Orientadores : Leila Peres, Jose Carlos Cunha Petrus / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:46:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bassetti_FatimadeJesus_D.pdf: 11629729 bytes, checksum: eb598e6620d1c60528abf54200242074 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Primeiramente foi feita a preparação de membranas poliméricas microporosas assimétricas, através da técnica de inversão de fases. O poli (fluoreto de vinilideno)-PVDF foi utilizado puro, ou associado ao cloreto de lítio e a um dos seguintes aditivos poliméricos: poli(acetato de vinila)-PVAc ou polietilenoglicol - em diversas concentrações. A polietersulfona-PES também foi utilizada pura, ou associada a polivinilpirrolidona-PVP, de diversas massas moleculares médias: 10.000, 40.000 e 360.000 g/gmol, e em diversas concentrações. O solvente utilizado foi a N, N-dimetilformamida - DMF. A caracterização das soluções poliméricas e das membranas preparadas foi feita através das seguintes técnicas: Viscosimetria, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), e ensaios de permeabilidade à água e retenção de albumina de soro bovino (BSA). O aumento das concentrações dos polímeros base (PVDF ou PES), levou à formação de membranas de maior espessura, pele filtrante com menor diâmetro médio e/ou número de poros, subcamada com menores cavidades e maior região esponjosa. De um modo geral, aumento das concentrações dos aditivos LiCl, PEG e PVAc na solução polimérica de PVDF levou à formação de membranas de maior espessura, maior porosidade superficial, e subcamada com maiores cavidades e menores regiões esponjosas. O aumento da massa molecular média da PVP levou à formação de membranas mais espessas, com menor porosidade superficial e, menor permeabilidade. A seguir, procedeu-se a seleção das melhores membranas preparadas, através da ultrafiltração de soro de queijo (pH 6,5) e de solução a 1,5% em massa, de poli (álcool vinílico) (PVA), sob as seguintes condições operacionais: temperatura de 50°C, pressão de 300 kPa e velocidades tangenciais de 0,64 m.s-1(soro) e 0,5 m.s-1 (PVA). As membranas de melhor desempenho apresentaram um fluxo permeado no estado estacionário, de cerca de 40 kg.h-1.m-2 para o soro de queijo e de 11 kg.h-1.m-2 para a solução de PV A, compatíveis ou até superiores aos relatados na literatura, para aplicações semelhantes. A membrana F3 (16%PVDF/3%LiCI), selecionada entre as melhores, foi utilizada no estudo da influência da variação dos parâmetros operacionais: temperatura, pressão e velocidade tangencial, na ultrafiltração de soro de queijo e de solução a 0,8 % em massa de PVA. A temperatura e a velocidade tangencial foram os parâmetros que influenciaram mais fortemente na taxa de permeação. Por último, aplicou-se um Modelo Matemático de Resistências em Série (membrana, colmatagem e camada de gel), na simulação do fluxo permeado, com a variação dos parâmetros operacionais, tanto do soro de queijo, quanto da solução de PVA e a comparação com as curvas experimentais obtidas. O modelo representou bem o efeito da variação dos parâmetros operacionais testados, no fluxo permeado para a solução de PVA. Para o soro de queijo, na maioria dos casos, o modelo também correspondeu muito bem ao fenômeno observado. A resistência da camada de gel, em comparação com as demais também calculadas, foi a grande responsável pelo declínio do fluxo permeado, tanto para o soro de queijo, quanto para a solução de PVA / Abstract: This work starts with the preparation of asymmetric microporous polymeric membranes through phase inversion technique by immersion-coagulation in the presence of a non-solvent. The poly (vinylidene fluoride)-PVDF was used pure or blended with lithium chloride and one of the following polymeric additives: poly (vinyl acetate)-PVAc or poly (ethylene glycol)-PEG, of various concentrations. The polyethersulfone -PES was also utilized pure or blended with polivinylpyrrolidone-PVP of different average molecular weights such as: 10,000 40,000 and 360,000 g/gmol, in various concentrations. The solvent utilized in every case N,N-dimethylformamide- DMF. The characterization of the polymeric solutions and the prepared membranes was carried out through the following techniques: Viscosimetry, Electron Microscopy, Fourier Transformed Infra-Red Spectroscopy, Differential Scanning Calorimetry, and water permeability tests and retention of bovine serum albumin. An increase in base polymer concentrations (PVDF or