Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi desenvolver estratÃgias de monitoramento e automaÃÃo em sistemas de irrigaÃÃo utilizando sensores capacitivos FDR para coletar dados do conteÃdo de Ãgua no solo atravÃs de uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF). Os sensores capacitivos FDR foram desenvolvidos no Departamento de Engenharia AgrÃcola (DENA) da UFC. Foram utilizados neste trabalho 14 sensores capacitivos FDR e um deles passou por um processo de calibraÃÃo em laboratÃrio, onde foi sobreposta uma lÃmpada de 100 watts na amostra de solo indeformada para acelerar o secamento do solo. Esta calibraÃÃo derivou uma equaÃÃo do tipo potencial. A RSSF utilizada à formada por mÃdulos sensores capazes de comunicar-se entre si por rÃdio frequÃncia, possuindo um ponto de comunicaÃÃo final (estaÃÃo base). O sistema de RSSF foi constituÃdo de 7 mÃdulos sensores, 2 mÃdulos multihops e um mÃdulo mestre conectado ao computador. Cada mÃdulo sensor à constituÃdo pelos seguintes elementos: transceptor TRF 2.4 GHz da Laipac (alcance mÃximo de 150 m), memÃria, processador, bateria de 12 volts e dois sensores capacitivos FDR. A RSSF foi instalada em um campo cultivado por milho em estÃdio avanÃado de produÃÃo (30 DAS). Os sensores capacitivos FDR foram instalados em duas profundidades: 10 cm e 25 cm. Os dados dos mÃdulos sensores eram transmitidos ao mÃdulo mestre atravÃs dos 2 mÃdulos multihops. As respostas dos sensores capacitivos FDR foram coletadas pelos mÃdulos sensores todos os dias, pelo perÃodo da manhà e da tarde, e o tempo de irrigaÃÃo foi determinado com base na equaÃÃo de calibraÃÃo. As leituras foram coletadas antes e depois das irrigaÃÃes e o experimento durou aproximadamente 15 dias. Foi realizada uma validaÃÃo da calibraÃÃo em campo relacionando as respostas dos sensores capacitivos FDR em tempo real com a umidade volumÃtrica pelo mÃtodo padrÃo de estufa. A RSSF possibilitou que os sensores capacitivos FDR registrassem a variaÃÃo do teor de Ãgua durante os eventos de chuva e irrigaÃÃes. As comunicaÃÃes dos mÃdulos sensores foram bem sucedidas, apesar da altura das plantas e as ocorrÃncias das chuvas terem impedido em alguns momentos as transmissÃes. A equaÃÃo obtida em laboratÃrio subestimou os valores de umidade volumÃtrica real, obtida pelo mÃtodo direto, devido à temperatura que a lÃmpada incidiu na amostra de solo durante o processo de calibraÃÃo. A bateria dos mÃdulos sensores foi o fator mais limitante e requer ajuste no protocolo de comunicaÃÃo da RSSF par otimizar o consumo. A RSSF mostrou-se um sistema dinÃmico e preciso e pode, em conjunto com os sensores capacitivos FDR, auxiliar pesquisadores e produtores na tomada de decisÃo de irrigaÃÃo. / The goal of this study was to develop strategies for monitoring and automated irrigation systems using FDR capacitance sensors to collect data of water content in the soil through Wireless Sensor Network (WSN). The FDR capacitance sensors were developed in the Department of Agricultural Engineering (DENA) pertain UFC. Were used 14 FDR capacitance sensors and one of them went through a calibration process in the laboratory, witch was superimposed a 100-watt bulb in the soil sample undeformed to accelerate the drying soil. At the end of the calibration we obtained an equation potential model. The WSN is formed sensors nodes can communicate with each other by radio frequency having a communication end point (base station). The WSN system consisted of 9 sensors modules and a master module connected to the PC. Each sensor module consists of the following elements: 2.4 GHz transceiver TRF of company Laipac (maximum range 150 m), memory, processor, 12-volt battery and two FDR capacitance sensors. The WSN was installed in a field of maize crop in an advanced stage of production (30 DAS). The FDR capacitance sensors were installed at two depths: 10 cm and 25 cm. The data from the sensor modules were transmitted to the master module through the 2 modules multihops. The responses of the FDR capacitance sensors were collected every day at the morning and afternoon, and the time of irrigation was determined based on the calibration equation. The responses of the FDR capacitance sensors obtained by WSN were collected before and after irrigation and the experiment lasted 15 days. We performed a validation of the field calibration relating the responses of the FDR capacitance sensors in real time with the water content by gravimetric method. The WSN enabled FDR capacitance sensors recorded the variation of water content during the events of rainfall and irrigation. The communications of sensors modules have been successful, despite the height of plants and occurrences of rainfall have impeded some transmissions. The equation obtained in laboratory underestimated the true values water content obtained by the direct method, due to the temperature that the light bulb emitted on the soil sample during the calibration process. The battery of the sensor modules was the most limiting factor and requires adjustment in the communication protocol of WSN to optimize consumption. The WSN was dynamic and accurate and may, in partnership with FDR capacitance sensors, help researchers and producers in decision-making irrigation.

