In this thesis modelling and solution methods for portfolio optimisation are presented. The investigations reported in this thesis extend the Markowitz mean-variance model to the domain of quadratic mixed integer programming (QMIP) models which are 'NP-hard' discrete optimisation problems. In addition to the modelling extensions a number of challenging aspects of solution algorithms are considered. The relative performances of sparse simplex (SSX) as well as the interior point method (IPM) are studied in detail. In particular, the roles of 'warmstart' and dual simplex are highlighted as applied to the construction of the efficient frontier which requires processing a family of problems; that is, the portfolio planning model stated in a parametric form. The method of solving QMIP models using the branch and bound algorithm is first developed; this is followed up by heuristics which improve the performance of the (discrete) solution algorithm. Some properties of the efficient frontier with discrete constraints are considered and a method of computing the discrete efficient frontier (DEF) efficiently is proposed. The computational investigation considers the efficiency and effectiveness in respect of the scale up properties of the proposed algorithm. The extensions of the real world models and the proposed solution algorithms make contribution as new knowledge.

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoELS_DISSERT.pdf: 593076 bytes, checksum: e225bf4fa3857eb2f3da5c8dcc0be47d (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The melon (Cucumis melo L.) is one of the main cucurbits grown in northeastern Brazil. Among the main obstacles to the production of melon, the leafminer Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae) stands out as one of the main pests. Since the discovery of natural enemies Opius scabriventris (Hymenoptera: Braconidae) and Neochrysocharis sp. (Hymenoptera: Eulophidae) in melon production areas RN and CE, increased the prospects of the use of biological control in this region. However, information on the preferred instar and competition among parasitoids Opius scabriventris and Neochrysocharis sp. still are scarce. Furthermore, the conservation of these parasitoids in agrosystem is of fundamental importance to the MIP, therefore, it is necessary to know the action of plant protection products on O. scabriventris and Neochrysocharis sp. Therefore, the objective of this study was to define the preferred instar O. scabriventris and Neochrysocharis sp., Evaluate the competition between these two species and the toxicity of insecticides used in melon crop on these two parasitoids in laboratory conditions. To determine the preferred instar were exposed leafminer larvae first, second and third instar for the two species of parasitoids. The competition studies were to assess the simultaneous parasitism O. scabriventris x Neochrysocharis sp. in proportions of 1x1, 2x1, 1x2 for the second and third larval instar L. sativae. The toxicity of insecticides to parasitoids were evaluated in bioassays through contact of parasitoids with freshly contaminated surface. The treatments were: abamectin, clorantraniliprole, cyromazine, espinetoram, spinosad and distilled water (control). Later, with the parasitoids that survived the tests of toxicity were evaluated sublethal effects of pesticides that caused lower mortality on the parasitism capacity. Regarding prefered instar tests, O. scabriventris preferably parasitized second instar larvae, while Neochrysocharis sp. preferred third instar larvae. Regarding competition assays, it was found that parasitoids O. scabriventris and Neochrysocharis sp. competed for larvae second and third instar L. sativae. Regarding toxicity tests, the abamectin, espinetoram and spinosad were the most toxic to the parasitoid O. scabriventris and Neochrysocharis sp. The clorantraniliprole and cyromazine insecticide caused reduction in parasitism capacity of O. scabriventris / O meloeiro (Cucumis melo L.) é uma das principais cucurbitáceas cultivadas na região Nordeste do Brasil. Dentre os principais entraves à produção do meloeiro, a mosca minadora Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae) se destaca como uma das principais pragas. Desde a constatação dos inimigos naturais Opius scabriventris (Hymenoptera: Braconidae) e Neochrysocharis sp. (Hymenoptera: Eulophidae) em áreas de produção de melão do RN e CE, cresceram as perspectivas da utilização do controle biológico nessa região. No entanto, informações sobre o instar preferencial e a competição entre os parasitoides Opius scabriventris e Neochrysocharis sp. são escassas. Além disso, a conservação desses parasitoides no agrossistema é de fundamental importância para o MIP, sendo assim, é necessário conhecer a ação dos produtos fitossanitários sobre O. scabriventris e Neochrysocharis sp. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi definir o instar preferencial de O. scabriventris e Neochrysocharis sp., avaliar a competição entre essas duas espécies e a toxidade de inseticidas utilizados na cultura do meloeiro sobre esses dois parasitoides em condições de laboratório. Para determinar o instar preferencial, foram expostas larvas de mosca minadora de primeiro, segundo e terceiro instar para as duas espécies de parasitoides. Os estudos de competição consistiram em avaliar o parasitismo simultâneo de O. scabriventris x Neochrysocharis sp. nas proporções de 1x1, 2x1, 1x2 para larvas de segundo e terceiro instar de L. sativae. A toxicidade dos inseticidas aos parasitoides foram avaliados em ensaios biológicos por meio do contato dos parasitoides com superfície recém-contaminada. Os tratamentos foram: abamectina, clorantraniliprole, ciromazina, espinetoram, espinosade e água destilada (Testemunha). Posteriormente, com os parasitoides que sobreviveram aos ensaios de toxicidade, foram avaliados os efeitos subletais dos inseticidas que ocasionaram menor mortalidade sobre a capacidade de parasitismo. Quanto aos ensaios de ínstar preferencial, O. scabriventris parasitou preferencialmente larvas de segundo instar, enquanto que Neochrysocharis sp. preferiu larvas de terceiro instar. Em relação aos ensaios de competição, verificou-se que os parasitoides O. scabriventris e Neochrysocharis sp. competiram por larvas segundo e terceiro instar de L. sativae. Em relação aos ensaios de toxicidade, os inseticidas abamectina, espinetoram e espinosade foram os mais tóxicos aos parasitoides O. scabriventris e Neochrysocharis sp. Os inseticidas clorantraniliprole e ciromazina ocasionaram redução na capacidade de parasitismo de O. scabriventris