PES) led to the formation of thicker membranes, filtering skins with smaller mean diameters and/or number of voids, smaller cavity sub-Iayers, larger spongy regions and, therefore, a lower permeability. In general, the increase in the concentrations of additives LiCI, PEG and PV Ac concentrations, in the PVDF polymeric solution, led to thicker membranes formation, higher superficial porosity, larger cavity sub-Iayers and smaller spongy region. The PVP mean molecular weight increase resulted in thicker membrane formation with lower superficial porosity and permeability. Afterwards, a selection of the best membranes prepared through ultrafiltration of whey (pH 6.5) and PV A 1.5 % wt solution was done. The operational conditions were: temperature of 50 o C, pressure of 300 kPa and tangential velocities of 0.64 m.s-1 (whey) and 0.50 m.s-1 (PVA). The best performance membranes showed a steady state permeate flux of 40 kg.h-1.m-2 of whey and, 11 kg.h-1.m-2 of PVA solution. These figures are comparable with, and even higher than, those reported in the literature for similar applications. The F3 membrane (16%PVDF/3%LiCI), was selected as among the best ones to be used for the study of the influence of the operational parameters: temperature, pressure and tangential velocity, for the ultrafiltration of cheese whey and PV A 0.8 % wt solution. For both cheese whey and the PVA solution, the temperature and tangential velocity were the most influencing parameters on the permeating rate. At last, a serial resistances mathematical model (membrane, fouling and gel layer) was tested for permeate flux simulation. Both the whey and PVA solution operational parameters were varied. Also, the calculated and observed permeate flux curves were compared. For the PVA solution permeate flux, the model simulated adequately the variations in the operational parameters variation tested. As to whey, the results mostly showed good agreements. Among the different model resistances, the gel layer one had the strongest influence on the permeate flux decrease. This was valid for both cheese whey and PVA solution / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Aline Carvalho da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:41:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Radke_Elver_M.pdf: 4509505 bytes, checksum: b4681a408f6d12715ec5a98e54386849 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho, pretende-se estudar a modelagem híbrido neural de um processo de fermentação alcoólica. O objetivo é desenvolver de forma simples e rápida modelos que sejam capazes de descrever as características mais representativas do processo, podendo ser usados para otimização, controle ou como software sensors. Para isso, combinam-se as equações de balanço de massa do processo com redes neurais, que descrevem a cinética desconhecida. São estudadas medidas secundárias, como turbidez, pH e Brix como entradas para a rede neural artificial. São usados dados experimentais por COSTA (2000) e ATALA (2000). Os resultados referentes à organização e análise dos dados experimentais e estudo das rede neurais do tipo feedforward, bem como o desenvolvimento do modelo ht'brido usando variáveis primárias e secundárias, são apresentados. Neste trabalho, são estudadas técnicas de otimização do processo de fermentaçãc alcoólica. Com este objetivo os conceitos de planejamento fatorial são usados aplicados à simulação para determinar faixas operacionais adequadas e um modelo do processo. Este modelo, juntamente com o modelo deterministico detalhado, são usados para otimizaçãc empregando-se a metodologia das superncies de resposta e programação quadrática sucessiva. Os resultados são comparados / Abstract: In this work the neural hybrid modeling of an alcoholic fermentation process is studied. The objective is the simple and fast deve!opment of models capable to describe the most representative features of the process, being able to be used for optimization, control or as software sensors. For this, the mass balance equations of the process are combined with neural networks, which describe the complex kinetic. Secondary measures as turbidity, pH and Brix are also studied as input data for the artificial neural networks. From an experimental study, COSTA (2000) and A T ALA (2000), the necessary data were obtained. The referring results to the organization and analysis of the experimental data and feedforward neural network study, as well as the hybrid mode! deve!opment using primary and secondary variables, are presented. Techniques of alcoholic fermentation process optimization are studied. Wíth this objective the concepts of factorial design are applied to the simulation to determine adequate operating bands and a process mode!. This mode_ with the detailed deterministic mode!, is used for optimization using the response surface methodology and successive quadratic programming. The results are compared. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:15:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viegas_MarceloCaldeira_D.pdf: 5096379 bytes, checksum: c78ab8f29a9dfc24598bddadfa787014 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo determinar o arranjo ótimo de um sistema de fermentação constituído de reatores tipo torre para produção de etanol utilizando leveduras com características floculantes. Buscou-se nesta otimização atingir alta produtividade mantendo o rendimento em etanol compatível aos níveis industriais, sem a necessidade de se utilizar unidade de separação de células (centrífuga), visando assim à redução do custo de produção do etanol em torno de 15%. Nos experimentos foi utilizada uma linhagem de levedura previamente selecionada isolada da unidade de fermentação industrial da Usina Junqueira (Igarapava/SP) durante a safra de 2000. Na otimização operacional do arranjo de reatores o substrato utilizado na alimentação do sistema foi um meio sintético concentrado a base de sacarose, diluído em linha para as concentrações definidas para cada ensaio realizado. Foram testados três arranjos constituídos cada um por três reatores, sendo eles: (a) Arranjo 1Constituído de um sistema composto por três reatores ligados em série, onde vinho fermentado proveniente do primeiro reator alimentou o segundo reator e o vinho proveniente deste alimentou o terceiro reator, (b) Arranjo 2-Constituído de um sistema composto de três reatores, sendo que os dois primeiros são ligados em paralelo cuja vazão de alimentação em cada reator é 50% da vazão total. O vinho fermentado proveniente destes alimentou um terceiro reator que está ligado em série com os dois primeiros e ( c) Arranjo 3Constituído de três reatores ligados em série sendo que o primeiro reator recebeu metade da alimentação total, o efluente proveniente deste alimentou o segundo reator juntamente com a outra metade da alimentação, o efluente proveniente do segundo reator alimentou o terceiro. Os ensaios realizados para cada arranjo foram conduzidos segundo o planejamento fatorial completo e otimizado segundo o método de superficie de resposta. Para realização destes ensaios as variáveis independentes (n=2) estudadas foram: (a) concentração de substrato na alimentação (variando entre 150 a 200 gIl) e (b) tempo de residência (variando entre 3 a 4 h). As variáveis respostas foram o rendimento em etanol e a produtividade do sistema. Dentre os três arranjos estudados o arranjo 3 apresentou produtividade máxima de 27,39 g EtanoVL.h superior aos 26,29 g EtanoVL.h e 21,68 g EtanoVL.h dos arranjos 1 e 2 respectivamente, sendo, portanto o arranjo selecionado como ótimo. Após a obtenção do arranjo ótimo, foi estudado o desempenho do mesmo com diferentes meios industriais (méis de Usina de Açúcar com diferentes graus de esgotamento e resíduos açucarados proveniente da última prensagem do bagaço de laranja da fábrica de suco concentrado). Modelos matemáticos foram desenvolvidos e parâmetros cinéticos ajustados para poder, através de simulação em computador, entender melhor a dinâmica do processo. A modelagem matemática do reator foi realizada considerando-o como tubular sem dispersões axial e radial. A concentração de células foi considerada decrescente ao longo do reator, devido ao incremento da porosidade do leito na parte superior do mesmo. Foram testados modelos cinéticos da literatura, do tipo não estruturados e não segregados, com termos de inibição pelo produto, substrato, células e limitação pelo substrato. Os resultados obtidos mostram que os modelos que levam em consideração o efeito do substrato limitante, inibição pelo substrato e produto apresentaram o melhor ajuste aos dados experimentais / Abstract: This work aims to determine the optimum design of a fermentation system, constituted by tower reactors for ethanol production by making use of yeast with flocculating characteristics. We sought, through this optimization, to reach high productivity keeping the ethanol yield compatible to industrial