Orientador: Zigomar Menezes de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:20:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_RonnySobreira_M.pdf: 1837625 bytes, checksum: 4aa4f44de055d1908204ee8c156ff926 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As plantas cítricas possuem fácil adaptabilidade a vários tipos de solos, desde que os mesmos apresentem, principalmente, boas condições físicas. Um grave problema encontrado em pomares refere-se ao sistema de implantação da cultura, pois o seu caráter perene determina que o sistema de preparo do solo seja o mais eficaz possível para favorecer a formação de um ambiente favorável ao desenvolvimento do sistema radicular da cultura ao longo dos anos. Portanto, o objetivo desse trabalho foi identificar o efeito de diferentes sistemas de preparo do solo em áreas cultivadas com laranja, por meio da correlação entre atributos físicos e o desenvolvimento do sistema radicular das plantas, em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho. O experimento foi conduzido na microregião de Avaré em pomares da variedade "Valência" enxertada em "Swingle" com aproximadamente 3 anos de idade.Os sistemas de preparo avaliados foram: preparo reduzido, preparo com subsolagem e tríplice operação. Foram avaliados o sistema radicular por meio do SIARCS® e os atributos físicos: granulometria, teor de água no solo, porosidade do solo (total, macro e microporosidade), densidade do solo e estabilidade de agregados em água. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0,00-0,10 m, 0,10-0,20 m, 0,20-0,30 m, 0,30-0,40 m, 0,40-0,50 m, 0,50- 0,75 m e 0,75-1,00 m. Foram avaliadas as relações entre o desenvolvimento do sistema radicular e os atributos físicos do solo, sendo que foram criados dois modelos lineares específicos, um para as análises estatísticas de raiz e o outro para avaliar os demais atributos, com o auxílio do software SAS. O sistema de preparo com o uso da tríplice operação promoveu boas condições para o desenvolvimento do sistema radicular da cultura da laranja, tanto em solos arenosos como em solos muito argilosos / Abstract: Citrus trees are adapted to different soil types, mainly if the soil conditions are good enough for their growing. A concern about citrus orchards is related to their growing system assembling because of their perennial characteristics is responsible to determine what kind of tillage system is most effective to promote the environment required for their root development over the years. Therefore the aim of this study was to identify the effect of different tillage systems in areas cultivated with orange through the correlation between physical development and the root systems of plants in Ultisol and Red Latosol. The experiment was conducted in the microregion of Avaré in orchards of the variety 'Valencia' grafted on 'Swingle' with about 3 years old. The tillage systems evaluated are reduced tillage, tillage with subsoiling, triple operation. The root system (area in cm²) through SIARCS® and physical attributes: texture, water content in soil, soil porosity (total, macro and micro), bulk density and aggregate stability in water were evaluated. Samples were collected at depths of 0.00-0.10 m, 0.10-0.20 m, 0.20-0.30 m, 0.30-0.40 m, 0.40-0.50 m, 0.50-0.75 m, 0.75-1.00 m. The relationship between the performance of the root system and soil physical properties were evaluated in order to develop two specific linear models where the first one was developed to statistical analysis related to the roots performance and the second one was developed to evaluate the other parameters. All statistical analyses were made through SAS statistical software. It is concluded that the kind of tillage system named the triple operation promotes good conditions for root system development of orange trees in both sandy soils and clayey soils / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma forma alternativa de se produzir alvos para irradiação contendo urânio, destinados à produção do par de radionuclídeos 99Mo-99mTc. Estes alvos foram obtidos por metalurgia do pó, utilizando-se pós de níquel e de cobre, servindo o compactado como meio de encapsulamento para um cilindro de urânio a ser irradiado. O desenvolvimento compreendeu as etapas de caracterização química e física dos pós-utilizados. Os alvos foram compactados em prensa uniaxial e em prensa isostática a frio. As amostras foram sinterizadas em três atmosferas diferentes: argônio, hidrogênio e em alto vácuo. Quando do uso conjunto de cobre e níquel, foi feita sinterização por dois corpos, i.e., um compactado de níquel contendo o núcleo para ser irradiado e um compactado de cobre para servir de infiltrante. Isto, visando a eliminação de porosidade interconectada, permitindo o selamento do conteúdo físsil no interior do compactado. Os alvos após sinterização foram caracterizados fisicamente sendo avaliada a massa específica, pelo método geométrico e pelo princípio de Arquimedes. A porosidade foi medida pela técnica de porosimetria de mercúrio. Os alvos prontos foram caracterizados micro estruturalmente por microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os resultados indicaram que a densificação do níquel foi diretamente proporcional à pressão de compactação obtendo-se 87% de densidade relativa após prensagem a 800 MPa (limite superior de compactação para ligas metálicas) e sinterização por 4 h a 600 ºC em atmosfera de hidrogênio. A sinterização por dois corpos (níquel com cobre) mostrou-se promissora para o uso como invólucro para