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O ambiente de terras baixas no sul do Brasil é predominantemente explorado com a cultura do arroz irrigado. Baseado em um sistema agrícola pouco diversificado, é comum o uso sucessivo das mesmas áreas ano após ano, com práticas de manejo que envolvem o revolvimento do solo. Isto acarreta em prejuízos tais como a degradação do solo e recursos naturais, além de recorrente baixa rentabilidade da atividade. O cultivo de espécies forrageiras hibernais, associado com o não revolvimento do solo, pode trazer melhorias ao sistema produtivo, seja com seu uso como plantas de cobertura ou com o pastejo animal. O objetivo deste trabalho foi avaliar os benefícios e potencialidades que a utilização destas espécies podem proporcionar e, para tanto, dois estudos principais foram realizados. O primeiro, conduzido no município de Cachoeirinha, RS, avaliou o estado de agregação e o incremento do teor de carbono orgânico do solo, comparando cultivos sucessivos de arroz irrigado em um experimento de longa duração. Os tratamentos foram um sistema manejado na forma convencional, com revolvimento do solo, e outros três sob semeadura direta, com coberturas de: azevém, cornichão e vegetação espontânea. Os resultados indicaram que, na camada de 0 a 5 cm de profundidade, os tratamentos sob semeadura direta apresentaram maiores teores de carbono orgânico e agregação do que o convencional. Já na camada de 5 a 10 cm, para os agregados, o tratamento azevém se destacou em relação aos demais. O segundo estudo foi conduzido no município de Cristal, RS. Foram avaliadas a produção animal e de forragem durante três anos no período hibernal, em diferentes combinações de sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA). Os cultivos estivais trataram-se de arroz irrigado, soja, capim sudão e campo de sucessão, enquanto as pastagens hibernais consistiram de azevém e consórcios desta espécie com trevo branco e cornichão. Os resultados confirmaram a adaptabilidade destas espécies forrageiras ao ambiente de terras baixas e demonstraram as potencialidades que a exploração pecuária possui, sendo necessários, porém, novos estudos para o melhor ajuste do manejo das áreas. Por fim, foi realizado um terceiro estudo, comparando a relação entre a massa de forragem e altura de pastos hibernais em SIPA conduzidos em terras altas com SIPA em terras baixas. A relação no ambiente de terras baixas é menor, corroborando a necessidade de maiores estudos neste ambiente, visto que as alturas ótimas preconizadas para o manejo do pasto se originam de estudos conduzidos em terras altas. / The lowland environment in Southern Brazil is predominantly explored with the irrigated rice crop. Based on a very low diversified system, in such environment is very common the successive use of the same areas year after year, with management practices that involve soil tillage. This leads to damages such as the degradation of soil and natural resources, in addition to recurrent profitability problems. The insertion of winter pasture species associated with the no-till, as cover crops or for animal grazing, may bring improvements to the system. The objective of the current work was to evaluate the benefits and potentialities that the utilization of such plants can provide. For this, two main studies were performed. The first, conducted in the Cachoeirinha County (Rio Grande do Sul State – RS), evaluated the soil aggregation status and its organic carbon content, by comparing successive irrigated rice croppings in a long-term experiment. The treatments consisted of one system under conventional soil tillage and three others under no-till, being the treatments the following cover crops: Italian ryegrass, birdsfoot trefoil and spontaneous vegetation. The results indicated that, in 0 to 5 cm soil layer, the treatments under no-till presented higher organic carbon contents and greater aggregation, as compared to the conventional system. In the 5 to 10 cm soil layer, the treatment with Italian ryegrass has its aggregation highlighted among the others. The second study was conducted in the Cristal County (RS). The animal and pasture production was evaluated during three years in the winter season, under different combinations of integrated crop-livestock systems (ICLS). The summer croppings were irrigated rice, soybean, Sudan grass and a succession field (native pasture), while the winter pastures consisted of Italian ryegrass and its mix with white clover and birdsfoot trefoil. The results confirmed the adaptability and potentiality of such pasture species and livestock exploration in the lowland environment. However, it is needed further studies for a better management adjustment of the areas. Finally, a third study was performed, comparing the relationship between forage mass and winter pasture height in ICLS conducted in highland and lowland. It was demonstrated that in lowland such relationship is lower, corroborating the necessity of more studies in these conditions, because the optimum heights preconized for pasture management are originated from studies conducted in highlands.