levels, without having to use cell separation unity (centrifuge), aiming at the reduction in ethanol production costs at about 15%. A previously selected yeast strain was used in the experiment, collected from an industrial fermentation unity at Usina Junqueira (Igarapava/SP) during the crop in the year 2000. In the operational optimization of the reactors' design, the substrate used in the feeding of the system was a synthetic medium concentrated on a sucrose basis, diluted in line for the defined concentrations in each test. Three designs were tested, each one constituted by three reactors: (a) Design 1 - constituted by a system of three reactors connected in series, where fermented wine from the first reactor fed the second one and the wine from the second fed the third one; (b) Design 2 - constituted by a system of three reactors, in which the first two are connected in parallel and whose outflow from each one corresponds to 50% of the total. The fermented wine from them fed a third reactor which is connected in series to the first ones and ( c) Design 3 - constituted by three reactors connected in series from which the first reactor received half the total feeding, and the outflow from it fed the second reactor with half the feeding, and the outflow from the second reactor fed the third one. The tests were carried out according to experimental design and optimized according to response surface. For the completion of these tests, the independent variables (n=2) studied were: (a) substrate concentration in the feeding (ranging from 150 to 200 g/l) and (b) residence time (ranging from 3 to 4 h). The variable answers were the ethanol yield and the system productivity. From the three designs studied, the third one showed a maximum productivity of 27.39 g Ethanol/L.h higher than the 26.29 g Ethanol/L.h and 21.68 g Ethanol/L.h from the first and second designs, respeetively; therefore, considered optimum. After obtaining the optimum design, its performance with industrial media was studied (honeys from Sugar Plant at different levels of exhaustion and sugar residues from the last pressing of orange pulp from a concentrated juice factory). Mathematical models were developed and kinetic parameters were adjusted, through computer simulation, in order to better understand the dynamics of the processo The mathematical modelling of the reactor was carried out considering it tubular without axial or radial dispersion. The concentration of cells was considered decreasing along the reactor, due to the development of bed porosity in its upper parto Kinetic models from literature were tested, non-structured and non-segregated types in terms of inhibition by the product, substrate, cells and limitation by the substrate. The obtained results show that the models which take into account the effeet of the limiting substrate, inhibition by the substrate and product presented the best adjustment to the experimental data / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador : Geovane Cayres Magalhães / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:53:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Colferai_RogerioPrado_M.pdf: 3781804 bytes, checksum: 0a8cb571799b0972a41842b0b92525aa (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Esta dissertação apresenta conceitos do modelo Objeto-Relacional e uma aplicação prática dos recursos desta nova tecnologia em um módulo visualizador de faturas via WEB, que hoje é suportado por um esquema de dados relacional. Foram aplicados neste trabalho novos recursos de modelagem, armazenamento de dados e potencial idades da Orientação a Objeto que são oferecidos por este novo paradigma visando assim, obter um esquema objeto-relacional que apresente ganho de desempenho na recuperação e atualização dos dados em relação ao original. Foram utilizados recursos de modelagem da UML (Unified Modeling Language) bastante populares no desenvolvimento de sistemas de informações no paradigma Orientado a Objetos. Um conjunto de consultas e atualizações foi submetido a uma base de dados real carregada no esquema relacional, da aplicação corrente, e objeto-relacional. O comportamento dos esquemas na execução deste conjunto de consultas e atualizações foi analisado nos aspectos de desempenho e complexidade / Abstract: This dissertation presents concepts of the Relational-Object model and a practical implementation of this new technology's resources in a billing viewer module via Web, which