núcleos, em termos de integridade estrutural e selamento devido à ausência de porosidade interconectada. / The objective of this work was to develop an alternative way to obtain targets for irradiation, containing uranium, destined for the production of the radionuclide pair 99Mo-99mTc. The targets were obtained using powder metallurgy using nickel and cooper powders, serving the compact as a medium for encapsulation of a uranium cylinder to be radiated. The development started with the chemical and physical characterization of the used powders. The targets were compacted either in uniaxial press and cold press isostatic. The samples were sintered at three different atmospheres: argon, hydrogen and high vacuum. In the case of use of nickel and copper, it was used the two bodies technique for sintering, i.e., a nickel compact containing a core to be irradiated and the cooper used as infiltrant. This was aiming at the elimination of interconnected porosity, allowing the sealing of any fissile content in the interior of the compact. The targets were physically characterized after sintering the density being evaluated by geometrical method and the Archimedes principle. The porosity was measured by the technique of mercury porosimetry. The targets were microstructurally characterized using optical and scanning electronic microscopy. The results indicated that the nickel densification was directly proportional to the compaction pressure yielding 87% relative density after pressing at 800 MPa (upper limit for alloys compaction) and sintering for 4 h at 600 °C in hydrogen atmosphere. Sintering of two bodies (nickel and copper) has shown some feasibility for use as core casing in terms of structural integrity and sealing due to the absence of interconnected porosity.

Nas últimas décadas, os avanços na agricultura se destacam principalmente por meio da mecanização e pela eletrônica embarcada, a qual otimizou os processos e viabilizou redução de custos. No entanto, a massa cada vez mais crescente e o intenso tráfego desses equipamentos promovem a compactação do solo, resultando em prejuízos ao setor agrícola. Neste sentido, os objetivos deste de trabalho foi desenvolver sensores que permitam avaliar, as pressões exercidas ao solo decorrentes do tráfego de máquinas e implementos agrícolas e empregá-lo em um estudo para verificar os efeitos da esteira metálica instalada sobre pneus de alta flutuação em ambiente agrícola, bem como a variação na força de tração de acordo com o rodado utilizado. Sendo a hipótese 1 do trabalho, de que esteiras conferem menor pressão sobre solo devido à maior área de contato, resultando em menor compactação e a hipótese 2 de que a utilização das esteiras leva a maior exigência tratória. O desenvolvimento dos sensores e a condução do ensaio foram realizados no campus da ESALQ/USP, as esteiras metálicas foram instaladas sobre os pneus de BPAF de um transbordo de cana-de-açúcar preenchido com solo, para simular uma carga 7500 kg. O ensaio foi dividido em 02 tratamentos (Pneu BPAF e Esteira Metálica), com 04 passadas sucessivas do transbordo carregado sobre os sensores dispostos no solo, na horizontal, vertical e diagonal. Foram determinadas as áreas de contato dos dois tipos de rodado, por meio de imagem digital e mensurada a força de tração exercida pelo transbordo carregado e vazio. Com base nos resultados de pressão exercida ao solo, observou-se uma diminuição de 50% da pressão superficial utilizando esteiras metálicas comparada com os pneus BPAF, em contrapartida a força de tração do transbordo utilizando esteira metálica foi 137% maior. Portando conclui-se que o sensor desenvolvido foi capaz de estimar os picos e as pressões residuais exercidas ao solo em diferentes profundidades e ficaram comprovadas as hipóteses do trabalho. / In recent decades, advances in agriculture are distinguished mainly by mechanization and onboard electronics, which enabled streamlined processes and reduced costs. However, the increasing mass and heavy traffic of these equipments promote soil compaction, resulting significant agricultural losses. This work aimed to develop sensors to assess the stress on soil, resulting from traffic and agricultural machinery and, use them in a study to verify the metal tracks effects installed on high flotation tires on agricultural environment, as well as the variation in traction force according to the used tires. This study considered the following hypothesis: 1. metal tracks give less stress on soil due to greater contact area, resulting in less compaction; 2. the use of metal tracks leads to a greater demand of tractors. The development of sensors and trial conduction were held on ESALQ / USP campus. The metal tracks were installed on the tires of the sugarcane transshipment filled with soil to simulate a load of 7500 kg. The test was divided into 02 treatments (High Floatation Tire and Metal Tracks), with 04 transshipment successive passes loaded on the sensors horizontally, vertically and diagonally placed on soil. The contact areas of the two types of tires were determined through digital imaging and the traction force exerted by loaded and empty transshipment. Considering the stress results on soil, there was a decrease of 50% of the surface stress using metal tracks compared to the tires. However the transshipment traction force using a metal tracks was 137% higher. Therefore, the developed sensor was able to estimate the peaks and the residual stress exerted on soil at different depths and the hypothesis were confirmed.