Há expectativas entre os demógrafos que a população humana global aumente nos próximos 50 anos alcançando o número de 9,2 bilhões. Esse fenômeno implicará a necessidade de obter 109 hectares de terras adicionais a fim de se produzir alimentos para toda sociedade, ou seja, uma área aproximada ao tamanho do Brasil. Por outro lado, não há essencialmente a quantidade de terras com a qualidade necessária a esta finalidade. Sendo assim, torna-se importante às grandes cidades uma remodelação em suas formas de planejamento urbano envolvendo modelos alternativos e assistenciais à fomentação da produção de alimentos, tendo como junção o rural com o urbano. É sob essa perspectiva que o presente trabalho tem como objetivo esboçar uma discussão sobre a importância dos sistemas de produção rural verticalizados para a manutenção da oferta de alimentos, equilíbrio dos preços médios e o bem estar às gerações futuras. Para tanto, o método utilizado para averiguação de viabilidade desse modelo verticalizado de produção rural foi uma pesquisa in locu na Companhia Alterrus Vertical Crop localizado em Vancouver – Canadá sob a condição observatório participante aplicando o Teste NCIC. Os resultados desse trabalho mostraram uma viabilidade econômica favorável à implantação de modelos verticalizados de produção rural em grandes centros urbanos, bem como uma discussão por meio de uma matriz SWOT das principais virtudes desse modelo ressaltando os pontos fortes, fracos, oportunidades e ameaças ao que se pode definir como modelos horizontais de produção rural. / There are expectations among demographers that the global human population increase in the next 50 years reaching number 9.2 billion. This phenomenon will lead to the need for 109 acres of additional land in order, to produce food for the entire society, in other words, an area approximately the size of Brazil. Moreover, there is essentially to the amount of land required quality for this purpose. Thus , it - is important to the big cities a reshuffle in its forms of alternative models involving urban planning and the fostering care of food production , with the junction rural with urban . It is from this perspective that this paper aims to outline a discussion on the importance of production systems to rural upright representing the maintenance of food supply, balance of average prices and welfare for future generations. Therefore, the method used to investigate the viability of this vertical model of rural production was a survey in locus Alterrus Vertical Crop the Company located in Vancouver - Canada under the condition observatory participant applying Test NCIC. The results of this study showed a favorable economic viability of the deployment models upright rural production in large urban centers, as well as a discussion through a SWOT matrix of the main virtues of this model highlighting the strengths, weaknesses, opportunities and threats that can compare to models horizontal rural production.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-08-08T20:33:34Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luciene Correia Santos de Oliveira Luz - 2017.pdf: 1816574 bytes, checksum: 43a6bc2af0555ea448ced1d16c1ea8a2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-09T11:57:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luciene Correia Santos de Oliveira Luz - 2017.pdf: 1816574 bytes, checksum: 43a6bc2af0555ea448ced1d16c1ea8a2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-09T11:57:46Z (GMT). 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Among his main theoretical references are the contributions of Alvarenga, Codo, Costa, Dal Rosso, Dumazedier, Gorz, Harvey, Librane, Marx, Moraes Neto, Oliveira, Padilha, Paro, Pérez Gómez, Pronovost, Sagrillo and Sue, among others, which provided reflections on work, social times, working time, intensification of work, immaterial work, school education and the working time of teachers in Basic Education. Guided by a qualitative methodology, the interviews constituted the main data collection technique, being carried out with teachers who had at least 10 years of experience in the classroom in the academic year of 2016 and who have already acted in Teaching Fundamental (1st to 5th year) in public regular schools in the State of Goiás, specifically in the municipalities of Cachoeira Dourada, Itumbiara and Goiânia.l The data obtained provided a discussion about their conceptions about teaching, the attributions of this profession and the product of the work, in addition to the activities carried out during school and out-of-school time, reaching non-work time (at weekends, holidays and after working hours). It was concluded how much the free time of these teachers has been dedicated to the work. Rest, personal care and health, leisure and continuing education have been increasingly suppressed. As part of this scenario, a picture of illness and physical and mental suffering was also identified in the statements of the interviewed teachers. The intensified teaching work has generated the needs of reorganization and/or reduction of free time, explaining hierarchical relations of work in relation to other social times. / Variadas formas de precarização e de intensificação do trabalho têm sido identificadas nas pesquisas educacionais recentes sobre o trabalho docente na Educação Básica brasileira. Uma sobrecarga de trabalho e ritmos acelerados são vivenciados pelos/as docentes, além de uma situação de cansaço físico e mental e de adoecimento, de desvalorização salarial, de cobrança por resultados e de ampliação das responsabilidades. Diante de tais questões, esta dissertação é proveniente de uma pesquisa de Mestrado em Sociologia que teve o objetivo