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosHFN_DISSERT.pdf: 959875 bytes, checksum: f9cbf07f6dcf1050e5d484e8edd9d637 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The states of Rio Grande do Norte and Ceará are the main producers of melons from Brazil. They account for about 90% of national production, which makes the growth of melon Cucumis melo L. one of the main segments of agribusiness in these states. Despite the high technology used for the cultivation of this vegetable crop, this crop has suffered serious damage due to attack of the leafminer Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae). The control method used by manufacturers to control this pest is basically the use of chemical insecticide, however, the exclusive use of this method has not been satisfactory for suppressing the population of insect biological control and using the parasitoid Opius sp. (Hymenoptera: Braconidae) has been shown to be a promising technique for controlling this pest in melon. Thus, this study aimed to estimate the number of parasitoids to be released in the field and evaluate the effect of insecticides on it, under field conditions. Among the ratios evaluated the proportion of 1:10 (one every ten parasitoid larvae) was the one with the highest rate of emergence of parasitoid 33.13%. Among the insecticides evaluated in the first trial, was observed at all doses of Neem Oil that the rate of emergence of the parasitoid Opius sp. was not different from control, whereas treatment with the lowest Abamectin rate was verified emergency 2.24%, differing from all other treatments. In the second experiment, we observed that treatment with the active Deltamethrin was the highest rate of reduction in population of the parasitoid Opius sp. (71.4%), followed by Abamectin and Cartap Hydrochloride (50.5 and 14.4% respectively) / Os estados do Rio Grande do Norte e Ceará são os principais produtores de melão do Brasil. São responsáveis por cerca de 90% da produção nacional, o que faz do cultivo do meloeiro Cucumis melo L. um dos principais segmentos da cadeia do agronegócio nesses estados. Apesar da alta tecnologia empregada para o cultivo desta olerícola, essa cultura vem sofrendo sérios danos devido ao ataque da mosca minadora Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae). O método de controle utilizado pelos produtores para o controle desta praga é basicamente o uso de inseticida químico, no entanto, o uso exclusivo deste método não tem sido satisfatório para supressão da população desse inseto, e o controle biológico através da utilização do parasitoide Opius sp. (Hymenoptera: Braconidae) tem se mostrado uma técnica promissora no controle dessa praga na cultura do meloeiro. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo, estimar o número de parasitoides a serem liberado em campo e avaliar o efeito de inseticidas sobre o mesmo, em condições de campo. Dentre as proporções avaliadas a proporção de 1:10 (um parasitoide a cada dez larvas vivas) foi a que apresentou a maior taxa de emergência deste parasitoide 33,13%. Dentre os inseticidas avaliados no primeiro ensaio, foi verificado em todas as dosagens do Oléo de Neem que a taxa de emergência do parasitoide Opius sp. não diferiu da testemunha, enquanto que no tratamento com a Abamectina foi verificado a menor taxa de emergência 2,24%, diferindo de todos os outros tratamentos. No segundo ensaio, foi observado que no tratamento com o ativo Deltametrina ocorreu a maior taxa de redução na população do parasitoide Opius sp. (71,4%), seguido da Abamectina e do Cloridrato de Cartape (50,5 e 14,4%, respectivamente)

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosHFN_DISSERT.pdf: 959875 bytes, checksum: f9cbf07f6dcf1050e5d484e8edd9d637 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The states of Rio Grande do Norte and Ceará are the main producers of melons from Brazil. They account for about 90% of national production, which makes the growth of melon Cucumis melo L. one of the main segments of agribusiness in these states. Despite the high technology used for the cultivation of this vegetable crop, this crop has suffered serious damage due to attack of the leafminer Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae). The control method used by manufacturers to control this pest is basically the use of chemical insecticide, however, the exclusive use of this method has not been satisfactory for suppressing the population of insect biological control and using the parasitoid Opius sp. (Hymenoptera: Braconidae) has been shown to be a promising technique for controlling this pest in melon. Thus, this study aimed to estimate the number of parasitoids to be released in the field and evaluate the effect of insecticides on it, under field conditions. Among the ratios evaluated the proportion of 1:10 (one every ten parasitoid larvae) was the one with the highest rate of emergence of parasitoid 33.13%. Among the insecticides evaluated in the first trial, was observed at all doses of Neem Oil that the rate of emergence of the parasitoid Opius sp. was not different from