O objetivo desse trabalho foi avaliar os possíveis danos causados pelo tráfego acidental de veículos agrícolas sobre as soqueiras de cana-de-açúcar no momento da colheita mecanizada. Isto foi feito através da aplicação de diferentes cargas em soqueiras recém colhidas, sob condição controlada, tendo como referência as cargas típicas aplicadas ao solo por um conjunto trator-transbordo, identificando seus efeitos no solo e na planta. Foram conduzidos experimentos em duas áreas com características homogêneas, porém com diferentes texturas de solo, sendo uma área mais argilosa e outra mais arenosa. Foi utilizado um trator para reprodução das cargas de tráfego sobre a soqueira e foram definidos cinco tratamentos, sendo três deles simulando possíveis condições de tráfego sobre as soqueiras, um tratamento que simulou uma condição de perfeito controle de tráfego e a testemunha, sem tráfego. Após as simulações de tráfego foram avaliadas características de solo (compactação e densidade), da planta (falhas de brotação, perfilhamento, biometria e produtividade) além da análise tecnológica da matéria-prima. Os resultados indicaram forte influência do tráfego acidental sobre as soqueiras em relação ao aumento da compactação do solo. Na área experimental com maior teor de argila houve significativa redução da produtividade nos tratamentos onde houve tráfego sobre as soqueiras e na área experimental de textura arenosa as diferenças não foram significativas. Não houve influência dos tratamentos na qualidade da matéria-prima nem nas falhas de brotação e perfilhamento. Para as características biométricas, o tráfego sobre as soqueiras causou redução do comprimento dos colmos na área mais argilosa. O experimento permitiu concluir que o tráfego acidental sobre as soqueiras promoveu alterações no solo, que foram mais intensas no solo argiloso, gerando reflexos negativos nas plantas e que o controle de tráfego permitiu alta intensidade de tráfego de rodados sem nenhuma influência na dinâmica da cultura da cana-de-açúcar. / This work aimed to evaluate possible damages caused by accidental traffic of agricultural vehicles to sugar cane ratoon at the moment of mechanized harvest. The evaluation was carried out by applying different loads on recently harvested sugar cane roots, under controlled conditions, using, as reference, typical loads applied to the soil by a sugar cane transport system composed by a tractor and infield wagons and identifying their effects on the soil and plant. The experiments were performed in two areas with similar characteristics, however with distinct soil textures - clay and sandy. A tractor was used to apply the loads and five treatments were defined, in which three of them simulated possible situation of accidental traffic on sugar cane roots, one treatment simulated the perfect condition of controlled traffic and the control (no traffic). After simulations of traffic, characteristics of soil (cone index and density) and the plant (sprout failure, sprouting number, biometrics characteristics, yield and raw material quality) were evaluated. Results show strong influence of accidental traffic on the sugar cane ratoon due to the increase of soil compaction. In the clay soil, there was significant yield reduction in the treatments where there was traffic on the sugar cane ratoon and in the sandy soil, differences were not significant. There was no difference of the treatments on the raw material quality, sprout failure and sprouting number. For the biometrical characteristics, traffic on the sugar cane ratoon caused reduction of the stem length on the clay soil. The experiments allowed to conclude that accidental traffic on the sugar cane ratoon promotes modifications in the soil, that was more intense on the clay soil, bringing negative effects on the plant and that controlling traffic permits high intensity of wheeled vehicles without affecting the dynamics of the sugar cane crop.