de investigar a docência na Educação Básica pública em Goiás abordando o trabalho escolar e extraescolar e as relações entre tempo de trabalho e tempo livre. Entre suas principais referências teóricas, estão as contribuições de Alvarenga, Codo, Costa, Dal Rosso, Dumazedier, Gorz, Harvey, Libâneo, Marx, Moraes Neto, Oliveira, Padilha, Paro, Pérez Gómez, Pronovost, Sagrillo e Sue, dentre outras/as, que proporcionaram reflexões sobre o trabalho, os tempos sociais, o tempo de trabalho, a intensificação do trabalho, trabalho imaterial, a educação escolar e os tempos de trabalho docente na Educação Básica. Guiada por uma metodologia qualitativa, as entrevistas constituiram-se na principal técnica de coleta de dados, sendo realizada com professores/as que possuíam, no mínimo, 10 anos de experiência na sala de aula no ano letivo de 2016 e já terem atuado no Ensino Fundamental (1° ao 5° ano) em escolas de ensino regular públicas no Estado de Goiás, especificamente nos municípios de Cachoeira Dourada, Itumbiara e Goiânia. Os dados obtidos propiciaram uma discussão sobre suas concepções sobre a docência, as atribuições desta profissão e o produto do trabalho, além das atividades realizadas durante o tempo de trabalho escolar e extraescolar, alcançando o tempo de não-trabalho (aos finais de semana, feriados e após as jornadas de trabalho). Concluiu-se o quanto o tempo livre destes/as docentes tem sido dedicado ao trabalho. O descanso, os cuidados pessoais e com a saúde, o lazer e a formação continuada tem passado, cada dia mais, por uma supressão. Como parte deste cenário, um quadro de adoecimento e sofrimento físico e psíquico também foi identificado nas falas dos/as professores/as entrevistados/as. O trabalho docente intensificado tem gerado as necessidades de reorganização e/ou redução do tempo livre, explicitando relações hierárquicas do trabalho em relação aos outros tempos sociais.

To achieve food security and meet environmental requirements, the average rates of major crop yields in crops such as maize are expected to increase instead of expansion of cultivated areas. Maize crop has as main factors responsible for the low yields in Brazil the water and nitrogen (N) deficits. The concept of yield gaps is the difference between the maximum yield that can be achieved in a given place, limited by water (Yw) or not (Yp), and the average yields, observed under practical conditions (Ya). This concept is of great importance for characterizing the range of maximum yields and definemanagement strategies to its mitigation. Yield potential (Yp) is determined by conditions of temperature, solar radiation, photoperiod and genetic potential; to Water-limited yield (Yw) is added the water limitation imposed by crops on rainfed condition. In this study we aimed to characterize the variability of yield gaps related to environmental and management conditions; and to evaluate the economic and energy returns related to management of these yield gaps through the mechanical application of nitrogen fertilizer in six regions located in the South Central portion of the country in two periods of maize cultivation (1st and 2nd maize growing seasons). Yield gaps related to water restriction (CYg = Yp - Yw) and imposed by management conditions (MYg = Yw - Ya) were determined through aid of integrated models DSSAT system (Decision Suport System for Agrotechnology Transfer). The maize model (CSM CERES-MAIZE) was calibrated with cultivars trial data obtained for the last few years in all evaluated regions. In the 1st growing season, Yp was higher and Yw was higher and more variable than on 2nd growing season due to climate variability. The yield gaps relative to management were more limiting than the gaps relative to water deficit in almost all the evaluated regions. In both crops\' growing seasons, higher and lower MYg were found in two regions of Southern and Midwestern portion of the country, respectively. Although both regions presented high average yields (Ya), different environmental conditions determined the largest absolute differences between their rates of Yp, Yw and MYg. When assessing the profitability (R$ k g-1, MJ kg-1, R $ ha-1; MJ ha-1) of N application as MYg reduction strategy, the behavior of the variation in yields with increasing rate of N was observed. In general, the diminishing returns showed higher use efficiency (per harvested yield and per unit area) at lower N rates (20-80 kg ha-1). Economic and energy profits (regardless of their rate of change related to the increased application of cost) were found at higher N rates (90-400 kg ha-1), and this limit is directly influenced by local climate conditions. Local management of MYg can be more or less viable depending on the combination of environmental conditions and usual management conditions. In general, the cost of N application is higher in 2nd growing season due to most limiting climatic conditions, but regions with efficient management of yield gapswere alsofound in 2nd growing season / Para alcançar a segurança alimentar e atender necessidades ambientais, os índices médios de produtividade de importantes culturas na alimentação como a do milho devem aumentar em detrimento da expansão de áreas cultivadas. A cultura do milho possui como principais fatores responsáveis pelos baixos índices de produtividade no Brasil os deficits hídrico e de nitrogênio (N). O conceito de quebra de produtividade (yield gaps) é a diferença entre a máxima produtividade que pode ser atingida em dado local, seja ela limitada pela água (Yw) ou não (Yp), e a produtividade média observada em condições práticas (Ya). Esse conceito é de grande importância para caracterização de limites de alcance de máximas produtividades