O dano por umidade à um defeito frequente e um dos principais responsÃveis pelo desgaste prematuro de pavimentos. Esta pesquisa apresenta uma avaliaÃÃo do potencial do LCC como modificador de ligante asfÃltico com relaÃÃo à resistÃncia ao dano por umidadeem misturas asfÃlticas.Propriedades fÃsico-quÃmicas do LÃquido da Castanha de Caju (LCC) mostram-se potencialmente Ãteis para conferir ao Cimento AsfÃltico de PetrÃleo (CAP) maior adesÃo com os agregados.Utilizou-se um CAP convencional classificado por penetraÃÃo como 50/70 e um CAP modificado com 2% de LCC caracterizados quÃmica e reologicamente. Os agregados foram caracterizados atravÃs da fluorescÃncia de Raio-X e com relaÃÃo à forma. Foram dosadas, segundo o mÃtodo Superpave, diferentes misturas asfÃlticas contendo como ligante: CAP, CAP modificado com LCC e CAP e cal como fÃler. A caracterizaÃÃo mecÃnica das misturas foi realizada atravÃs dos ensaios Lottman modificado, MÃdulo de ResiliÃncia (MR) e desgaste CÃntabro. Utilizou-se o Processamento Digital de Imagens (PDI) para verificar o deslocamento da pelÃcula de CAP. Constatou-se que o LCC diminuiu a viscosidade e reduziu as Temperaturas de Usinagem e CompactaÃÃo (TUC) do CAP. Ambas as amostras, CAP e CAP modificado com 2% de LCC, foram classificadas como PG 70-28. Os agregados foram classificados como granÃticos, sub-arredondados, com baixa esfericidade e de textura lisa. Os resultados mostraram que a mistura com CAP modificado com LCC apresentou menor percentual de descolamento da pelÃcula de CAP e desempenho mecÃnico satisfatÃrio se comparada Ãs outras misturas analisadas. Espera-se que o LCC possa ser utilizado como aditivo gerando misturas asfÃlticas menos suscetÃveis à aÃÃo deletÃria da Ãgua. / Moisture damage is a frequent distress on pavements and is considered a major contributor to premature deterioration. Physicochemical properties of the Cashew Nut Shell Liquid (CNSL) showed to be potentially useful to improve the adhesion between asphalt binder and aggregates.The main objective of this study is to evaluate the potential of the CNSL modified asphalt binder to increase the hot mixture asphalt (HMA) resistance to moisture damage, and as a promoter of adhesiveness between binder and aggregates.Pure and modified asphalt binders with different CNSL contents were characterized chemically and rheologically. The aggregates were characterized by X-ray fluorescence and using Aggregate Imaging Measurement System (AIMS). HMAs with binders modified with CNSL were designed using the Superpave methodology. HMA mechanical characterization consisted of modified Lottman test, Resilient Modulus and Cantabro. Results were compared with those obtained using two different HMAs: (i) one with conventional asphalt binder and natural aggregates, and (ii) another one using 2% of lime as a filer. The stripping resistance of asphalt binderswere characterizedthrough digital image processing (DIP). The findings showed the CNSL decreased the asphalt binder viscosity. Both, the pure and the modified asphalt binder, were classified as PG 70-28. The granitic aggregates were classified as sub rounded, with low sphericity and smooth texture. The findings showed that the HMA contain binder modified with CNSL had better stripping resistance and behavior mechanical performance than other evaluated HMAs. Itâs expected that the effectiveness of the CNSL can be used as an additive to prevent striping in asphalt mixtures and to provide a greater resistance to breakdown caused by water.

Além da secagem convencional, a aplicação de tratamentos térmicos a altas temperaturas é um dos processos mais empregados para potencializar a estabilidade da madeira, porém necessitam de estrutura e equipamentos próprios. Diante disto, a proposta desta pesquisa fundamenta-se no estudo da aplicação de tratamentos estabilizadores para redução da higroscopicidade do material madeira, mediante temperaturas mais brandas (abaixo de 150°C) e que permitam a aplicação prática em equipamentos de secagem utilizados na indústria nacional. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os efeitos dos tratamentos estabilizadores nas propriedades físicas e componentes químicos da madeira para sua viabilização prática. O trabalho consistiu em duas etapas, na primeira: foram utilizadas três espécies de folhosas: Cedrinho (Erisma uncinatum), Tachi preto (Tachigali myrmecophyla) e Itaúba amarela (Mezilaurus itauba), foi realizada a caracterização anatômica das espécies utilizando Microscopia Ótica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), e análise da composição química e propriedades físicas. As amostras destinadas aos tratamentos estabilizadores, inicialmente, foram secas em estufa convencional e em seguida passaram pelos tratamentos estabilizadores em autoclave a 90°C (24 e 96h) e 120°C (2h e 8h). Em seguida, foram realizados os condicionamentos higroscópicos (adsorção e dessorção) nas umidades relativas de 30, 60 e 90% para avaliação do potencial higroscópico e das variações dimensionais. Na segunda etapa, a partir dos resultados obtidos na primeira etapa, foi possível aplicar o tratamento propriamente dito, o piloto em escala industrial, utilizando uma estufa de secagem convencional (90°C por 24 horas); e em escala laboratorial (90°C por 24 e 96 horas), em uma câmara de climatização simulando um secador convencional. Para o tratamento piloto, foi levado em consideração a disponibilidade de matéria prima da empresa e tendo como foco o trabalho concomitante entre laboratório e aplicação industrial, a espécie utilizada foi o Cumarú (Dipterix sp), uma vez que essa espécie é considerada pela indústria como uma das mais problemáticas e, portanto, uma das espécies prioritárias para receber um tratamento que contribua para reduzir a variação dimensional após secagem. Os principais resultados permitiram observar que os tratamentos estabilizadores na forma em que foram aplicados na presente pesquisa, não causaram alterações na composição química na madeira das espécies e quando realizados em ambiente com alta umidade relativa, não apresentam redução significativa da higroscopicidade e da variação dimensional na maioria dos condicionamentos. Com aplicação do tratamento