Orientador: Oscar Antonio Braunbeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-12T03:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sidou_NeyBarrosdeAvelino_M.pdf: 3333411 bytes, checksum: 7ee0df98caa4c049f526e9c40d2c553e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O aumento da capacidade produtiva de energia elétrica por meios renováveis em curto prazo é fundamental para ao desenvolvimento de paises como o Brasil e o uso da fitomassa remanescente da cana-de-açúcar é uma opção viável e abundante em nosso país,entretanto, os métodos de recolhimento do palhiço não estão totalmente estabelecido havendo, então, a necessidade de novas propostas de métodos de recolhimento que atendam as necessidades qualitativas para o uso do palhiço como fonte energética. Uma unidade de testes foi construída para avaliar o comportamento mecânico do palhiço quando submetido ao princípio de adensamento por helicóides cônicos. Com esta unidade teste, foram realizados 16 ensaios combinando duas distâncias entre as helicóides, duas velocidades relativas, dois níveis de pressão de restrição e duas inclinações de taliscas. Os resultados experimentais mostraram relações entre pressão e densidade condizentes com a bibliografia. As pressões aplicadas na direção de carregamento mostraram relação exponencial de variação com as pressões registradas em direção perpendicular à mesma, atingindo valores máximos de 0,3 N.mm.-2. O princípio mecânico de adensamento por helicóides cônico mostrou-se eficaz para o adensamento do palhiço atingindo densidades aparentes entre 188,8 kg.m.-3 e 293,5 kg.m.-3. Os coeficientes de atrito determinados foram elevados, variando entre 3,7 e 1,16, e apresentaram uma tendência de queda com o aumento da pressão a qual o palhiço estava sendo submetido. Os valores experimentais de densidade, pressão normal e coeficientes de atrito gerados por uma talisca com comprimento de 200 mm foram alimentados ao modelo de simulação o qual a simulou valores de densidade para comprimentos de talisca longos o suficiente para atingir a densidade final desejada. Verificou-se que os valores da densidade final próximos de 200 kg.m-3 que puderam ser obtidos com adensadores de altura reduzida, com peso e complexidade construtiva inferiores aos das enfardadoras convencionais. / Abstract: This thesis aimed to show that agricultural producers could widen their role as consumers of agricultural lime - in Brazil, 70% of farmable soil is considered to be acid and require liming - and that such consumption would contribute to its sustainability, providing gains in the economic, social and environmental spheres. In addition, the use of agricultural lime is a practice considered important and should include family sized farms, currently on the margins of this market, considering that at the moment the greatest consumers of this corrective are the large and medium sized producers of soybean, corn, sugarcane, citrus products, coffee and cattle. In order to make such a strategy viable, both the potential supply and potential demand of this material were characterized. In Brazil, the productive park already installed consists of more than 300 companies, operating at an average of 57% of their total capacity, and there are reserves of calcareous rocks distributed throughout the Federation in satisfactory quantity and quality. Whilst the annual market potential for consumption of this material was estimated as 75 million tons, current consumption is only 17 million tons, corresponding to 22% of the real need of the Country's soils. The public and private policies developed up to the present time supporting the use of this material, were then analysed, and finally a group of actions were proposed, aiming at constructing a policy directed at the consumption of agricultural lime, with emphasis on family farms. / Mestrado / Maquinas Agricolas / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientadores: Zigomar Menezes de Souza, Reginaldo Barboza da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-20T23:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_GustavoSoaresde_D.pdf: 2647640 bytes, checksum: 16829b5386093b4e4869edac0f73f3e9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O sistema de produção da cana crua, sem queima da palha e com frequente uso da mecanização agrícola promove o tráfego intenso sobre o solo, resultando na sua compactação. O sistema de manejo com controle de tráfego agrícola representa uma alternativa viável para o setor agrícola, pois separa as zonas de tráfego e não tráfego, concentrando a passagem de pneus em linhas permanentes, diminuindo a influência da compactação sobre a cultura. O objetivo deste trabalho foi comparar os sistemas de manejo com e sem controle de tráfego agrícola em relação à qualidade física de um Latossolo Vermelho, indicada por meio da análise de atributos físicos e mecânicos do solo, e seu efeito na cana-de-açúcar colhida mecanicamente e sem