e definição de estratégias de manejo para mitigação dos mesmos. A produtividade potencial (Yp) é aquela determinada pelas condições de temperatura, radiação solar, fotoperíodo e potencial genético; à produtividade limitada pela água (Yw) adiciona-se a limitação hídrica imposta por cultivos em sequeiro. Nesse estudo buscou-se caracterizara variabilidade das quebras de produtividade referentes às condições ambientais e de manejo; bem como avaliar o retorno econômico e energético do manejo dessas quebras por meio da aplicação mecanizada de fertilizante nitrogenado em seis municípios localizados na região Centro-Sul do país nas duas épocas de cultivo da cultura do milho (safra e safrinha). Quebras de produtividade referentes à restrição hídrica (CYg = Yp - Yw) e impostos pelas condições de manejo (MYg =Yw - Ya) foram determinadas com auxílio da utilização do sistema de modelos integrados DSSAT (Decision Suport System for Agrotechnology Transfer).O modelo da cultura do milho (CSM CERES-MAIZE) foi calibrado com dados de ensaio de cultivares, obtidos para os últimos anos em todas as regiões avaliadas. Na 1ª safra, os indices de Yp foram mais altos e os indices de Yw foram mais altos e variáveis devido à variabilidade climática.A quebra de produtividade relativa ao manejo foi mais limitante do que a quebra relativa ao deficit hídrico em quase todos os municípios avaliados. Em ambas as safras de cultivo, maiores e menores MYg foram encontrados em dois municípios das regiões Sul e Centro-Oeste do país, respectivamente. Apesar de ambas as regiões apresentarem altas produtividades medias (Ya), diferentes condições ambientais determinaram as maiores diferenças absolutas entre seus indices de Yp, Yw e MYg. Ao avaliar a rentabilidade (R$ kg-1; MJ kg-1; R$ ha-1; MJ ha-1) da aplicação de N como estratégia de redução de MYg, observou-se o comportamento da variação dos rendimentos de produtividade com o aumento das doses de N. Em termos gerais, os rendimentos decrescentes apresentaram maior eficiência de uso do insumo (por massa colhida e por unidade de área) nas menores doses de N (20-80 kg ha-1). Lucros econômicos e energéticos (sem considerar sua taxa de variação com relação ao aumento do custo de aplicação) foram encontrados até doses mais altas de N (90-400 kg ha-1), sendo que esse limite é diretamente influenciado pelas condições climáticas locais. O manejo local dos MYg pode ser mais ou menos viável em função da combinação das condições ambientais e de manejo usual locais. Em termos gerais, o custo de aplicação de N é maior na 2ª safra devido às condições climáticas mais limitantes, porém municípios com manejo eficiente da quebra de produtividade foram encontrados mesmo nas condições de cultivo do milho safrinha.

Há expectativas entre os demógrafos que a população humana global aumente nos próximos 50 anos alcançando o número de 9,2 bilhões. Esse fenômeno implicará a necessidade de obter 109 hectares de terras adicionais a fim de se produzir alimentos para toda sociedade, ou seja, uma área aproximada ao tamanho do Brasil. Por outro lado, não há essencialmente a quantidade de terras com a qualidade necessária a esta finalidade. Sendo assim, torna-se importante às grandes cidades uma remodelação em suas formas de planejamento urbano envolvendo modelos alternativos e assistenciais à fomentação da produção de alimentos, tendo como junção o rural com o urbano. É sob essa perspectiva que o presente trabalho tem como objetivo esboçar uma discussão sobre a importância dos sistemas de produção rural verticalizados para a manutenção da oferta de alimentos, equilíbrio dos preços médios e o bem estar às gerações futuras. Para tanto, o método utilizado para averiguação de viabilidade desse modelo verticalizado de produção rural foi uma pesquisa in locu na Companhia Alterrus Vertical Crop localizado em Vancouver – Canadá sob a condição observatório participante aplicando o Teste NCIC. Os resultados desse trabalho mostraram uma viabilidade econômica favorável à implantação de modelos verticalizados de produção rural em grandes centros urbanos, bem como uma discussão por meio de uma matriz SWOT das principais virtudes desse modelo ressaltando os pontos fortes, fracos, oportunidades e ameaças ao que se pode definir como modelos horizontais de produção rural. / There are expectations among demographers that the global human population increase in the next 50 years reaching number 9.2 billion. This phenomenon will lead to the need for 109 acres of additional land in order, to produce food for the entire society, in other words, an area approximately the size of Brazil. Moreover, there is essentially to the amount of land required quality for this purpose. Thus , it - is important to the big cities a reshuffle in its forms of alternative models involving urban planning and the fostering care of food production , with the junction rural with urban . It is from this perspective that this paper aims to outline a discussion on the importance of production systems to rural upright representing the maintenance of food supply, balance of average prices and welfare for future generations. Therefore, the method used to investigate the viability of this vertical model of rural production was a survey in locus Alterrus Vertical Crop the Company located in Vancouver - Canada under the condition observatory participant applying Test NCIC. The results of this study showed a favorable economic viability of the deployment models upright rural production in large urban centers, as well as a discussion through a SWOT matrix of the main virtues of this model highlighting the strengths, weaknesses, opportunities and threats that can compare to models horizontal rural production.