control, whereas treatment with the lowest Abamectin rate was verified emergency 2.24%, differing from all other treatments. In the second experiment, we observed that treatment with the active Deltamethrin was the highest rate of reduction in population of the parasitoid Opius sp. (71.4%), followed by Abamectin and Cartap Hydrochloride (50.5 and 14.4% respectively) / Os estados do Rio Grande do Norte e Ceará são os principais produtores de melão do Brasil. São responsáveis por cerca de 90% da produção nacional, o que faz do cultivo do meloeiro Cucumis melo L. um dos principais segmentos da cadeia do agronegócio nesses estados. Apesar da alta tecnologia empregada para o cultivo desta olerícola, essa cultura vem sofrendo sérios danos devido ao ataque da mosca minadora Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae). O método de controle utilizado pelos produtores para o controle desta praga é basicamente o uso de inseticida químico, no entanto, o uso exclusivo deste método não tem sido satisfatório para supressão da população desse inseto, e o controle biológico através da utilização do parasitoide Opius sp. (Hymenoptera: Braconidae) tem se mostrado uma técnica promissora no controle dessa praga na cultura do meloeiro. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo, estimar o número de parasitoides a serem liberado em campo e avaliar o efeito de inseticidas sobre o mesmo, em condições de campo. Dentre as proporções avaliadas a proporção de 1:10 (um parasitoide a cada dez larvas vivas) foi a que apresentou a maior taxa de emergência deste parasitoide 33,13%. Dentre os inseticidas avaliados no primeiro ensaio, foi verificado em todas as dosagens do Oléo de Neem que a taxa de emergência do parasitoide Opius sp. não diferiu da testemunha, enquanto que no tratamento com a Abamectina foi verificado a menor taxa de emergência 2,24%, diferindo de todos os outros tratamentos. No segundo ensaio, foi observado que no tratamento com o ativo Deltametrina ocorreu a maior taxa de redução na população do parasitoide Opius sp. (71,4%), seguido da Abamectina e do Cloridrato de Cartape (50,5 e 14,4%, respectivamente)

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoELS_DISSERT.pdf: 593076 bytes, checksum: e225bf4fa3857eb2f3da5c8dcc0be47d (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The melon (Cucumis melo L.) is one of the main cucurbits grown in northeastern Brazil. Among the main obstacles to the production of melon, the leafminer Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae) stands out as one of the main pests. Since the discovery of natural enemies Opius scabriventris (Hymenoptera: Braconidae) and Neochrysocharis sp. (Hymenoptera: Eulophidae) in melon production areas RN and CE, increased the prospects of the use of biological control in this region. However, information on the preferred instar and competition among parasitoids Opius scabriventris and Neochrysocharis sp. still are scarce. Furthermore, the conservation of these parasitoids in agrosystem is of fundamental importance to the MIP, therefore, it is necessary to know the action of plant protection products on O. scabriventris and Neochrysocharis sp. Therefore, the objective of this study was to define the preferred instar O. scabriventris and Neochrysocharis sp., Evaluate the competition between these two species and the toxicity of insecticides used in melon crop on these two parasitoids in laboratory conditions. To determine the preferred instar were exposed leafminer larvae first, second and third instar for the two species of parasitoids. The competition studies were to assess the simultaneous parasitism O. scabriventris x Neochrysocharis sp. in proportions of 1x1, 2x1, 1x2 for the second and third larval instar L. sativae. The toxicity of insecticides to parasitoids were evaluated in bioassays through contact of parasitoids with freshly contaminated surface. The treatments were: abamectin, clorantraniliprole, cyromazine, espinetoram, spinosad and distilled water (control). Later, with the parasitoids that survived the tests of toxicity were evaluated sublethal effects of pesticides that caused lower mortality on the parasitism capacity. Regarding prefered instar tests, O. scabriventris preferably parasitized second instar larvae, while Neochrysocharis sp. preferred third instar larvae. Regarding competition assays, it was found that parasitoids O. scabriventris and Neochrysocharis sp. competed for larvae second and third instar L. sativae. Regarding toxicity tests, the abamectin, espinetoram and spinosad were the most toxic to the parasitoid O. scabriventris and Neochrysocharis sp. The clorantraniliprole and cyromazine insecticide caused reduction in parasitism capacity of O. scabriventris / O meloeiro (Cucumis melo L.) é uma das principais cucurbitáceas cultivadas na região Nordeste do Brasil. Dentre os principais entraves à produção do meloeiro, a mosca minadora Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae) se destaca como uma das principais pragas. Desde a constatação dos inimigos naturais Opius scabriventris (Hymenoptera: Braconidae) e Neochrysocharis sp. (Hymenoptera: Eulophidae) em áreas de produção de melão do RN e CE, cresceram as perspectivas da utilização do controle biológico nessa região. No entanto, informações sobre o instar preferencial e a competição entre os parasitoides Opius scabriventris e Neochrysocharis sp. são escassas. Além disso, a conservação desses parasitoides no agrossistema é de fundamental importância para o MIP, sendo assim, é necessário conhecer a ação dos produtos fitossanitários sobre O. scabriventris e Neochrysocharis sp. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi definir o instar preferencial de O. scabriventris e Neochrysocharis sp., avaliar a competição entre essas duas espécies e a toxidade de inseticidas utilizados na cultura do meloeiro sobre esses dois parasitoides em condições de laboratório. Para determinar o instar preferencial, foram expostas larvas de mosca minadora de primeiro, segundo e terceiro instar para as duas espécies de parasitoides. Os estudos de competição consistiram em avaliar o parasitismo simultâneo de O. scabriventris x Neochrysocharis sp. nas proporções de 1x1, 2x1, 1x2 para larvas de segundo e terceiro instar de L. sativae. A toxicidade dos inseticidas aos parasitoides foram avaliados em ensaios biológicos por meio do contato dos parasitoides com superfície recém-contaminada. Os tratamentos foram: abamectina, clorantraniliprole, ciromazina, espinetoram, espinosade e água destilada (Testemunha). Posteriormente, com os parasitoides que sobreviveram aos ensaios de toxicidade, foram avaliados os efeitos subletais dos inseticidas que ocasionaram menor mortalidade sobre a capacidade de parasitismo. Quanto aos ensaios de ínstar preferencial, O. scabriventris parasitou preferencialmente larvas de segundo instar, enquanto que Neochrysocharis sp. preferiu larvas de terceiro instar. Em relação aos ensaios de competição, verificou-se que os parasitoides O. scabriventris e Neochrysocharis sp. competiram por larvas segundo e terceiro instar de L. sativae. Em relação aos ensaios de toxicidade, os inseticidas abamectina, espinetoram e espinosade foram os mais tóxicos aos parasitoides O. scabriventris e Neochrysocharis sp. Os inseticidas clorantraniliprole e ciromazina ocasionaram redução na capacidade de parasitismo de O. scabriventris

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Diversos inseticidas são empregados no controle de P. xylostella. Indoxacarbe foi o primeiro inseticida bloqueador de canais de sódio comercializado, com mecanismo de ação diferente do DDT e dos piretroides, apresentando várias vantagens, como baixa toxicidade aos organismos benéficos. Porém, aplicações frequentes de inseticidas para controle de P. xylostella, combinado com fatores biológicos da praga, podem favorecer a seleção de indivíduos resistentes. Até o momento, P. xylostella desenvolveu níveis de resistência a 95 ingredientes ativos, existindo na literatura mais de 55 relatos de resistência para o indoxacarbe, em sete países de diferentes continentes, inclusive no Brasil. Nesse sentido, este estudo objetivou determinar os efeitos subletais e residuais do indoxacarbe em duas populações de P. xylostella, sendo uma coletada no campo e outra de laboratório (suscetível), avaliando e comparando a toxicidade desse inseticida em diferentes concentrações e analisando o comportamento destas duas populações e assim formar uma base teórica para melhorar o manejo desta praga. Foram realizados bioensaios com duas populações (PC- de campo e PL- de laboratório-suscetível) de P. xylostella com o inseticida indoxacarbe na dose comercial (100mg.L-1), avaliando os efeitos residuais do produto 1, 3, 7, 14 e 21 dias após a aplicação. Também foi estimada a CL50 e avaliados os efeitos subletais desse produto aplicado e avaliado após 48 h utilizando-se as concentrações subletais de CL5 (0,37 e 1,01 mg.L-1), CL15 (0,87 e 2,06 mg.L-1) e CL25 (1,44 e 3,16 mg.L-1) para as populações PL e PC, analisando-se algumas características biológicas das populações. A dose comercial de indoxacarbe pulverizada em plantas de couve matou todas as larvas com 1 dia e 3 dias após a aplicação. Os bioensaios de imersão foliar mostraram que o indoxacarbe apresentou alto nível de toxicidade para as lagartas de P. xylostella e os valores de CL50 foram de 3,7 e 6,9 mg.L-1 para a população suscetível e de campo, respectivamente. Os efeitos subletais foram indicados por menor sobrevivência larval e pupal e diminuição das taxas de sobrevivência da prole, devido ao efeito crônico do inseticida para ambas as populações. Houve também um aumento no consumo foliar e diminuição na sobrevivência de adultos na população suscetível e diminuição da fecundidade na população de campo. Os valores médios das taxas reprodutiva líquida (R0), intrínseca de aumento (rm) e de crescimento finito (Λ) foram significativamente menores nos tratamentos do que no grupo controle para ambas as populações. Houve diferença significativa entre as respostas das duas populações. O indoxacarbe mostrou-se eficaz contra P. xylostella, sendo que suas concentrações subletais influem negativamente nas características biológicas do inseto. / The main problem for brassica crops is the damage caused by the diamondback moth, Plutella xylostella, which has led to the application of large volumes of pesticides. Several insecticides are employed in the control of P. xylostella. Indoxacarbe was the first commercially available sodium channel blocker insecticide, with a different mechanism of action than DDTs and pyrethroids, has several advantages, such as low toxicity to beneficial organisms. However, frequent applications of these insecticides to control P. xylostella, combined with biological factors of the pest are favoring the selection of resistant individuals. So far P. xylostella has developed levels of resistance to 95 active ingredients and there are in the literature more than 55 reports of resistance to indoxacarb in seven countries on different continents, including Brazil. In this sense, the objective was to determine the residual and sublethal effects of indoxacarb in two populations of P. xylostella, one collected in the field and the other in the laboratory (susceptible), evaluating and comparing the toxicity of this insecticide in different concentrations and analyzing the behavior of these two populations and thus form a theoretical basis to improve the management of this pest. Bioassays were performed with two populations (PC- field and PL- laboratory) of P. xylostella with the insecticide in commercial dose indoxacarb (100 mg.L-1), evaluating the effects of residual products 1, 3, 7, 14 and 21 days after spray. LC50 