queima. A pesquisa foi desenvolvida em lavoura comercial com os manejos: ausência de controle de tráfego (T); controle de tráfego com ajuste da bitola do trator e transbordos para 3,0 m (CT1); e controle de tráfego com ajuste da bitola e piloto automático. Os atributos do solo avaliados foram: densidade, porosidade, resistência à penetração, conteúdo de água, estabilidade de agregados, teor de carbono e curva de retenção de água do solo. O solo foi amostrado nas linhas de plantio e do rodado e no canteiro, nas camadas 0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. A qualidade física do solo foi avaliada por meio do intervalo hídrico ótimo. A estrutura do solo foi avaliada por meio de análise de imagens digitalizadas de monólitos de solo, quantificando a forma e tamanho dos poros. Foram coletadas amostras indeformadas para análise da capacidade de suporte de carga do solo. A cana foi colhida mecanicamente e a produtividade medida por meio de balança específica para transbordo. Amostras de colmo foram coletadas em cada parcela para determinação das variáveis tecnológicas. As raízes foram coletadas em monólitos, separadas do solo por peneiramento. Densidade, porosidade e resistência do solo a penetração demonstraram diferenças entre os sistemas de manejo, com melhores condições físicas nos manejos com controle de tráfego na linha da soqueira e no canteiro. Os índices de agregação e o teor de carbono do solo não diferiram entre os manejos. Foram observadas alterações na retenção de água do solo entre tratamentos. O intervalo hídrico ótimo foi maior no canteiro e linha de plantio nos manejos com controle de tráfego. Predomínio de poros arredondados e complexos indicaram maior porosidade e menor compactação no manejo com controle de tráfego na linha de plantio. A testemunha apresentou maior pressão de pre- consolidação na linha de plantio, enquanto o manejo com controle de tráfego apresentou maior capacidade de suporte de carga na linha do rodado. Os manejos com controle de tráfego apresentaram maior produtividade e rendimento de açúcar. As variáveis tecnológicas não diferiram entre os manejos. O manejo com controle de tráfego apresentou maior massa seca, superfície e volume radicular. Os manejos com controle de tráfego proporcionaram compactação na linha do rodado e preservaram a qualidade física do solo na região da soqueira, resultando no maior desenvolvimento do sistema radicular, com aumento de 18% na produtividade e 20% no rendimento de açúcar / Abstract: The sugarcane production system without straw burning and with frequent use of agricultural mechanization promotes the excessive traffic on the soil, resulting in their compaction. The management with controlled traffic farming is a viable alternative for the agricultural sector, because it separates the areas of traffic and no-traffic, focusing on the passage of tires in permanent lines, reducing the influence of compaction on the crop. The objective this work was to compare the management systems with and without controlled traffic farming in relation to soil physical quality, indicated by the analysis of attributes physical and mechanical soil and its effects on sugarcane harvested mechanically and without burning. The research was developed in a commercial farm with the managements: non-controlled traffic (T); controlled traffic with adjustment of the tractor and trailer gauge to 3.0 m (CT1), and controlled traffic with adjustment of the gauges and autopilot (CT2). The soil attributes evaluated were: bulk density, porosity, penetration resistance, water content, aggregate stability, carbon content and soil water retention curve. Soil samples were collected in plant and wheel rows and in the seedbed, in the layers 0.00 to 0.10; 0.10 to 0.20 and 0.20 to 0.30 m. The soil physical quality was evaluated using the least limiting water range. The soil structure was evaluated by digitized images analysis of soil monoliths, quantifying shape and size of the pores. Undisturbed samples were collected for analysis of soil load carrying capacity. The sugarcane was mechanically harvested and the productivity was measured by weighing the sugarcane trailer. Sugarcane stalks were collected from each plot to determine the technological variables. The roots were collected in monoliths, separated from the soil by sieving. Bulk density, porosity and penetration resistance showed differences among management systems, with better physical conditions in the managements with controlled traffic in the plant row and seedbed. The aggregation indices and carbon content didn't differ between managements. There were changes in soil water retention curve between treatments. The least limiting water range was higher in the seedbed and plant row in the controlled traffic. Predominance of rounded and complexes pores showed higher porosity and lower compaction in the controlled traffic in the plant row. The management with non-controlled traffic had a higher