O aumento das emissões de gases de efeito estufa (GEE) por ações antrópicas vem contribuindo para o aquecimento global que causam as mudanças climáticas. O setor agropecuário tem participação nessas emissões, principalmente devido a produção de alimentos necessária para suprir a demanda crescente da população, sendo a emissão de metano (CH4) entérico pelos bovinos o foco das discussões. Diante desta realidade, o objetivo deste trabalho foi avaliar as intensidades de emissão de CH4 de bovinos Nelore em sistemas de pastagem e bovinos cruzados em confinamento na fase de terminação. Foram avaliados 48 animais da raça Nelore de duas safras, sendo 24 por safra, distribuídos nos 4 sistemas de produção em pastagem: sob manejo intensivo irrigado com alta lotação (IAL), sob manejo intensivo de sequeiro com alta lotação (SAL), em recuperação sob manejo de sequeiro com lotação animal moderada (SML) e degradada com baixa lotação animal (DEG). A mensuração de metano foi feita pela técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6). Também foram avaliados 63 animais cruzados provenientes de vários grupos genéticos, agrupados em proporção de Adaptado de 25,00% e 37,50% (1A), de 43,75% e 50,00% (2A) e de 56,25%, 62,50%, 68,75% e 75% (3A), em proporção de Bos taurus: 31,25%, 50,00%, 56,25% e 75,00%, e segundo a porcentagem de Heterozigose: 50,00% e 62,50% (1H), 81,25% (2H), e 100% (3H). A mensuração do metano foi através dos cochos automatizados (Greenfeed). Todos os animais avaliados eram castrados. Amostras das pastagens foram analisadas e o consumo dos animais Nelore foram estimados, já no confinamento o consumo foi mensurado através do equipamento GrowSafe. Em ambos experimentos foram registrados dados de desempenho animal (peso vivo, ganho de peso, conversão alimentar), de carcaça (área de olho de lombo do músculo Longissimus, espessura de gordura, peso de carcaça quente (PCQ) e rendimentos de carcaça (RendC) e do ganho (RendG)) e variáveis relacionadas ao metano. Foram apresentados também dados por hectare nos sistemas a pasto. Os dados foram analisados pelo procedimento MIXED do programa SAS 9.3. Sistemas mais intensificados apresentaram melhores resultados da qualidade de forragem comparados com o DEG, isto refletiu nos resultados de consumo e desempenho desses animais que apresentaram piores resultados. O DEG foi o menos produtivo de todos. Algumas variáveis relacionadas ao CH4 apresentaram diferenças entre os tratamentos: 1) a emissão em relação ao ganho de peso diário (CH4GPD) foi menor para o sistema IAL (371 g CH4/kg GPD) comparado aos sistemas DEG (478,4) e SAL (484,5), o sistema SML (404,0) não diferenciou dos IAL e DEG; 2) a energia bruta perdida na forma de CH4 (YM) apresentou maiores valores para os sistemas SAL e DEG comparado aos IAL e SML. Os sistemas mais intensificados apresentaram maior taxa de lotação (p <,0001) e maior ganho de peso e carcaça (p <,0001) por hectare. O SAL apresentou menor intensidade de emissão (IE) calculada pelo RendG que o DEG (p = 0,0269). Entretanto os sistemas não apresentaram diferenças na IE por ganho de peso (p = 0,3602) e por kg de carcaça calculado pelo RendC (p = 0,1567), apesar das diferenças parciais encontradas nas emissões por ano e por taxa de lotação (p <,0001) com valores mais altos para os sistemas intensificados, mostrando a possibilidade de maior produção de carne com uma mesma IE, considerando apenas a emissão de metano entérico. Os agrupamentos dos animais confinados apresentaram diferenças nas variáveis de desempenho, porém apenas a classificação pela heterozigose apresentou diferenças nas variáveis de metano. Animais 3H apresentaram melhores resultados de desempenho em relação aos animais 1H. Para as variáveis relacionadas a carcaça, não houve diferença no PCQ (p = 0,5842), porém animais 2H apresentaram maior rendimento cárneo que animais 1H (p = 0,0177), e carcaça mais magra que os demais (p = 0,0007). Em relação ao metano, animais 2H apresentaram melhores resultados em comparação aos animais 3H, porém os dois grupos apresentaram uma IE calculada pelo RendC menor que animais 1H (p = 0,0173). Apesar das diferenças encontradas entre os níveis de intensificação das pastagens ou entre os grupos genéticos estudados, é importante avaliar o sistema como um todo, como