nowadays is supported by a relational data schema. In this work we applied new resources of data storage and Object-Oriented power that are offered by this new paradigm, aiming to obtain a relational-object schema that presents performance gain on data recovering and updating, when compared to the original one. UML (Unified Modeling Language) modeling resources very popular in Object Oriented paradigm Information Systems development were used. A sort of selects and updates were submitted to a real database loaded in the relational schema, of the current application, and in the relational-object schema. The behavior ofboth schemas in this sort of selects and updates was analyzed in performance and complexity aspects / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Computação

Orientador : Manuel de Jesus Mendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ClaudioRodriguesMunizda_D.pdf: 2971745 bytes, checksum: a6299b56a201bbcfbfd4061c1b532313 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

O circuito de moagem de Carajás foi originalmente projetado para moagem de sinter feed, obtendose como produto final pellet feed. O processo consiste em etapas de moagem e deslamagem para que se atinjam as especificações de granulometria e área específica. No processo, como um todo, há geração significativa de finos, que são então descartados, acarretando em perdas de material que poderia ser incorporado como produto. O melhor entendimento das características dos vários tipos de minérios, bem como a previsão do desempenho do circuito de moagem em função de tais características permite estabelecer cenários para promover aumentos na recuperação em massa e na produtividade do circuito. O presente trabalho tem por base a caracterização tecnológica dos principais tipos de minério de Carajás e o desenvolvimento de um método para previsão de desempenho do circuito de moagem, em função de tais características. Para o desenvolvimento do método foram realizados ensaios de moagem em bancada e amostragens no circuito industrial. Os resultados dos ensaios de moagem em bancada serviram para definição das condições operacionais em que o ensaio em bancada melhor representou o circuito industrial, denominado ensaio padrão. Os dados obtidos nas amostragens e na caracterização tecnológica serviram de base para a calibração dos modelos matemáticos dos equipamentos de processo. O modelo calibrado constituiu num excelente recurso para previsão de desempenho. O desempenho do circuito de moagem foi avaliado no que se refere à granulometria e área específica dos produtos obtidos. Ainda foram conduzidas simulações pelo ensaio padrão e pelo modelo calibrado integrado do circuito de moagem, que apontam potenciais dos minérios cujo comportamento na moagem era até então desconhecido. Os dois produtos aqui desenvolvidos são, portanto, de aplicação imediata como recursos para previsão de desempenho e melhoria operacional. / Originally designed for sinter feed grinding, the Carajas grinding circuit includes two ball mills in parallel lines in a closed configuration with cyclones. The ground product is further deslimed in hydrocyclone for achieving the final specifications regarding size distribution and surface area. In this process, there is a significant amount of high grade material, not recovered due to overgrind. Ore characterization was here selected for predicting the grinding circuit performance, which in turn was the basis for optimization. The aim of this work is the characterization of the main Carajas ore types as well as the development of a method that includes these characteristics for predicting the grinding circuit performance. Laboratory grinding tests and samplings in the industrial circuit were carried out to predict the grinding circuit performance. The grinding test results were used to set operational conditions in which the laboratory better represented the industrial circuit. Results from industrial sampling and characterization were the basis for fitting the mathematical models. The fitted model was an excellent resource for the prediction of the grinding circuit performance as well as for the grinding test. To assess the grinding performance, products size distribution and surface area were evaluated. Moreover, simulations of the grinding circuit indicated the potential of some ore types. The derived methods were validated as tools for predicting the grinding circuit performance and for operational optimization.