was also estimated and the sublethal effects of this product applied and evaluated after 48 h were evaluated using the sublethal concentrations of LC5 (0.37 and 1.01 mg.L-1), LC15 (0.87 and 2.06 mg. L-1) and LC25 (1.44 and 3.16 mg.L-1) for PL and PC populations by analyzing some biological characteristics of the individuals. The commercial dose of indoxacarb sprayed on cabbage plants killed all larvae up to 1 day and 3 days after spray. Leaf-dip bioassays showed that indoxacarb showed a high level of toxicity against P. xylostella larvae and the 48 h LC50 values were 3.7 and 6.9 mg.L-1 for the susceptible and field population, respectively. The sublethal effects were indicated by lower larval and pupal survival and decrease in offspring survival rates, due to the chronic effect of the insecticide for both populations. There was also an increase in foliar consumption and a decrease in adult survival in the susceptible population and decrease in fecundity in the field population. The mean values of net reproductive rate (R0), intrinsic rate of increase (rm), finite rate of increase (Λ) were significantly lower in the treatments than in the control group for both populations. There were significant differences between the responses of the two populations. The indoxacarb was effective against P. xylostella and its sublethal concentrations negatively influence the biological characteristics of the insect. / CNPq: 134536/2015-0

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) do mundo e a cultura continua em expansão na safra 2014/15. A expansão das áreas de plantio de cana-de-açúcar e o sistema de colheita mecanizada de cana crua tem levado ao aumento proporcional de inúmeras pragas da cultura, destacando-se o bicudo da cana, Sphenophorus levis, considerado praga primária e limitante da cultura. Inicialmente, essa espécie foi considerada restrita a região de Piracicaba, mas desde 2010 foi encontrada nos estados de São Paulo, Minas Gerais, Paraná, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso e Goiás. Suas larvas abrem galerias nos rizomas, causando danos diretos nos tecidos dos colmos, sobretudo nas épocas mais secas do ano, o que ocasiona a morte das touceiras, falhas na rebrota, além de promover danos indiretos, como o aumento do número de plantas invasoras que competem com a cultura. Os métodos químico, mecânico, cultural e biológico já foram testados até o momento, no entanto, o sucesso no seu controle ainda não foi obtido e a população dessa praga continua crescendo e se tornando mais constante nos canaviais pelo Brasil. Dessa forma, estudar estratégias para a melhoria do manejo de S. levis é fundamental para o estabelecimento de métodos de controle eficientes no contexto do MIP. Diante disso, objetivou-se com esse trabalho: 1) Determinar a distribuição espacial e a flutuação populacional de S. levis; 2) Testar o manejo da palha pós-colheita nas linhas de plantio na ocorrência de S. levis e; 3) Avaliar a eficácia da aplicação de Beauveria bassiana na população de S. levis. Em relação à flutuação populacional de S. levis foi observada uma elevação linear da última quinzena de outubro para a primeira de novembro, com queda subsequente e, aumento populacional maior à partir da última quinzena de dezembro. O pico populacional se deu no mês de março, seguido por uma rápida redução a partir de abril. A proporção de fêmeas foi similar a de machos em todos os tratamentos. Os dados sugerem que não houve efeito dos tratamentos na distribuição de adultos do bicudo. Os resultados da flutuação populacional, da distribuição de frequência e distribuição espacial se complementam, pois, em hipótese, a distribuição dos adultos está diretamente relacionada com a flutuação populacional, uma vez que em altas densidades a distribuição foi agregada. Além disso, as estratégias de afastamento da palha da linha de plantio não interferiram nos níveis de infestação de S. levis, quando comparado ao tratamento que não houve manejo da palha e, essa tática utilizada conjuntamente à aplicação de B. bassiana também não influenciou na densidade populacional de adultos de S. levis no período avaliado. Diante disso, concluiu-se que a distribuição de S. levis em cana-de-açúcar apresenta o padrão agregado em altas densidades populacionais; o manejo da palha entre as linhas de cana-de-açúcar não reduz a densidade populacional de S. levis em locais com elevado histórico de infestação e, são necessários mais estudos para ajustar a dose de B. bassiana adequada e eficaz no controle de S. levis. / Brazil is the world\'s largest sugarcane producer and the cultivated area continues to expand in 2014/2015 season. This expansion, along with the mechanical harvesting of green sugarcane leads to a proportional increase in the number of crop pests, especially the sugarcane weevil, Sphenophorus levis, considered a primary and limiting pest in this crop. Initially, this species was restricted to the Piracicaba region, however, since 2010 it has been found in several regions of São Paulo State, and also in other states in the country, such as Minas Gerais, Paraná, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso and Goiás. The larvae penetrate the basal part of the plants and the rhizomes, building irregular galleries and causing damage to stem tissues, mainly in the driest season, leading to the death of clumps, failures in regrowth and, consequently, indirect damage due to the increase in the incidence of invasive plants that compete with the crop. Chemical, mechanical, cultural and biological methods have already been tested, however, the success in pest control has not yet been achieved and the population of S. levis continues to grow, becoming more constant in Brazilian sugarcane fields. Thus, the study of strategies to enhance the management of S. levis is essential to adopt effective control methods in the IPM