piloto foi possível observar que com o controle da umidade relativa do ar, tanto no início quanto no final do processo, é possível reduzir o potencial higroscópico da madeira mediante aplicação de tratamentos estabilizadores. / Besides conventional drying, the application of heat treatment at high temperatures is one of the processes employed to improve the stability of wood, however they require its own structure and equipment. Therefore, the purpose of this research is based on the application of the stabilizers treatments studies of wood material hygroscopicity reduction, using low temperatures (below 150°C) and that allows practical application in drying equipment used in the domestic industry. The aim of this study was to evaluate the effects of stabilizing treatments on the physical properties and chemical components of wood for its practical feasibility. The research was comprised for two steps, the first: a total of three species of hardwoods had been used: Cedrinho (Erisma uncinatum), Tachi preto (Tachigali myrmecophyla) e Itaúba amarela (Mezilaurus itauba). The characterization of this three species was made by anatomical description, using Optical Microscope and Scanning Electron Microscopy (SEM), the chemical composition analysis and the physical properties. Samples of the stabilizing treatment, initially, were dried in a conventional kiln dryer and then the stabilizing treatment was applied in an autoclave at 90°C (24 e 96h) e 120°C (2h e 8h). Next, the hygroscopic conditioning were conducted (adsorption and desorption) in relative humidity (RH) of 30, 60 and 90% for evaluation of hygroscopic potential and dimensional changes. In the second stage, from the results obtained in the first step, it was possible to apply the treatment itself, the industrial scale pilot, using a conventional kiln dryer (90°C for 24 hours); and laboratory scale (90°C for 24 and 96 hours) in a climate chamber simulating a conventional dryer. For the pilot treatment, the availability of raw materials in the company was taken into account and focusing on the concurrent work between laboratory and industrial application, the selected specie was Cumarú (Dipterix sp), considered by the industry as one of the most problematic and, therefore a priority species to receive a treatment that can help to reduce the dimensional change after drying. The main results allowed to observe that the stabilizing treatments in the way that were applied in this study, did not cause changes in the chemical composition and when performed in an environment with high relative humidity, show no significant reduction of hygroscopicity and dimensional variation in most of conditionings. From the implementation of pilot treatment was observed that adopting the control of relative humidity, both in the beginning and the end of the process, is possible to reduce hygroscopic potential of wood by applying stabilizers treatments.

No contexto atual, no qual os recursos hídricos tornam-se cada vez mais limitantes, a utilização da água pela agricultura precisa ser mais eficiente visando à manutenção dos níveis atuais de produtividade. Uma vez implantado o equipamento de irrigação, o produtor necessita de uma estratégia de gerenciamento que defina o momento certo e a quantidade de água adequada para atender às necessidades hídricas da cultura. Uma ferramenta muito utilizada para esse fim é o balanço hídrico, pelo qual são contabilizadas as entradas e saídas de água do sistema, permitindo que se obtenha a quantidade a ser aplicada visando à utilização racional do recurso e o desenvolvimento adequado da cultura. Entretanto, muitas vezes o acompanhamento da quantidade de água disponível às plantas somente pelo balanço hídrico pode apresentar erros cumulativos, o que torna importante, a cada determinado intervalo de tempo, realizar-se medições da umidade do solo para fins de ajuste. O medidor Speedy, baseado no processo de formação do gás acetileno a partir da reação da água com carbureto de cálcio, pode ser utilizado de forma conjugada ao balanço hídrico por fornecer resultados rápidos com adequada precisão, ser portátil e de fácil manuseio. Assim, o objetivo deste trabalho foi automatizar a leitura de um aparelho Speedy, integrando-o a um programa desenvolvido de manejo da irrigação. Foram desenvolvidos quatro sistemas baseados na leitura automatizada da umidade pelo aparelho, cada um com diferente grau de complexidade e aplicação. Dois testes foram realizados com os sistemas, o primeiro em laboratório e o segundo em campo, nos quais determinações de umidade pelo Speedy e pelo método gravimétrico foram comparadas. Os resultados foram submetidos a analise de correlação e regressão, determinando-se os índices de precisão (r) e exatidão (d). Tanto nos testes em laboratório quanto no em campo, os índices obtidos foram satisfatórios. Os sistemas funcionaram de forma adequada, constituindo-se como ferramentas de auxílio para o gerenciamento da irrigação. / As water supplies become limited, agricultural water use needs to become more efficient to maintain current productivity levels. Matching the amount and rate of water application to specific soil and plant conditions, the efficiency of irrigations system can be increased. An easy way to accomplish this is using the water balance. However, the monitoring of available water content only by the water balance can generate cumulative errors, which should be removed by soil moisture determinations. The Speedy moisture tester can be used in this situation, considering that it is portable, shows the results quickly and have good precision. The visualization of its results through tables, though, reduces the functionality of its use and can confer less precision to the measurements. So, the objective of this work was to automate the equipment readings and to integrate it in water balance software. It was developed four systems to do this process, using a microcontroller. Two tests, one in the laboratory e other in the field, were realized to compare the determinations by Speedy and by gravimetrical method. The systems resulted excellent precision (r) and accuracy (d) index, and seems to become an important tool for irrigation management.