Submitted by Vívian Tostes Tomé (vivian.tome@gmail.com) on 2017-05-31T11:46:45Z No. of bitstreams: 1 Dissertação -Vívian Tomé.pdf: 1176937 bytes, checksum: 6e9a444829b379507464c4bbb965430c (MD5) / Approved for entry into archive by Leiliane Silva (leiliane.silva@fgv.br) on 2017-06-01T20:49:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação -Vívian Tomé.pdf: 1176937 bytes, checksum: 6e9a444829b379507464c4bbb965430c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T12:38:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação -Vívian Tomé.pdf: 1176937 bytes, checksum: 6e9a444829b379507464c4bbb965430c (MD5) Previous issue date: 2017-05-05 / A criptomoeda Bitcoin trouxe inovação para o sistema de pagamento internacional, proporcionando uma maneira simples de transferir fundos ao redor do mundo com um certo grau de anonimato. Com isso, também tornou mais fácil a venda de bens e serviços ilícitos no mercado negro. Além disso, as moedas virtuais se mostraram atraentes para os investidores devido às flutuações do seu preço. Esta tese visa explicar por que as pessoas compram bitcoins no Brasil, por meio da análise do destino das moedas virtuais originadas nas exchanges brasileiras. A análise consiste em duas etapas. Primeiro, os endereços de destino são pesquisados na web para descobrir quem é o proprietário. Em seguida, os endereços conhecidos são categorizados e usados para treinar um classificador de aprendizagem de máquina. Assim, os endereços não-identificados poderão ser submetidos ao classificador para descobrir o perfil dos brasileiros que adquirem bitcoins. / The cryptocurrency Bitcoin brought innovation to the international payment system, providing a simple way to transfer funds around the world with a certain level of anonymity. This also facilitated the sale of illicit goods and services in the dark marketplace. In addition, virtual coins became attractive to investors due its price's fluctuations. This thesis aims to explain why people buy bitcoins in Brazil by analyzing the destination of the virtual coins originated from Brazilian exchanges. The analysis consists in two steps. First, the destination addresses are searched in the web to find out who is the owner. Second, the known addresses are categorized and used to train a machine learning classifier. Thus, the non-identified addresses can be submitted to the classifier to find out the profile of Brazilians bitcoin buyers.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Bernardo Nunes Goncalves.pdf: 2977057 bytes, checksum: 91c4900f7fa617b248afcbef29b0193d (MD5) Previous issue date: 2009-05-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The fields of Medical- and Bio-informatics are bearing witness of the application of the discipline of Formal Ontology to the representation of biomedical entities and (re-)organization of medical terminologies also in view of advancing electronic health records (EHR). In this context, the electrocardiogram (ECG) defines one of the prominent kinds of biomedical data. As a vital sign, it is an important piece in the composition of the EHR of today, as likely in the EHR of the future. This thesis introduces an ontological analysis of the ECG grounded in the Unified Foundational Ontology (UFO) and axiomatized in First-Order Logic (FOL). With the goal of investigating the phenomena underlying this cardiological exam, we deal with the sub-domains of human heart electrophysiology and anatomy. We then outline an ECG ontology meant to represent what the ECG is on both sides of the patient and of the physician. The ontology is implemented in the semantic web technology OWL with its SWRL extension. The ECG Ontology makes use of basic relations standardized in the OBO Relation Ontology for the biomedical domain. In addition, it takes inspiration in the Foundational Model of Anatomy (FMA) and applies the Ontology of Functions (OF). Besides the ECG ontological theory itself, two applications of the ECG Ontology are also presented here. The first one is concerned with the off-line integration of ECG data standards, a relevant endeavor for the progress of Medical Informatics. The second one in turn comprises a reasoning-based web system that can be used to offer support for interactive learning in electrocardiography / heart electrophysiology. Overall, we also reflect on the ECG Ontology as well as on its two applications to provide evidence for benefits achieved with the employment of methodological principles - in terms of both ontological foundations and ontology engineering - in building a domain ontology