framework. In this sense, this study aims to: 1) Determine the spatial distribution and population dynamics of S. levis; 2) Evaluate the postharvest management of straw on planting rows in occurrence of S. levis and; 3) Evaluate the efficacy of B. bassiana application in the S. levis population in sugarcane. Concerning population dynamics of S. levis, it was observed a linear increase beginning in the last quarter of October until November, with a subsequent decrease and, a highest population increase was observed in the last half of December. The population peak occurred in March, followed by a fast decline in early April. The proportion of females to males was similar in all treatments. The data suggest that there was no effect of treatments on the distribution of adult weevils. The results of population dynamics, frequency distribution and spatial distribution are complementary, because, hypothetically, the distribution of adults is directly related to population dynamics, since at high densities the distribution was aggregated. In addition, strategies for straw management in the planting row did not affect the infestation levels of S. levis and this procedure along with the addition of B. bassiana did not influence population density of adults during the study period. Hence, it is concluded that the distribution of S. levis in sugarcane exhibits an aggregated pattern at high population densities. Straw management between the cane rows does not reduce population density of S. levis in areas with high historical infestation. Therefore, further studies are needed to adjust the appropriate and effective concentration of B. bassiana in the control of S. levis.

As plantas cítricas brasileiras são acometidas por inúmeros artrópodes praga e agentes fitopatógenos causadores de doenças, que exigem pulverizações frequentes de agroquímicos para reduzir as perdas econômicas ocasionada por eles. No entando, esse intenso uso de compostos químicos podem ocasionar desiquilíbrios no agroecossistema, como a mortalidade de agentes de controle biológico. Neste sentido, objetivou-se com esse estudo avaliar os efeitos letal e subletais de inseticidas, acaricidas e fungicidas recomendados para a produção integrada de citros sobre o ácaro predador Euseius concordis (Chant) (Acari: Phytoseiidae) em condições de laboratório, além de estudar as interferências transgeracionais destes agroquímicos em aspectos de desenvolvimento e reprodução, estimando os parâmetros de tabela de vida da progênie das fêmeas de E. concordis que mantiveram contato residual, avaliando também a duração do efeito nocivo dos agroquímicos sobre adultos de E. concordis em condições de semi-campo, e para ter resultados mais completos, avaliou a capacidade de predação do E. concordis sobre formas jovens de Panonychus citri (McGregor) (Acari: Tetranychidae) em condições laboratoriais o que subsidiou os estudos de interferência de agroquímicos sobre a capacidade de predação de E. concordis. Os resultados demonstraram que ~ 73% dos inseticidas avaliados foram considerados moderadamente nocivos à nocivos à espécie em estudo, além disso, muitos dos inseticidas estudados tiveram interferência negativa nos parâmetros de tabela de vida da progênie (efeito transgeracional), e outros, como o imidacloprido, tiametoxam e lambda-cialotrina elevaram significativamente a taxa líquida de reprodução (Ro), taxa intrínseca de crescimento (rm) e razão finita de aumento (?), podendo indicar um possível efeito de hormese desses inseticidas à população de E. concordis. Já nos bioensaios com acaricidas, verificou que 50% dos avaliados foram considerados nocivos, causando altas mortalidades às fêmeas do ácaro estudado, destacando nesse grupo de agroquímicos o efeito trangeracional do acaricida etoxazol, que foi considerado inócuo a fêmeas adultas de E. concordis, no entanto, a progênie destas fêmeas teve mortalidade de 100% no estágio larval. Dos fungicidas avaliados, aproximadamente 70% foram considerados inócuos ou levemente nocivos às fêmeas de E. concordis (classe 1 e 2, segundo IOBC/ WPRS), sendo o grupo de agroquímicos menos nocivos ao ácaro em estudo. No presente trabalho, os resultados indicaram que, mesmo os agroquímicos considerados pouco nocivos ao ácaro predador E. concordis podem alterar o comportamento de busca e predação, como foi observado para as fêmeas que mantiveram contato residual com o fungicida tebuconazol e os inseticidas piriproxifem e tebufenozida, que reduziram significativamente a predação às ninfas de P. citri. Para tanto, esse estudo oferece informações que podem ser utilizadas em programas de manejo integrado de pragas, que preconize aliar controle químico com o biológico, com próposito de reduzir o uso de pesticida para controle de ácaros-praga, baseado na conservação do ácaro E. concordis nos pomares, além de fornecer informações pertinentes para estudos dessa natureza, direcionando para que os estudos de toxicidade sejam mais completos, baseando-se também nos efeitos transgeracionais e comportamentais que um pesticida pode causar a uma população de inimigos naturais. / Brazilian citriculture are affected by numerous pest arthropods and phytopathogenic agents causing diseases that require frequent sprays of agrochemicals to reduce the economic losses caused by them. However, the intensive use of chemicals compounds can cause imbalances in the agroecosystem, like the mortality of biological control agents, for instance. In this sense, this study aimed to evaluate the lethal and sublethal effects of insecticides, acaricides and fungicides recommended for the integrated production of citrus on the predatory mite Euseius concordis (Chant) (Acari: Phytoseiidae) under laboratory conditions, in addition to studying the transgenerational interference of these agrochemicals in aspects of development and reproduction, estimating the life table parameters