O manejo da fertirrigação com controle da concentração de íons na solução do solo, apresenta-se como uma alternativa técnica e economicamente viável, sendo necessário a sua calibração para que possa ser efetivamente recomendada. Diante do exposto, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo determinar equações de calibração a fim de serem utilizadas no monitoramento da condutividade elétrica (CE) e da concentração de íons na solução do solo em dois tipos de solo, com ênfase principal, diferentes intensidades de vácuo, tempo de aplicação do vácuo após o evento da fertirrigação e tempo após a aplicação do vácuo para realização de coleta da solução do solo. O estudo constou de dois experimentos realizados em condições de ambiente protegido. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado (DIC) e tipos de solos foram os mesmos para ambos os experimentos, o primeiro em esquema fatorial 2 x 4 x 4, totalizando 32 tratamentos, com três repetições. Os tratamentos foram compostos por: dois tipos de solo (Franco Arenoso - S1 e Franco Argiloso - S2), quatro intensidades de vácuos aplicadas aos extratores (V1 - 50, V2 - 60, V3 - 70, e V4 - 80 kPa), e quatro níveis de umidade em base peso (100, 72, 61 e 43% no solo S1 e 100, 79, 66 e 60% no solo S2); e o segundo num esquema fatorial 2 x 4 x 3, totalizando 24 tratamentos, com três repetições. Os tratamentos constaram-se de quatro soluções com concentração de 0, 30, 60 e 90% da solução padrão utilizada e três intensidades de vácuos (V1 - 60, V2 - 70, V3 80 kPa). Os resultados obtidos demonstraram que é possível, com auxilio de extratores e transdutores de pressão, monitorar o volume e a concentração iônica da solução extraída com ótima precisão, bem como a variação de tensão em tempo real. O tempo mínimo para o equilíbrio iônico, foi de 30 horas após o evento de fertirrigação para aplicação do vácuo em ambos os solos. O tempo necessário entre a aplicação do vácuo até o momento da coleta da solução, aumentou em função da redução de umidade, bem como com o incremento do vácuo aplicado, a menor faixa de tempo observada foi de 0,37 a 0,67 horas na combinação da máxima umidade em ambos os solos com a maior e a menor intensidade de vácuo, respectivamente. A redução da umidade proporcionou um aumento na concentração iônica e na condutividade elétrica. O incremento do vácuo não afetou a concentração iônica para ambos os solos, exceto para K+, Ca2+, Mg2+ e SO4 2-, que tiveram suas concentrações reduzidas no solo (S1) e o volume coletado aumentou. Os níveis crescentes de concentração aplicada proporcionaram um aumento na concentração iônica e na (CE) da solução obtida, exceto o pH, que foi reduzido no solo (S2), já o incremento do vácuo aplicado não proporcionou efeito significativo para nenhum parâmetro avaliado em ambos os solos no Experimento II. / The fertigation management with ion concentration control in the soil solution its an alternative technique and feasible economic, however its necessary to calibrate it to be effectively recommended. This work had the aim to determine calibrated equations to monitor the electrical conductivity (EC) and the solution ion concentration in soils of two different textures, with primary focus on different vacuum intensity, vacuum application time after the irrigation event and time after the vacuum application for collection of soil solution. The study consisted of two experiments under greenhouse condition. The statistic delineation utilized was the entirely randomized and the soil types were the same for both experiments; the first in the factorial scheme was 2 x 4 x 4, 32 treatments in the all, with three repetition. The treatments were composed of: two soil type ( loamsandy - S1 and loam-clayish- S2), four vacuum intensity applied to extractors (V1 - 50, V2 - 60, V3 - 70, and V4 - 80 kPa) and four levels of water content on weight base ( 100, 72, 61 e 43% in the soil S1 and 100, 79, 66 and 60% in the soil S2 ); the second in the factorial scheme was 2 x 4 x 3, 24 treatments in all, with three repetition. The treatments had four types of solution with concentration of the 0, 30, 60 e 90% in the utilized standard solution and three vacuum intensity (V1 - 60, V2 - 70, V3 80 kPa). The results showed that its possible, to monitor the volume and ionic concentration of extracted solution with high precision and also the tension variation in real time with the help of extractors and pressure to transductors. The minimum time for ionic equilibrium was the 30 hours after the fertigation event to apply the vacuum in both soils. The necessary time between vacuum applications until the moment of collection of solution, increased with the reduction of water content in soil, and also due to increment in the applied vacuum. The smaller time range observed was from the 0.37 to 0.67 hours under the combination of the maximum water content in both soils with the bigger and smaller vacuum intensity, respectively. The water content reduction resulted an increase in the ionic concentration and electrical conductivity. The vacuum increment did not affect ionic concentration in both soils, except for K+, Ca2+, Mg2+ and SO4 2-, which were reduced in the soil S1 and the collected volume increased. The increasing level of the applied concentration provided an increase in the ionic concentration and in the EC of the obtained solution, except for pH, that which reduced in the soil S2; the applied vacuum increment did not affect significantly evaluated parameters in both soils in the second experiment.

Caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico e correlacionados à produção de grãos têm sido considerados em programas de melhoramento de milho em função dos insucessos obtidos na seleção direta para produção de grãos sob estresse hídrico. O objetivo deste trabalho foi mapear QTLs de caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico, estimar seus efeitos genéticos, e estudar a interação QTL por ambientes em duas populações de milho tropical. Duzentas e cinqüenta e seis progênies F2:3 de cada uma das duas populações, denominadas posteriormente U e D, foram avaliadas no delineamento em látice simples 16 x 16 em nove ou sete ambientes. As parcelas foram uma fileira de 4,0 m de comprimento, espaçadas entre si por 0,8 m, e 0,2 m entre plantas (62.500 plantas ha-1). Os caracteres avaliados foram produção de grãos com 15% de umidade dos grãos (PG), prolificidade (PROL), florescimento feminino (FF), florescimento masculino (FM), intervalo entre florescimentos (IF), número de ramificações do pendão (NRP) e stay-green (SG). Para o mapeamento de QTLs foi utilizado o mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes. Em ambas populações foi detectada variância genética para todos os caracteres. Produção de grãos apresentou correlação genética significativa nas populações D e U com PROL (0,88 e 0,79), e FF (-0,44 e -0,76); PG também foi geneticamente correlacionado com FM (-0,74) na população U, e com SG (-0,50) na população D. Vinte e quatro, 19, 16, 14, 15, 12 e 20 QTLs foram mapeados na população D, e 17, 22, 34, 28, 17, 26 e 33 QTLs foram mapeados na população U para PG, PROL, IF, FF, FM, NRP e SG, respectivamente. Os QTLs foram distribuídos por todos os 10 cromossomos, mas um menor número de QTLs foi mapeado nos cromossomos 6, 7, 9 e 10 em ambas populações. QTLs para diferentes caracteres foram mapeados em posições coincidentes para várias regiões genômicas em ambas populações. Cerca de 90% dos QTLs mapeados apresentaram pequenos efeitos genéticos, cada um explicando menos de 5% da variância fenotípica dos caracteres. A variância fenotípica total explicada pelos QTLs variou de 32,17% (FF) a 64,55% (FM) na população D, e de 41,70% (PG) a 69,30% (IF) na população U. O grau médio de dominância variou de dominância parcial a sobredominância na população D, enquanto na população U a sobredominância foi o grau médio de dominância para a maioria dos caracteres. Para todos os caracteres a maioria dos QTLs interagiu significativamente com os ambientes em ambas populações. Os QTLs com efeitos mais pronunciados foram, em geral, mais estáveis entre ambientes. Esses QTLs estáveis foram previamente relatados em outras populações sugerindo que eles também poderiam ser mais estáveis entre germoplasmas. QTLs estáveis poderiam ser úteis em estratégias de seleção assistida por marcadores para desenvolver híbridos de milho com alta produtividade e com baixa redução na produção de grãos sob estresse hídrico. / Traits related to moisture stress tolerance and correlated to grain yield have been considered in maize breeding programs because direct selection for grain yield under moisture stress has been unsuccessful. The objectives of this paper were to map QTLs of traits related to moisture stress tolerance, to estimate their genetic effects, and to study the QTL by environment interaction in two tropical maize populations. Two hundred and fifty-six F2:3 progenies from each of the two populations, thereafter named U and D, were evaluated in 16 x 16 simple lattice designs at nine or seven environments. Plots were one row 4.0 m long, 0.8 m spaced apart, and 0.20 m between plants (62,500 plants ha-1). The traits were recorded on grain yield at 15% grain moisture (GY), prolificacy (PRO), days to silk extrusion (SD), days to anthesis (AD), anthesis-silking interval (ASI), number of tassel branches (TB), and stay-green (SG). The composite interval mapping extended to multiple environments was used to map QTLs. Significant genetic variances were detected for all traits in both populations. Grain yield showed significant genetic correlations in populations D and U with PRO (0.88 and 0.79), and SD (-0.44 and -0.76); GY was also genetically correlated with SD (-0.74) in population U, and with SG (-0.50) in population D. Twenty-four, 19, 16, 14, 15, 12, and 20 QTLs were mapped in population D, and 17, 22, 34, 28, 17, 26, and 33 QTLs were mapped in population U for GY, PRO, ASI, SD, AD, TB, and SG, respectively. The QTLs were distributed along the 10 chromosomes, but a lower number of QTLs was mapped in both populations in chromosomes 6, 7, 9, and 10. QTLs for different traits were mapped in the same positions for several genomic regions in both populations. About 90% of the QTLs mapped presented lower genetic effects, each explaining less than 5% of the phenotypic variance of the traits. The total phenotypic variance explained by the QTLs ranged from 32.17% (SD) to 64.55% (AD) in population D, and from 41.70% (GY) to 69.30% (ASI) in population U. The average level of dominance ranged from partial dominance to overdominance in population D, but in population U overdominance was the average level of dominance for most of the traits. For all traits most of the QTLs interacted significantly with environments in both populations. The QTLs with larger effects were, in general, more stable across environments. These stable QTLs were previously reported in other populations suggesting that they could also be more stable across germplasms. Stable QTLs could be useful in marker-assisted selection strategies to develop high yielding maize hybrids with low grain yield decrease under moisture stress.