o sequestro de carbono dos solos, a emissão de óxido nitroso, produção de dejetos, entre outros e não apenas a emissão de metano dos animais. Podemos concluir com este estudo que sistemas mais intensificados produzem mais carne. Animais com porcentagens de heterozigose acima de 81,25% podem apresentar menor IE de metano que animais com heterozigose abaixo de 62,5% na fase de terminação em confinamento. Além disso, carcaças mais magras com maior rendimento cárneo podem ser obtidas em animais com 81,25% de heterozigose. Para definir qual sistema de produção, grupo genético bovino, tipo de dieta, nível de intensificação utilizar, é importante verificar os que melhor se encaixam em sua estrutura visando uma produção sustentável. Os impactos ambientais causados pela atividade podem até serem neutralizados se o planejamento e a execução forem adequados ao seu objetivo. / Increase in greenhouse gas (GHG) emissions from anthropogenic actions has contributed to global warming that is responsible for climate change. The agricultural sector has participation in these emissions, mainly due to the food production necessary to supply the growing demand of the population, therefore the enteric methane (CH4) emission by cattle becomes the focus of the discussions. In view of this reality, the aim of this study was to evaluate methane emission intensities of Nellore cattle in pasture systems and crossbred cattle in feedlot, both in the finishing phase. Forty-eight animals from two production cycles were evaluated, with twentyfour in each cycle, distributed across four different pasture production systems: intensively managed irrigated pasture with high stocking rate (IHS), intensively managed dry land pasture with high stocking rate (DHS), recovering dry land pasture with moderate stocking rate (DMS) and degraded pasture with low stocking rate (DP). Methane emission was measured using the sulfur hexafluoride (SF6) gas tracer technique. We also evaluated sixty-three crossbreed animals from several genetic groups, grouped in proportion to Adapted of 25% and 37.5% (1A), 43.75% and 50% (2A) and 56.25%, 62.5%, 68.75% and 75% (3A), in proportion to Bos taurus: 31.25%, 50%, 56.25% and 75%, and according to the percentage of heterozygosis: 50% and 62.5% (1H), 81.25% (2H), and 100% (3H). Methane emission was measured through automated troughs (Greenfeed). All animals evaluated were castrated. Pasture samples were analyzed and Nellore animals\' intake was estimated, and in feedlot the intake was measured through the GrowSafe machine. In both experiments, animal performance (live weight, weight gain, feed conversion), carcass (Longissimus loin eye muscle area, fat thickness, hot carcass weight (HCW) and carcass yield (CY) and gain yield (GY)) data and variables related to methane were recorded. Data per hectare were also recorded in pasture systems. The data were analyzed using the MIXED process of the SAS 9.3 program. The more intensely managed systems presented higher yields of better quality forage, as well as superior animal performance when compared to the DP. Some variables related to CH4 showed differences between treatments: 1) emissions in relation to average daily weight gain (CH4ADG) were lower in the IHS system (371 gCH4/kgADG) compared to the DP (478.4) and DHS (484.5) systems; the DMS system (404.0) did not differ significantly from the IHS and DP; 2) gross energy lost in the form of CH4 (YM) demonstrated higher energy expenditure for the DHS and DP systems compared to the IHS and DMS. Intensified systems had higher stocking rate (p <.0001) and weight and carcass gain (p <.0001) per hectare. SAL presented lower emission intensity (EI) calculated by the GY than the DEG (p = 0.0269). However, the systems did not present differences in emission intensities per weight gain (p = 0.3602) and per kg of carcass calculated by carcass yield (p = 0.1567), despite the partial differences observed in emissions per year and per stocking rate (p <.0001) with higher values recorded for the intensified systems, showing the possibility of higher meat production with the same emission intensity, considering only the enteric methane emission. Groups of confined animals presented some differences in the performance variables, but only the classification