of the progeny of E. concordis females who kept contactwith the residues, also evaluating the duration of the harmful effects of agrochemicals on adult E. concordis in semi-field, and have more complete results, evaluated the capacity predation of E. concordis on young stages of Panonychus citri (McGregor) (Acari: Tetranychidae) in laboratory conditions, that supported pesticide interference studies on the predation of E. concordis. The results showed that ~ 73% of the insecticides were moderately harmful to harmful, concerning the studied species, and that many of the agrochemicals studied have negative interference in the life table parameters of progeny (transgenerational effect). Others, such as imidacloprid, thiamethoxam and lambda-cyhalothrin significantly increased the net reproductive rate (Ro), intrinsic rate of increase (rm) and finite rate of increase (λ), which may indicate a possible hormesis effect of these insecticides to the population of E. concordis. But, in cases of the bioassays with acaricides, it was found that 50% of the evaluated ones were considered harmful, causing high mortality to the female of this mite, highlighting in this group of agrochemicals the trangeracional effect of etoxazole, which was considered harmless to adult females of E. concordis, however, the offspring of these females had 100% of mortality in the larval stage. From the fungicides evaluated, approximately 70% were considered harmless or slightly harmful to E. concordis females (class 1 and 2, according IOBC / WPRS), being, these ones, the less harmful agrochemicals group to mite study. This study also assessed that even agrochemicals considered less harmful to predatory mite E. concordis can change the search and predation behavior, as observed for females who have maintained residual contact with fungicides tebuconazole and insecticides pyriproxyfen and tebufenozide, which significantly reduced predation of P. citri nymphs. Therefore, this study provides information that can be used in integrated pest management programs, which would include combining chemical with biological control, with the porpose of reducing the use of pesticide to control pest mites, based on the conservation of E. concordis in the groves, as well as providing relevant information for such studies, directing that the toxicity studies are more complete, also based on transgenerational and behavioral effects that a pesticide can cause in a population of natural enemies.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a bioatividade de pós, extratos aquosos e não aquosos (hexano, clorofórmio e metanol) de folhas e frutos de Chenopodium ambrosioides L., Chenopodium quinoa Willd. e Chenopodium album L. sobre as pragas de grãos armazenados, Sitophilus zeamais Mots. e Rhyzopertha dominica (Fabr.), bem como avaliar o potencial inseticida do óleo essencial de C. ambrosioides, e o efeito repelente e inseticida de algumas substâncias (limoneno, α-pineno e p-cimeno) constituintes deste. As plantas de Chenopodium spp. foram cultivadas na área experimental do Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola da ESALQ/USP, de maneira a possibilitar a coleta das respectivas estruturas vegetais e posterior obtenção dos pós (através de secagem e moagem) e extratos aquosos (imersão dos pós em água por 24 horas) e não aquosos (maceração com solventes). O óleo essencial de C. ambrosioides foi obtido pelo processo de hidrodestilação. Análises dos constituintes dos óleos essenciais foram feitas por cromatografia gasosa acoplada à espectroscopia de massas (CG/EM). Os insetos utilizados nos ensaios foram obtidos de criação mantida em grãos de trigo. Avaliou-se o efeito dos pós, extratos aquosos e não aquosos de Chenopodium spp., e das substâncias do óleo essencial de C. ambrosioides sobre o comportamento (atratividade e/ou repelência) dos besouros. Avaliou-se também o efeito inseticida dos pós, extratos aquosos e não aquosos de Chenopodium spp., e do óleo essencial de C. ambrosioides e alguns de seus constituintes sobre os insetos. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: a) extratos em clorofórmio de frutos de C. ambrosioides e C. quinoa apresentam repelência aos adultos de S. zeamais; b) extrato em clorofórmio de folhas de C. quinoa é atraente aos adultos de S. zeamais; c) pós e extratos de C. album e C. quinoa não apresentam atividade inseticida e nem afetam o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; d) pós de C. ambrosioides apresentam potencial inseticida e afetam o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; e) extrato em clorofórmio de frutos de C. ambrosioides apresenta alta atividade inseticida sobre adultos de ambos os besouros testados; f) adultos de S. zeamais são mais suscetíveis a pós de C. ambrosioides quando comparados aos adultos de R. dominica; g) óleo essencial de C. ambrosioides não apresenta atividade inseticida e não afeta o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; h) limoneno, α-pipeno e p-cimeno não apresentam efeito repelente e tóxico sobre R. dominica; i) limoneno e p-cimeno são repelentes a S. zeamais; j) limoneno, α-pipeno e p-cimeno apresentam baixo efeito tóxico sobre S. zeamais. / This work was carried out to evaluate the bioactivity of powder, aqueous and not aqueous (hexanic, chloroformic and methanolic) extracts of leaves and fruits of Chenopodium ambrosioides L., Chenopodium quinoa Willd. and Chenopodium album L. on the stored grain pests, Sitophilus zeamais Mots. and Rhyzopertha dominica (Fabr.), as well as to evaluate the insecticidal potential of the essential oil of C. ambrosioides and the repellent and insecticidal effects of some substances (limonene, α-inene and p-cimene) constituents of this oil. Plants were cultivated in the experimental area of the \"Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola, ESALQ/USP\", to obtain the vegetable