Orientador: Elnatan Chagas Ferreira / Texto em inglês / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T11:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_PedroCarvalhaes_M.pdf: 7362254 bytes, checksum: dd839cf652cbbda17a2a5d9b6cecbdc3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A constante preocupação em aumentar a produtividade das plantações de uma forma sustentável e otimizando o uso dos insumos agrícolas (água, fertilizantes, pesticidas e produtos para correção do PH) levou ao desenvolvimento da agricultura de precisão, que permite determinar a quantidade correta de insumos para cada região do solo (tipicamente um hectare), evitando o desperdício. Sensores de umidade de solo de baixo custo e fácil aplicação no campo são fundamentais para permitir um controle preciso da atividade de irrigação, sendo que os sensores que melhor atendem estes requisitos são os chamados sensores de dissipação de calor ou sensores de transferência de calor. Estes sensores, entretanto, apresentam um problema de baixa sensibilidade na faixa de umidade mais importante para as plantas (umidade de solo 'teta'v variando entre 5% e 35%), pois, para cobrir esta variação de 30% em 'teta'v com resolução de 1%, é necessário medir variações de temperatura de aproximadamente 0,026 ºC nos sensores de pulso de calor a duas pontas e 0,05 ºC para os sensores de pulso de calor de ponta simples. Neste trabalho foi desenvolvido um novo sensor de umidade de solo do tipo pulso de calor de ponta simples, baseado em um único elemento: um transistor bipolar de junção npn, que é usado tanto como aquecedor e como sensor de temperatura de alta precisão. Resultados experimentais, obtidos em medidas realizadas através de uma técnica de interrogação especialmente desenvolvida para este novo sensor mostram que neste trabalho foi possível obter uma sensibilidade cerca de uma ordem de grandeza maior do que nos sensores de pulso de calor com uma ponta e cerca de 20 vezes maior do que nos sensores de pulso de calor de duas pontas. Outra vantagem da técnica desenvolvida é que o aumento da sensibilidade não é obtido às custas do aumento da corrente drenada da bateria para aquecer o sensor. No sensor desenvolvido é utilizada uma corrente de apenas 6 mA para gerar o aquecimento (com energia dissipada de 1,5 J), enquanto que que os sensores de pulso de calor com ponta simples requerem cerca de 50 mA (com 2,4 J de energia dissipada) para operar. Os sensores de pulso de calor de ponta dupla também são fabricados com resistores que requerem cerca de 50 mA para o aquecimento (0.8 J de energia dissipada) para operar corretamente / Abstract: The concern regarding sustainable development and crop inputs optimization (such as water, fertilizers, pesticides and soil PH correction products) has led to the development of the precision agriculture concept, that allows to determine the exact amount of each input required on each ground section (typically one hectare), avoiding waste of inputs. Low-cost and easily handled soil moisture sensors are very important for allowing a precise irrigation control. The class of sensors which fulfill those requirements are the heat transfer sensors, where there are basically two types of devices: dual (or multi) probe heat pulse sensors and single probe heat pulse sensors. However, these sensors have a low sensitivity in the most important range of soil humidity 'teta'v for plants (usually from 5% ? 'teta'v ? 35%). To cover this 30% soil humidity range with 1% resolution it is necessary to measure temperature with a resolution of 0,026 ºC in the dual/multi probe heat pulse sensors and 0,05 ºC in the single probe heat pulse sensor. In this work it was developed a new type of single probe heat pulse sensor, comprised of a single element: an npn junction bipolar transistor, that plays the role of both the heating element and a high accuracy temperature sensor. Experimental results, obtained through an interrogation technique especially developed for this sensor, show sensitivity about one order of magnitude greater than the typical sensitivity of the single probe heat pulse sensors and 20 times greater than dual probe heat pulse sensors. Another great advantage of the developed interrogation technique is that the increase in sensibility is not obtained through a higher current being drained from the batteries that power the sensor. The developed sensor operates at a much lower current level than the other sensors, draining only 6 mA from the battery (with an energy of 150 mW). The single probe heat pulse sensor requires 50 mA and 1.5 J of energy to operate, whilst the dual probe heat pulse sensors are manufactured with resistors which also drain 50 mA from the battery with 0.8 J of dissipated energy / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Studies on the dynamics of water in the soil-plant-atmosphere such as water availability cultures infiltration drainage and movement of solutes into the soil, require knowledge of the relation between the water content in soil matric potential and represented by retention curve water. However, its implementation is laborious, requires considerable time and cost. An alternative is your estimate through statistical equations called pedotransfer functions (PTFs). The aim of this study was to generate PTFs for the different soil classes in the state of Rio Grande do Sul, through prediction methodologies. To develop the work we used data available in the literature, with values of hydro-physical characteristics and mineralogical characteristics of soils of the State, to estimate values of soil unit under different stresses. In possession of the database was conducted subdivision thereof, in different textural classes identified in the state in an