrições de acesso ao crédito, uso inexpressivo de recursos tecnológicos, produção em pequena escala e voltada para o auto-consumo, dificulta sua participação enquanto supridores de matéria prima em bases sustentadas. Este trabalho tem como objetivo avaliar a inserção de um modelo agro-industrial de pequena escala no contexto do Programa do Biodiesel Brasileiro, tendo como focos principais o segmento de agricultores familiares do semi-árido potiguar, região Nordeste do Brasil, e a cultura do girassol. A pesquisa tomou como base a implantação de um projeto agrícola no qual foram cultivados aproximadamente 1.200 ha de girassol por 198 famílias de agricultores familiares, além de um sistema de extração de óleo vegetal com capacidade de processamento de 300 kg de grãos por hora. Foram identificados os perfis e as práticas usuais dos agricultores, assim como avaliados os níveis de comprometimento e de motivação no âmbito do projeto. O balanço energético e a análise econômica da produção agro-industrial foram realizados. Os resultados mostram que, em regiões de baixo nível de desenvolvimento, o investimento em projetos agrícolas, mesmo em pequena escala, proporciona um significativo acréscimo na renda e, potencialmente, na qualidade de vida dos agricultores familiares. Entretanto, são imprescindíveis políticas publicas específicas e eficazes que incentivem a organização coletiva, o desenvolvimento de lideranças e alternativas de diversificação da produção, para agregação de valor, como forma de superar o estado de estagnação produtiva. O girassol possui bom potencial de agregação de valor para a agricultura familiar, mas os fatores locais de produção, tais como baixo nível de mecanização, escassez de sementes certificadas e de assistência técnica especializada, entre outros, precisam se adequar às necessidades dessa cultura. O balanço energético no modelo agro-industrial de pequena escala mostrou-se positivo, tanto na etapa de produção do grão, obtendo-se razões de energia entre 3,7 e 4,1, quanto na extração do óleo, obtendo-se razão de energia agregada de 1,4. Nas condições da análise feita, a comercialização do óleo e da torta, após a extração em pequena escala, é mais rentável que a venda exclusiva dos grãos. Entretanto, potencialmente o produtor pode aumentar significativamente sua renda caso a torta seja aproveitada em atividades econômicas próprias, tais como seu uso como ração animal na criação de bovinos, ovinos e peixes. A produção de mel apresenta-se como uma alternativa de grande potencial econômico na cadeia de produção do girassol / Abstract: Along the recent years, in many countries energy priorities have been put on the security of supply and on the environmental issues concerned with emissions of Greenhouse Gases - GHG. In this regard, a special attention has been put on biofuels, and, among others, biodiesel that has the potential of displacing mineral diesel. In December 2004, Brazil has created the National Program of Biodiesel Production and Use - PNPB (acronism related to the Portuguese expression), with priority on social aspects and on regional development. In this regard, the so-called Social Fuel Stamp was created and l tax exemption is given to biodiesel production based on raw materials produced by family farmers; the production based on farmers located in less developed areas - e.g., North, Northeast and the Semi-Arid Region - are eligible for larger benefits. However, the current production based on family farmers is constrained by the lack of credit opportunities, very low level of technology use, small-scale production and the production just for family's consumption; as consequence, family farmers have been unable to produce without governmental assistance and financial support. The aim of this thesis is the evaluation of a small-scale agro-industrial model in the context of the PNPB. The specific focus of this thesis is the production of sunflower based on family farmers in the Semi-Arid region in the Rio Grande do Norte state (Northeast region of Brazil). The research is based on an agricultural project in which about 1,200 ha were planted (with sunflower) by 198 families, and on an extraction unit of oil with capacity of