soil preconsolidation pressure in the plant row, while the management of controlled traffic had a higher load carrying capacity in the wheel row. The management of controlled traffic had a higher cane productivity and sugar yield. The technological variables didn't differ between managements. The handling with controlled traffic had higher dry mass, surface and volume of roots. The management with controlled traffic promoted soil compaction in wheel row and preserved the soil physical quality in the plant row, resulting in greater root development, with 18% increase in productivity and 20% on yield of sugar / Doutorado / Engenharia de Água e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-09-23T16:07:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Lizete Stumpf.pdf: 4733186 bytes, checksum: 23ffa1dbdff5505a9beaa92369e29c37 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-09-23T18:45:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Lizete Stumpf.pdf: 4733186 bytes, checksum: 23ffa1dbdff5505a9beaa92369e29c37 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:45:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Lizete Stumpf.pdf: 4733186 bytes, checksum: 23ffa1dbdff5505a9beaa92369e29c37 (MD5) Previous issue date: 2015-04-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O desenvolvimento do solo a partir da recomposição de áreas mineradas fornece oportunidade para expandir o conhecimento existente sobre formação e estabilização de agregados, acumulação e distribuição da matéria orgânica e da biomassa microbiana, pois devido à magnitude da perturbação do ecossistema, criase um cenário de “tempo zero. Trabalhos sobre recuperação de áreas degradadas têm atribuído ao sistema radicular das plantas muitas das melhorias nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo, entretanto poucos estudos são realizados para comprovar que tal comportamento é verdadeiro. Portanto, o objetivo geral do presente trabalho é analisar o desenvolvimento radicular de gramíneas perenes em solos construídos após a mineração de carvão e relacionar seus resultados com os atributos físicos e químicos do solo após 103 meses de implantação das espécies vegetais. O solo foi construído no início de 2003 e o experimento instalado em novembro/dezembro de 2003. As espécies vegetais avaliadas foram a Hemarthria altissima, o Paspalum notatum cv. Pensacola, o Cynodon dactylon cv Tifton e a Urochloa brizantha. No intuito de avaliar as mudanças decorrentes da construção do solo e o tempo aproximado de recuperação dos atributos do novo perfil formado, foi utilizado o solo natural sob vegetação nativa como referência. A amostragem de raízes foi realizada com a retirada de 16 monólitos de solo até a profundidade de 0,30m e a amostragem de solo foi feita através da coleta de 48 amostras com estrutura não preservada e 96 amostras com estrutura preservada até a profundidade de 0,30m. Após 103 meses de revegetação, as raízes das gramíneas promoveram a recuperação das condições físicas na camada de 0,00-0,10m através da formação de novos agregados, da diminuição da densidade, da resistência do solo à penetração e do aumento da macroporosidade do solo. A restrição do desenvolvimento radicular e o achatamento das raízes de todas as espécies em profundidade refletem as condições físicas inadequadas abaixo da camada de 0,00- 0,10m, devido à presença de agregados formados originalmente por compressão, e consequentemente alta densidade e resistência do solo à penetração e baixa macroporosidade. Abaixo dos 0,20m de profundidade, mesmo onde ocorre a presença de estéril com desenvolvimento do processo de sulfurização ativa, se observa a presença de uma pequena proporção de raízes. Independente da camada avaliada, todas as espécies vegetais apresentaram maior concentração de raízes de diâmetro 0,25-0,49mm, consideradas muito finas. Entretanto, nas camadas abaixo de 0,00-0,10m, a Urochloa brizantha aumentou a emissão de raízes com diâmetro de 0,50-0,99mm, enquanto que a Hemarthria altissima, o Paspalum notatum e o Cynodon dactylon aumentaram ainda mais a emissão de raízes no diâmetro de 0,25-0,49mm. Entre as espécies, a Urochloa brizantha se destaca pela sua maior densidade, volume, área e comprimento radicular, apresentando assim um maior potencial em recuperar os atributos físicos de áreas degradadas, principalmente abaixo das camadas de 0,00-0,10m. A indicação desta e das demais espécies na recuperação de solos construídos após mineração de carvão deve levar em conta a espessura da camada de solo reposta sobre os estéreis, pois as raízes destas espécies apresentam potencial de desenvolvimento em profundidade, podendo acelerar o processo de sulfurização. Nos primeiros 0,20m do solo construído, os atributos químicos mostram-se adequados ao desenvolvimento radicular. O baixo teor de carbono nas frações leve livre e leve oclusa até a profundidade de 0,20m estão relacionados à degradação da estrutura do solo, que