attempt to improve the predictive ability of pedofunctions, forming more homogeneous subsets. The development of PTFs was from two modeling methods: (i) multiple linear regression (MLR) and (ii) artificial neural networks (ANNs). For the development of PTFs first methodology was used the "stepwise" (SAS, 1997). The PTFs generated from ANNs were implemented through the multilayer perceptron with backpropagation algorithm and Levenberg-Marquardt optimization. Each network is trained by varying the number of neurons in the input layer and the number of neurons in the hidden layer. The output variable was water content in soil matric potentials of 0, -6, -10, -33, -100, -500 and -1500 kPa. For each architecture, the network was trained several times, picking up training at the end of the architecture with lower mean relative error and lower variance in relation to the validation data. The efficiency of PTFs were analyzed graphically by the ratio 1:1 between data versus the observed and estimated by means of the following statistical indicators: correlation coefficient (r); concordance index Wilmont (c); coefficient of determination (R2) and performance index (id). The results showed that the more homogeneous is the data of the variables that compose the PTFs, the greater the precision in estimating the water retention in the soil, for the same. The network architecture consists of 4 inputs, showed high accuracy in the estimation of variables. The PTFs developed by ANNs outperformed the predictive ability of the standard method (MLR). Thus, the estimate of the retention curve of soil water by means of ANNs trained by classes textures, presents itself as a subsidy techniques adopted in irrigated agriculture. / Estudos que envolvem a dinâmica da água no sistema solo-planta-atmosfera tais como disponibilidade de água as culturas, infiltração, drenagem e movimento de solutos no solo, necessitam do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representada pela curva de retenção de água. No entanto, sua execução é laboriosa, demanda considerável tempo e custos. Uma alternativa é sua estimativa através de equações estatísticas denominadas Funções de Pedotransferência (FPTs). O objetivo deste estudo foi gerar FPTs para as diferentes classes de solos do Estado do Rio Grande do Sul, por meio de metodologias de predição. Para desenvolver o trabalho foram utilizados dados, disponíveis na literatura, com valores de características físico-hídricas e mineralógicas, de solos do Estado, para estimar valores de umidade de solo, sob diferentes tensões. De posse do banco de dados foi realizado a subdivisão do mesmo, nas diferentes classes texturais identificada no Estado, na tentativa de melhorar a capacidade preditiva das pedofunções, formando subconjuntos mais homogêneos. O desenvolvimento das FPTs foi a partir de dois métodos de modelagem: (i) regressão linear múltipla (RLM) e (ii) redes neurais artificiais (RNAs). Para o desenvolvimento das FPTs pela primeira metodologia, foi utilizada a opção stepwise (SAS, 1997). As FPTs geradas a partir de RNAs, foram implementadas através do perceptron multicamadas com algoritmo backpropagation e otimização Levenberg-Marquardt. As redes foram treinadas variando-se o número de neurônios na camada de entrada e número de neurônios na camada escondida. A variável de saída foi conteúdo de água no solo nos potenciais matriciais de 0, -6, -10, -33, -100, -500 e -1500 kPa. Para cada arquitetura, a rede foi treinada diversas vezes, escolhendo-se no final do treinamento a arquitetura com menor erro relativo médio e menor variância em relação aos dados de validação. A eficiência das FPTs foram analisadas graficamente pela relação 1:1, entre os dados estimados versus os observados e, por meio dos seguintes indicadores estatísticos: coeficiente de correlação (r); índice de concordância de Wilmont (c); coeficiente de determinação (R2) e índice de desempenho (id). Os resultados mostraram que quanto mais homogêneos são os dados das variáveis que compõem as FPTs, maior é a precisão na estimativa da retenção de água no solo, pelas mesmas. As redes de arquitetura formada por 4 entradas, apresentaram elevada precisão na estimativa das variáveis. As FPTs desenvolvidas por RNAs superaram a capacidade preditiva do método padrão (RLM). Deste modo, a estimativa da curva de retenção de água no solo, por meio das RNAs treinadas por classes texturais, apresenta-se como um subsídio as técnicas adotadas na agricultura irrigada. Palavras-chave: Pedofunções. Umidade do solo. Potencial matricial. Inteligência artificial

La présente étude examine la variation de l’accumulation de la silice chez les graminées tropicales dans une perspective écologique et évolutive. La revue des travaux examinant l’étendue de la variation de la teneur en silice dans les graminées identifie trois groupes de facteurs influençant la silicification des graminées, notamment les facteurs génétiques (différence dans la capacité d’absorption racinaire, d’anatomie et de traits écophysiologiques foliaires), des facteurs endogènes (phénologie, organes végétaux) et les conditions de croissance. L’approche expérimentale a été orientée sur l’influence de certaines conditions de croissance sur la teneur en silice (défoliation, humidité, fertilité du substrat). Les résultats confirment l’influence de la défoliation et de la fertilité du substrat sur l’accumulation de la silice, mais soulignent bien la complexité de l’action de ces facteurs qui se traduit notamment par des différences de réponse entre espèces. Ces résultats suggèrent que les contradiction entre travaux publiés en ce qui concerne le caractère inductible ou non de l’accumulation de la silice sont dues pour partie à des interaction espèces*défoliation, et