structures and the respective powders aqueous extracts (immersion of powders in water for 24 hours) and not aqueous extracts (through maceration with organic solvents). Essential oil from C. ambrosioides plants was obtained by hydrodistilation process. Analysis of the essential oil constituents was done by gas cromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). Insects used in the trials were reared in wheat grains. It was evaluated the effect of the powder, aqueous and not aqueous extracts of Chenopodium spp. and of the constituents of the C. ambrosioides essential oil on the behavior (attractiveness and/or repellence) of the beetles. It was also evaluated the insecticidal effect of the powder, aqueous and not aqueous extracts of Chenopodium spp. and of the essential oil of C. ambrosioides and some of its constituents on the insects. According to the results it is concluded that: a) chloroformic extracts from fruits of C. ambrosioides and C. quinoa present repellence effect to S. zeamais adults; b) chloroformic extracts from leaves of C. quinoa are attractive to S. zeamais adults; c) powders and extracts of C. album and C. quinoa do not present insecticidal activity and do not affect S. zeamais and R. dominica development; d) powders from C. ambrosioides present insecticidal potential and affect the S. zeamais and R. dominica development; e) chloroformic extract from C. ambrosioides fruits presents high insecticidal activity to adults of both beetle; f) adults of S. zeamais are more susceptible to the powders and chloroformic extract of C. ambrosioides when compared to the adults ofR. dominica g) essential oil of C. ambrosioides does not present insecticidal activity and does not affect the S. zeamais and R. dominica development; h) limonene, α-pinene and p-cimene do not present repellent and insecticide effect to R. dominica; i) limonene and p-cimene are repellent to S. zeamais; j) limonene, α-pinene and p-cimene present low toxic effect to S. zeamais.

Hybrid Electric Vehicles (HEVs) and Electric Vehicles (EVs) are crucial technologies for the automotive industry to meet society’s demands for cleaner, more energy efficient transportation. Meeting the need to provide power which sustains HEVs and EVs is an immediate area of concern that research and development within the automotive community must address. Electric batteries and electrical motors are the key components in HEV and EV power generation and transmission, and their performance plays very important role in the overall performance of the modern high efficiency vehicles. Therefore, in this dissertation, we are motivated to study the electric batteries, interior permanent motor (IPM), in the context of modern hybrid electric/electric drive systems, from both multi-physics and system level perspectives. Electrical circuit theory, electromagnetic Finite Element Analysis (FEA), and Computational Fluid Dynamic (CFD) finite volume method will be used primarily in this work. The work has total of five parts, and they are introduced in the following. Firstly, Battery thermal management design is critical in HEV and EV development. Accurate temperature distribution of the battery cells during vehicle operation is required for achieving optimized design. We propose a novel electrical-thermal battery modeling technique that couples a temperature dependent battery circuit model and a physics-based CFD model to meet this need. The electrical circuit model serves as a heat generation mechanism for the CFD model, and the CFD model provides the temperature distribution of the battery cells, which can also impact the heat generation of the electrical battery model. In this part of work, simulation data has been derived from the model respective to electrical performance of the battery as well iv as the temperature distribution simultaneously in consideration of the physical dimensions, material properties, and cooling conditions. The proposed model is validated against a battery model that couples the same electrical model with a known equivalent thermal model. Secondly, we propose an accurate system level Foster network thermal model. The parameters of the model are extracted from step responses of the CFD battery thermal model. The Foster network model and the CFD model give the same results. The Foster network can couple with battery circuit model to form an electric-thermal battery model for system simulation. Thirdly, IPM electric machines are important in high performance drive systems. During normal operations, irreversible demagnetization can occur due to temperature rise and various loading conditions. We investigate the performance of an IPM using 3d time stepping electromagnetic FEA considering magnet’s temperature dependency. Torque, flux linkage, induced voltage, inductance and saliency of the IPM will be studied in details. Finally, we use CFD to predict the non-uniform temperature distribution of the IPM machine and the impact of this distribution on motor performance. Fourthly, we will switch gear to investigate the IPM motor on the system level. A reduced order IPM model is proposed to consider the effect of demagnetization of permanent magnet due to temperature effect. The proposed model is validated by comparing its results to the FEA results. Finally, a HEV is a vehicle that has both conventional mechanical (i.e. internal combustion engine) and electrical propulsion systems. The electrical powertrain is used to work with the conventional powertrain to achieve higher fuel economy and lower emissions. v Computer based modeling and simulation techniques are therefore essential to help reduce the design cost and optimize system performance. Due to the complexity of hybrid vehicles, multidomain modeling ability is preferred for both component modeling and system simulation. We present a HEV library developed using VHDL-AMS.