by heterozygosity showed differences in the methane variables. Animals classified as 3H showed better performance compared to 1H animals. For variables related to the carcass, there was no difference in PCQ (p = 0.5842), but 2H animals presented higher carcass yield than 1H animals (p = 0.0177), and leaner carcass compared to the others (p = 0.0007). In relation to methane, 2H animals presented better results compared to 3H animals, but two groups had a lower EI calculated by the CY than 1H animals (p = 0.0173). Despite the differences found between pasture intensification levels or between genetic groups studied, it is important to evaluate the system as a whole, such as soil carbon sequestration, nitrous oxide emission, waste production, among others and not only methane emissions from animals. We can conclude from this study that intensified systems produce more meat. Animals with heterozygous percentages above 81.25% may presented lower emission intensity of methane than animals with heterozygosis below 62.5% in the feedlot finishing phase. In addition, leaner carcasses with higher beef yield may be obtained in animals with 81.25% heterozygosity. In order to define which production system, bovine genetic group, type of diet, level of intensification to use, it is important to verify the ones that fit best in its structure aiming a sustainable production. The environmental impacts caused by the activity can even be neutralized if planning and execution are appropriate to its objective.

O escopo deste trabalho foi o desenvolvimento de microrreatores em tecnologia LTCC para produção de biodiesel, com foco na otimização de uma geometria de micromisturador. Esta proposta é resultado das oportunidades identificadas em três áreas do conhecimento: Microtecnologia, Intensificação de processos e Biocombustíveis. A principal ferramenta de desenvolvimento desta proposta é a fluidodinâmica computacional. Os microcanais baseados em geometrias com sucessivos cotovelos foram os escolhidos, para a investigação computacional e experimental. A metodologia computacional desenvolvida para alcançar os objetivos propostos envolve as etapas de: definição de um padrão de comparação, projeto das distâncias entre cotovelos, escolha de uma geometria com base na comparação entre diversas geometrias baseadas em sucessivos cotovelos e a otimização da geometria em função dos parâmetros fluidodinâmicos. Paralelamente, ensaios para a produção de biodiesel foram realizados, bem como, a investigação da produção de emulsões para avaliar como uma etapa do processo de produção do biodiesel. A geometria escolhida e otimizada foi a serpentina 3D, o que permitiu a otimização do módulo de tempo de residência e o projeto do microrreator. Finalizando, um microrreator foi projetado com parâmetros ótimos, obtendo assim a intensificação de processo por meio de conceitos de microtecnologia, para aplicação na produção de biocombustíveis. / The scope of this work was the development of microreactors in LTCC technology for biodiesel production, with a focus on the optimization of a micromixer geometry. This proposal is resulted from the opportunities identified in three areas of knowledge: Microtechnology, processes intensification and Biofuels. The main tool for development of this proposal is the computational fluid dynamics (CFD). The microchannels geometry with successive elbows were chosen for computational and experimental research. The computational methodology developed to achieve the proposed goals involves the following steps: defining a standard of comparison, a project of the distances between elbows, a choice of geometry based on the comparison between different geometries based on successive elbows and geometry optimization for the parameters hydrodynamic. In addition, tests for the production of biodiesel were being made and the investigations of production of emulsions to evaluate a step in the producing of biodiesel process. The geometry was chosen and optimized serpentine 3D, allowing the optimization of residence time module and the design of the microreactor. Finally, a microreactor was designed with optimal parameters, thus obtaining the intensification process through microtechnology concepts for application in the biofuels production.