à une grande sensibilité des résultats aux conditions d’application de la défoliation. Les variations de la teneur en silice (intrinsèques et induites par les conditions de croissance) mises en relation avec les variations de traits structuraux et fonctionnels (surface foliaire spécifique, teneur en eau, anatomie foliaire, etc.) montrent des corrélations qui ne sont pas entièrement constantes au travers de tous les essais. Elles sont significativement positives avec les cendres solubles dans toutes les conditions de croissances examinées, mais négatives avec le carbone en condition de défoliation. Avec la teneur en eau, elles sont positives en conditions de défoliation, mais changent de signe en conditions de fertilisation phospho-azotée. Cette corrélation négative avec la teneur en eau est consistante à la fois dans les limbes et les gaines en comparaison interspécifique. Cette différence dans la structure des corrélations résulte à la fois des effets d’échantillonnage et l’étendue plus ou moins grande de la gamme des teneurs en silices balayées par les différentes espèces examinées. Pennisetum unisetum est la plus riche en silice et en sclérenchyme et qui pèse de façon disproportionnée dans l’analyse des corrélations. Les résultats n’apportent pas un soutien très clair à l’hypothèse selon laquelle la silice peut se substituer aux composés carbonés comme matériau de soutien. / The present study examines the variation of the silica accumulation of tropical grass species on the ecological and evolutionary point of view. The review of works examining the extent of the variation of the silica content in grasses identifies three groups of factors influencing the grass silicification, in particular the genetic factors (difference in the capacity of root absorption, anatomy and foliar ecophysiological features), endogenous factors (phenology, organs) and the growth conditions. The experimental approach focused the influence of certain conditions of growth on the silica content (defoliation, moisture, substrate fertility). The results confirm the influence of the defoliation and the substrate fertility on the silica accumulation, but underline well the complexity of the action of these factors which results in particular in differences in response between species. These results suggest that contradiction between published works with regard to the inducible character or not of the silica accumulation are due to some extent to the species*defoliation interaction, and a great sensitivity of the results to the conditions for application of defoliation. Variations of the silica content (intrinsic and induced by the growth conditions) relating to the variations of structural and functional characters (specific leaf area, water content, foliar anatomy, etc.) showed correlations which are not entirely constant through all the tests. They are significantly positive with soluble ashes under all the examined conditions, but negative with carbon in condition of defoliation. With the water content, they are positive in conditions of defoliation, but change sign in conditions of phospho-nitrogenized fertilization. This negative correlation with the water content is consistent at the same time in blades and sheaths in interspecific comparison. This difference in the structure of the correlations results at the same time from the effects of sampling and the more or less large extent of the range of the silica contents swept by the various examined species. Pennisetum unisetum is richest in silica and sclerenchyma and which weighs disproportionately in the analysis of correlations. The results do not give a very clear support for the assumption according to which silica can replace the carbonaceous compounds like material of support. / Doctorat en sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Virkestorkning är ett mycket energikrävande men nödvändigt förädlingssteg för träindustrin. Eftersom energi- och tidsåtgången framförallt är beroende av mängden fukt som ska drivas ur virket så är kännedom om virkets initiala och slutliga fuktinnehåll avgörande för en optimerad process. Industriellt, idag, görs ofta en grov uppskattning av virkets initiala fuktmängd. Denna fuktmängd ligger sedan till grund för torkningens genomförande och dess resultat. I föreliggande arbete undersöks huruvida invägning av virkespaketen före torkning kan användas för att bestämma virkets fuktinnehåll och hur detta kan bidra till att optimera torkprocessen. 17 fullständiga torkningsförsök genomfördes på ett konventionellt sågverk i norra Sverige. I försöken vägdes virkespaketen och torkningsscheman anpassades därefter.Genom mätningar av virkets fuktkvot och jämförelse med tidigare torkning där konventionella torkningsscheman använts så kunde det konstateras att paketvägningen bidrar till en förbättrad och optimerad torkningsprocess. / Drying is a very energy-intensive but important process in the wood industry. Since the amount of energy used is, more or less, proportional to the amount of water released, the measurement of the initial and final wood moisture content is crucial to optimize the process. Today, a rough estimate of the initial wood moisture content is used as dryer operation input data. The process could be improved by a more accurate determination of the initial moisture level. The present work examines if weighing the wood can be used as a method to determine the wood moisture level and how this can optimize the drying process. 17 drying trials were conducted at a sawmill in northern Sweden. The wood was weighed and new drying schedules were constructed and adjusted accordingly. The result show that weighing the wood results in more accurate drying schedules and overall an optimized drying process.