Com o objetivo de calibrar e avaliar o modelo ORYZA-APSIM para o arroz de terras altas no Brasil, foram conduzidos dezessete experimentos pela EMBRAPA Arroz e Feijão, em quatro regiões brasileiras (Santo Antônio de Goiás-GO, Sorriso-MT, Gurupi-TO e Teresina-PI) produtoras de arroz de terras altas, entre as safras de 2005/2006 e 2008/2009. O modelo foi calibrado e avaliado para a variedade cultivada de arroz de terras altas BRS-Primavera. Os dados da calibração foram obtidos de dois experimentos realizados na área experimental da EMBRAPA Arroz e Feijão, localizada no município de Santo Antônio de Goiás-GO, conduzidos em duas datas de semeadura durante a safra 2008/2009. As seguintes variáveis foram definidas na calibração: (i) unidades de calor efetivo diário, (ii) taxas de desenvolvimento fenológico para cada estádio, (iii) frações de massa de matéria seca das folhas, colmos, órgãos de armazenagem e colmos de reserva durante diferentes fases de desenvolvimento da cultura, (iv) taxa de crescimento inicial da área foliar e (v) parâmetros utilizados para determinar a área foliar específica. Na avaliação do modelo, foram comparados valores simulados com valores observados da massa de matéria seca total da parte aérea (MST) e de folhas verdes (MSF), índice de área foliar (IAF), produtividade e duração (número de dias) do período entre a emergência e o florescimento da cultura de arroz de terras altas. O modelo não apresentou desempenho satisfatório na simulação da duração das diferentes fases fenológicas de desenvolvimento para a região de Teresina-PI (os números de dias simulados foram, em média, oito dias superiores aos valores observados). O IAF, a MST e a MSF foram avaliados para as condições dos dois experimentos utilizados na calibração. As simulações do IAF diferiram dos valores observados nos dois experimentos, nos quais os valores finais da MST simulada foram semelhantes aos observados, mas diferiram dos observados durante a fase entre o florescimento e o ponto de maturidade fisiológica. A MSF simulada apresentou bom desempenho no primeiro experimento, mas regular no segundo experimento. No segundo experimento de campo, as variações da MSF, MST e o IAF foram causadas por um período de estresse hídrico simulado no modelo. O efeito do estresse hídrico foi superestimado no modelo. Comparando os valores simulados e observados de produtividade, por intermédio de uma regressão linear, verificou-se que o modelo (ORYZAAPSIM) pode determinar a ordem de grandeza da produtividade do arroz de terras altas ao nível de significância de 10%. / With the purpose of calibrating and evaluating the ORYZA-APSIM model for the upland rice in Brazil, seventeen field experiments were carried out at EMBRAPA Arroz e Feijão, in four upland rice Brazilian regions (Santo Antônio de Goiás-GO, Sorriso-MT, Gurupi and Teresina-PI), from 2005/2006 to 2008/2009 seasons. The model was calibrated and evaluated for an upland rice, cultivar BRS-Primavera. The calibration data were obtained from two field experiments carried out at the experimental area of EMBRAPA Arroz e Feijão, located at Santo Antônio de Goiás-GO, performed at two sowing dates during the 2008/2009 season. The following variables were defined in the calibration: (i) the effective heat daily units, (ii) phenological development rates at each crop stage, (iii) fractions of the dry matter of leaves, stems, storage organs and stems of reserves during the developmental crop stages, (iv) initial growth rate of leaf area and (v) parameters used to define the specific leaf area. In the model evaluation, simulated values were compared with observed values of total dry matter of shoot (DMS), dry matter of green leaves (DMGL), leaf area index (LAI), yield and duration (number of days) of the period from emergence to flowering of upland rice crop. The model did not present satisfactory performance to simulate the duration of different phenological phases of development for the Teresina-PI region (the numbers of simulated days were, in average, eight days greater than the observed values). The LAI, DMS and DMGL values were evaluated for the conditions of the two experiments used for calibration. The LAI simulations differed from the values observed in both experiments, where the final DMS simulated values were similar to those observed, but differed during the phase between flowering and physiological maturity point. The simulated DMGL showed a better performance in the first experiment, but regular in the second experiment. In the second field experiment, the DMS, DMGL and LAI variations were due to a period of drought stress simulated in the model. The model greatly penalized the growth of the culture under conditions of drought stress. The water stress effect was overestimated in the model. Comparing the simulated and observed values of yield, using a linear regression, it was verified that the model (ORYZA-APSIM) can define the magnitude order of upland rice productivity at 10% of significance level.