processing 300 kg seeds/hour. This thesis presents three main results. First, a survey was done with the farmers, identifying their profiles, their practices, in which extent they were engaged with the project and their motivations. The second main result is regarding the energy balance of the agricultural and the extraction stages, while the third result is concerned with the economic analysis of the two production stages. The results show that in less developed regions, agricultural projects such the one analyzed in this thesis, even in small-scale, give a significant contribution to the families' wealth, and, potentially, can also enhance life quality. However, public policies are necessary in order to foster social organization, raising leaderships, and promote production diversification; production diversification is necessary in order to enlarge the incomes and motivate people to overcome the current stagnation stage. Sunflower has the potential to generate income to the family farmers, but the local production conditions, such as low mechanization level and lack of seeds of good quality, need to be improved, aiming at take advantage of the existing potentialities. The energy balance presented in this thesis is positive, both regarding the agricultural stage (i.e., the seed production, with energy ratios results between 3.7 and 4.1) and up to the extraction stage in the supply chain (energy ratio equal to 1,4). According to the hypotheses taken into account in this thesis, from the economic point of view the best option is the extraction of oil, in order to also take the benefits of meal's commercialization, rather than only sell the seeds. However, family farmers can significantly enlarge their incomes in case of meal's use by theirselves, as animal's feed. Honey production is also a good alternative for income's enlargement / Doutorado / Energia, Sociedade e Meio Ambiente / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / In applications of the SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) algorithm parameters for physical processes adjusted for other regions of the planet are commonly used. Therefore, there is a need for validation of the estimates made with the algorithm compared with other conventional methods of estimating evapotranspiration. Thus, this study main goal was to evaluate the satellite-based algorithm to estimate evapotranspiration of irrigated watermelon using as comparative methods: soil water balance and eddy correlation. The studied area was a plot of 1 ha located in the irrigated district of the low Acaraà River. Foliar coverage was obtained from digital images taken from a camera. Sensors were installed from the soil surface to a height of 1.5 m for monitoring the temperature in the air. The unsaturated hydraulic conductivity function of the soil was obtained using the instantaneous profile method. The water balance in the soil was done on days 17, 18 and 19 December, 2008, in the 0 to 30 cm depth using soil moisture capacitive sensors. To evaluate the components of net radiation and evapotranspiration using the method of eddy correlation, a micrometeorological tower was installed in the center of the studied area, where latent heat flux (LE), sensible heat flux (H) and evapotranspiration were determined. With climate data from a meteorological station nearby and using the FAOÂs methodology, net radiation (Rn) and soil heat flow (G) were determined. The SEBAL algorithm was applied in two Landsat5 satellite images acquired in 17/12/2008 and 02/01/2009 for estimating the net radiation and daily evapotranspiration. The measured temperature at the soil surface and in the air at 10 cm high was over 40  C near noon time. The unsaturated hydraulic conductivity function found was of the form K (θ) = 0.089 e28, 53θ and K (θ) = 0.0469 e48, 773θ, respectively for 0 - 15 and 15 - 30 cm. The evapotranspiration obtained from soil water balance with capacitive sensors in the study period was 9.37; 12.18 and 11.27 mm day-1, respectively in 17; 18 and December 19, 2008. For the radiation balance it was found that the latent heat flux was underestimated by using the method of eddy correlation with maximum values of the order