Ce manuscrit a pour but d'étudier un nouveau dispositif générateur de cavitation dont le potentiel favorable à l'intensification de réactions chimiques est évalué. Ce dispositif est constitué d'une plaque mobile qui frappe un liquide contenu dans un réacteur. L'impact génère une forte augmentation de pression dans le milieu suivi d'une dépressurisation. Nous montrons que la couche de gaz/vapeur piégée entre le piston et la surface du liquide influence les pics de pression et les fréquences générées dans le milieu. La visualisation à l'aide d'une caméra rapide montre que la dépressurisation active les sites de nucléation à l'origine des bulles de cavitation qui grandissent et implosent en générant occasionnellement des jets de grande vitesse. Nous étudions aussi la réponse de bulles préexistantes. Nous identifions un rayon de bulle critique qui dépend de la hauteur d'impact, de la pression extérieure et des caractéristiques du piston. Les bulles dont le rayon initial est supérieur à la valeur critique implosent au moment de l'impact, tandis que les petites bulles ne sont activées qu'après (sous tension). Des évolutions de pression différentes sont observées après l'impact en fonction de la présence/absence de grandes bulles. Nous étudions enfin l'oxydation du phénol en montrant que l'impact sur l'eau pure est incapable de générer des espèces radicalaires responsables de la dégradation. En ajoutant du peroxyde d'hydrogène comme oxydant, la molécule est décomposée sous certaines conditions. En général, la quantité d'oxydant requise pour déclencher une oxydation significative diminue lors de l'augmentation de l'intensité de l'impact sur lequel dépend le taux de dégradation. / This manuscript aims at characterizing a new device based on a plate impact on a liquid surface to generate cavitation and evaluate its potential to induce chemical reactions. The device is composed of a reactor containing a liquid that a piston hits due to pressure difference. This impact generates a strong and uniform pressure increase in the medium followed by a depressurization. We show that the gas/vapor layer trapped between the piston and the liquid free surface influences the pressure peaks and frequencies generated in the medium. High-speed camera visualization shows that depressurization activates nucleation sites leading to bubble appearance in the solution. Bubbles expand and collapse intensively generating high velocity jets under some conditions. We also investigate the response of pre-existing bubbles. We identify a critical bubble radius that depends on the impact height, external pressure and piston’s characteristics. Bubbles with an initial radius larger than the critical one collapse at the moment of impact while smaller bubbles are only activated after it (under tension). Significant differences are observed in the pressure recordings after the impact depending on the presence/absence of large bubbles. We finally study the oxidation of phenol. We show that impacting on pure water is incapable of generating radical species responsible of the degradation. By adding hydrogen peroxide as an oxidant we show that the molecule is decomposed under certain conditions. In general, the amount of hydrogen peroxide required to initiate a significant oxidation decreases when increasing the intensity of the impact on which the degradation rate mainly depends.

This thesis focuses on the role and historical development of strategies of experimental domestication in scientific knowledge production, with a particular focus on the function of the laboratory strains known as 'wild types' in the model organism systems of classical genetics, where they play the role of standing in for the 'natural' instance of the species so that variation may be measured. As part of establishing how lab wild types came to assume this role, I have situated them within a much longer historical trajectory that tracks how changes in the manner that European intellectual traditions conceptualised the domestic-wild divide were linked to the development of new forms of scientific domestication and knowledge production. These new developments required that existing domesticating practices be intensified, expanded and analogised in order to better control, capture and comprehend 'wild' nature. My first two chapters introduce the domestic-wild divide by discussing both contemporary and ancient interpretations of it. In my third and fourth chapter, I explore the roots of the knowledge regime of European scientific domestication. I highlight Francis Bacon's campaign to use knowledge of domesticating practices to restore human dominion, before showing how Linnaeus later re-conceptualised the natural economy as an autonomous order and original order, with domestication reinterpreted as an artful transformation of nature requiring human maintenance to prevent reversion to its wild 'natural state'. I identify this idea of the wild as original and the domestic as derivative and artificially maintained as the basis of the original wild type concept. In my fifth chapter, I discuss Darwin's attempt to unite the domestic and wild under common laws of variation and selection, including his argument that reversion was simply a product of a return to ancestral conditions of existence. I observe that Darwin's theory of variation was problematic for the effort to bring wild nature under controlled conditions for study, so in my sixth and seventh chapters discuss how this difficulty was resolved, first by experimental naturalists both before and after Darwin who utilised vivaria and microscopes to bring pieces of nature indoors, and then by Weismann and Galton's sequestration of heredity, which helped persuade scientists that domestication was not in itself a cause of germinal variation. In my eighth and ninth chapter, I detail how sequestration led the early Mendelians de Vries and Bateson to assume that wild types could be brought into the lab from nature and purified into true-breeding strains. I discuss their differing atomist and interactionist perspectives on wild type, with de Vries favouring 'elementary species' as units of nature, whereas Bateson held wild types and mutants to represent normal and abnormal forms of the species respectively. In my last chapter, I cover the replacement of Bateson's interactionist genetics by the reductionist genetics of the Morgan group and argue that this led to a disintegration of wild types into their component genes. I conclude with a discussion of what wild type strains in classical genetics were meant to be representative of, and end by establishing that whilst these strains may not wholly be representative of their species, they are nonetheless useful tools for scientific knowledge production.