A escassez de água é um dos fatores mais limitantes à produção agrícola. O entendimento dos fatores que regem a extração da água do solo por plantas e a sua distribuição ao longo do sistema radicular em condições hidráulicas contrastantes é importante para o ajuste fino de modelos hidrológicos que servem de referência para modelos de produção vegetal e meteorológicos, entre outros. Com a finalidade de contribuir com o conhecimento sobre a dinâmica da água na rizosfera, nesta dissertação um modelo de partição de extração de água do solo pelas raízes foi descrito e testado experimentalmente. Para poder medir a partição da extração de água do solo por raízes impondo condições contrastantes de teor de água foi criado um ambiente artificial, um lisímetro com dois compartimentos A e B separados fisicamente (split-pot). Foram confeccionados quatro desses lisímetros, preenchidos com material de um solo de textura média e plantados com duas plantas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), dividindo o sistema radicular ao meio entre os compartimentos. Sensores de TDR e tensiômetros foram instalados nos lisímetros para monitoramento do teor de água no solo e referencia para irrigação, respectivamente. O manejo da irrigação adotado foi constituído de quatro fases: I - irrigação apenas do compartimento B e secagem do compartimento A (07/05 25/05); II - secagem dos dois compartimentos (26/05 05/06); III - irrigação do compartimento A e secagem do compartimento B (06/06 14/06); IV - secagem dos dois compartimentos (15/06 - 22/06). O material de solo utilizado foi analisado quanto a suas propriedades hidráulicas. Após o fim do período de monitoramento os lisímetros foram desmontados e os parâmetros radiculares determinados. Para avaliar o desempenho do modelo de extração radicular compararam-se os dados observados de teor de água (obs) com os previstos pelo modelo (mod), utilizando-se a raiz do erro médio quadrático (RMSE) como indicador quantitativo. Incluiu-se um fator de correção para atividade e distribuição do sistema radicular. Para as quatro unidades experimentais, os valores do teor de água variaram devido às lâminas de irrigação aplicadas e a extração de água pela planta. Observaram-se, ainda, muito mais valores positivo de modelados do que observados, o que indica que a resistência hidráulica interna das raízes e mecanismos que impedem o refluxo de água ao solo, não considerados pelo modelo, podem, na verdade, ter um papel importante nas relações hídricas na rizosfera. Concluiu-se que o experimento permitiu fazer observações da extração radicular em condições hidráulicas contrastantes de seu sistema radicular. As plantas demonstraram preferência por extrair água dos compartimentos mais úmidos, interrompendo a exploração dos mais secos. Em diversas ocasiões a liberação da água ao solo foi observada nos compartimentos mais secos. Utilizando-se um fator de eficiência radicular de 0,015, o modelo testado descreveu razoavelmente bem as observações. / Water shortage is one of the most limiting factors for agricultural production. The understanding of factors that rule the extraction of soil water by plants and its distribution along the root system under contrasting hydraulic conditions is important for fine-tuning hydrological models which are a reference for crop growth models, meteorological models, among others. Aiming to contribute with the understanding of water dynamics in the rhizosphere, a model for the description of root water extraction partition was described and experimentally tested in this dissertation. To measure the root water extraction partition under contrasting hydraulic conditions an artificial environment was created: a split-pot lysimeter with two physically divided compartments A and B. Four of these lysimeters were constructed, filled with a medium textured soil and populated by two sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) plants whose root systems were divided among the compartments. TDR and tensiometer equipment was installed in the lysimeters to measure soil water content and as a reference for irrigation, respectively. Irrigation management consisted of four phases: I - irrigation only in compartment B, drying out compartment A (07/May 25/May); II no irrigation, drying out of both compartments (26/May 05/June); III - irrigation only in compartment A, drying out compartment B (06/June 14/June); IV - no irrigation, drying out of both compartments (15/June 22/June). Soil hydraulic properties were determined in laboratory. At the end of the experimental period, lysimeters were disassembled and root system parameters were determined. To evaluate the performance of the root water extraction model, observed water contents were compared with model predictions, using the root means square error (RMSE) as quantitative index. A correction factor for root activity and distribution was included. Water contents were observed to vary in the four lysimeters due to irrigation and root water extraction. Model predictions showed much more positive values of than observed, suggesting that internal root resistance and mechanisms impeding reflux from root to soil, not considered by the model may play an important role in rhizosphere water relations. It is concluded that the experiment permitted to observe root water extraction under contrasting hydraulic conditions in the root system. Plants showed preference for water extraction from the wetter compartments, interrupting the exploitation of the dryer ones. On several occasions, a hydraulic lift (water transfer from roots to soil) was observed in the dry compartments. Using a root system efficiency factor of 0.015, the tested model described the observations reasonably well.