of 150 W m-2. The sensible heat flux was always larger than the LE during the day, with maximum values near 300 W m-2. The energy balance done but accounting H + LE and Rn â G produced a residual error of around 60%. The daily average values of ETc (eddy correlations) for part of the experimental period were in the range of 0.91 to 1.18 mm day-1, with an average of 0.96 mm day-1. The satellite image that was applied to SEBAL algorithm presented many clouds, affecting the estimation of the components of radiation balance and evapotranspiration. In the area of watermelon, SEBAL estimates of evapotranspiration for dates 17/12/2008 and 02/01/2009 were 6.5 and 4.0 mm day-1, respectively. For validation, the ETo obtained by Penman-Montheith method at the time of satellite overpass was 0.53 mm h-1, while Etc obtained with SEBAL, eddy correlation and soil-water balance was 0.78; 0.11 and 0.55 mm h-1, respectively. / Nas aplicaÃÃes feitas com o SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land), estÃo sendo utilizadas parametrizaÃÃes de processos fÃsicos ajustados para outras regiÃes do planeta. Portanto, existe uma necessidade de validaÃÃo das estimativas feitas com o algoritmo comparando com outros mÃtodos usuais de estimativa de evapotranspiraÃÃo. Assim, esse trabalho teve como objetivo avaliar o algoritmo SEBAL na estimativa da evapotranspiraÃÃo da melancia irrigada usando como mÃtodos comparativos o balanÃo hÃdrico no solo e mÃtodo das correlaÃÃes turbulentas (eddy correlation). A Ãrea estudada foi um lote de 1 ha localizado no PerÃmetro Irrigado Baixo AcaraÃ. A cobertura Foliar foi obtida a partir de fotografias digitais. Foram instalados sensores a partir da superfÃcie do solo atà a altura de 1,5 m para monitoramento da temperatura no ar. Para fazer o balanÃo hÃdrico no solo foi encontrada a funÃÃo da condutividade hidrÃulica nÃo saturada atravÃs da metodologia do perfil instantÃneo. O balanÃo hÃdrico no solo foi feito nos dias 17, 18 e 19/12/2008 na camada de 0 a 30 cm usando sensores capacitivos de umidade. Para avaliar os componentes do balanÃo de radiaÃÃo e a evapotranspiraÃÃo atravÃs do mÃtodo das correlaÃÃes turbulentas foi instalada uma torre micrometeorolÃgica no centro da Ãrea, onde o fluxo de calor latente (LE), o fluxo de calor sensÃvel (H) e a evapotranspiraÃÃo foram determinados. Com dados climÃticos de uma estaÃÃo meteorologia prÃximo a Ãrea e usando a metodologia da FAO foi estimado a radiaÃÃo lÃquida (Rn) e o fluxo de calor no solo (G). O algoritmo SEBAL foi usado nas imagens do TM-Landsat 5 dos dias 17/12/2008 e 02/01/2009 para estimar o balanÃo de radiaÃÃo e a evapotranspiraÃÃo diÃria. A temperatura na superfÃcie e a 10 cm de altura prÃximos ao meio dia foi superior a 40ÂC. A funÃÃo da condutividade hidrÃulica no solo nÃo saturado para camada de 0 â 15 e 15 â 30 cm foi: K(θ) = 0,089e28,53θ e K(θ) = 0,0469e48,773θ, respectivamente. A evapotranspiraÃÃo obtida atravÃs do balanÃo hÃdrico com sensores capacitivos nos dias analisados foi 9,37; 12,18 e 11,27 mm dia-1, respectivamente em 17; 18 e 19 de dezembro de 2008. No balanÃo de energia observou-se que o fluxo de calor latente foi subestimado usando o mÃtodo das correlaÃÃes turbulentas apresentando valores mÃximos no dia nunca superiores a 150 W m-2. O fluxo de calor sensÃvel esteve sempre maior que o LE durante o dia, apresentando valores mÃximos prÃximos a 300 W m-2. O erro de fechamento da equaÃÃo do balanÃo de energia obtido atravÃs do equacionamento entre H + LE e Rn â G foi de cerca de 60%. Os valores mÃdios diÃrios da ETc (correlaÃÃes turbulentas) para parte do perÃodo experimental estiveram na faixa de 0,91 a 1,18 mm dia-1, com mÃdia de 0,96 mm dia-1. As imagens de satÃlites em que foi usado o algoritmo SEBAL apresentaram nuvens comprometendo a estimativa dos componentes do balanÃo de radiaÃÃo e a evapotranspiraÃÃo. Na Ãrea da melancia, a evapotranspiraÃÃo diÃria usando o SEBAL nos dias 17/12/2008 e 02/01/2009 foi 6,5 e 4,0 mm dia-1, respectivamente. Na anÃlise comparativa, a ETo na hora da passagem do satÃlite foi de 0,53 mm h-1, enquanto a ETc foi de 0,78; 0,11 e 0,55 mm h-1 estimada com o SEBAL, mÃtodos das correlaÃÃes turbulentas e balanÃo hÃdrico, espectivamente.