dificulta o desenvolvimento das raízes em profundidade, assim como a presença de organismos do solo responsáveis pela transformação dos resíduos radiculares em matéria orgânica. A recuperação dos atributos físicos do solo construído, principalmente abaixo da camada de 0,00-0,10m, mostra ser lenta quando comparada com os atributos de um solo natural, possivelmente devido ao baixo aporte inicial de carbono orgânico no sistema. / The constructed soil development in mined areas provides an opportunity to expand the existing knowledge on the formation and stabilization of aggregates, as well as on the accumulation and distribution of organic matter and microbial biomass, since due to the magnitude of ecosystem disturbance, it creates a scenario of "zero time". Scientific research on the recovery of degraded areas has attributed to the root system of plants many of the improvements in physical, chemical and biological soil attributes; however, few studies have been done to prove that such behavior is real. Therefore, the overall objective of this study is to analyze the root development of perennial grasses in minesoils constructed after coal mining and relate the results of the physical and chemical soil attributes after 103 months of establishment of plant species. The soil was constructed in early 2003 and the treatments started in November/December 2003. The plants species evaluated were Hemarthria altissima, Paspalum notatum cv. Pensacola, Cynodon dactylon cv Tifton, and Urochloa brizantha. In order to evaluate changes due to soil construction and the estimated recovery time of the attributes of the new formed profile, a natural soil under native vegetation was used as reference. Sixteen (4x4) soil monoliths to a depth of 0.30m were taken for root sampling, 96 undisturbed samples and 48 disturbed samples were taken to a depth of 0.30m for determining soil attributes. After 103 months of revegetation, the roots of grasses are promoting the recovery of physical conditions along the 0.00 to 0.10m soil layer, through the formation of new aggregates, the decrease in soil bulk density and soil penetration resistance and increased soil macroporosity. The decrease in root development and the flattening of the roots of all species reflect the inadequate soil physical below the 0.00 to 0.10m layer due to the presence of aggregates formed originally by compression, high bulk density and soil resistance to penetration and low macroporosity. Below 0.20m depth, even in the presence of spoils with active sulfurization process, it is observed the presence of a small proportion of roots. Regardless of the layer evaluated, all the plant species showed higher concentration of roots with diameter from 0.25 to 0.49mm, considered very fine. However, in the layers beneath 0.00-0.10m the Urochloa brizantha increased emission of roots with diameter from 0.50 to 0.99mm, while Hemarthria altissima, the Paspalum notatum, Cynodon dactylon increased even more the roots with diameter between 0.25 to 0.49mm. Among the species, Urochloa brizantha stands out for its higher density, volume, area and root length, thus presenting a greater potential to recover the physical attributes of constructed soils from degraded areas by coal mining, especially those below the surface layer of 0.00 to 0.10m. The indication of this and other species for the recovery of soils constructed after coal mining should take into account the thickness of the topsoil layer placed over the overburden, because the roots of these species have potential to deepen their root system and thus accelerate the sulfurization process. In the first 0.20m layer of the constructed soil the chemical attributes are suitable for root development. Low carbon content in free light and occluded light fractions from 0.00 to 0.20m are related to degradation of soil structure, which hinders root development in depth, as well as the presence of soil organisms responsible for transforming the root residues in organic matter. A recovery of physical attributes of constructed soil, mainly below of 0,00-0.10-0.20m layer, proves to be slow compared to the attributes of a natural soil, possibly due to the low initial contribution of organic carbon in the system.

Ce travail de thèse contribue à l'étude acoustique expérimentale des propriétés élastiques des milieux granulaires et de leurs évolutions lentes avec le temps faisant suite à des sollicitations mécaniques. Grâce à un montage expérimental et des protocoles expérimentaux précisément décrits, une étude des caractéristiques acoustiques linéaires et non linéaires d'une tranche de milieu granulaire est réalisée. Des zones fréquentielles caractéristiques de la fonction de transfert acoustique sont identifiées. Dans une zone basse fréquence, les propriétés élastiques du squelette solide (les billes et leurs contacts) régissent le comportement de la fonction de transfert acoustique. A plus hautes fréquences, seuls les paramètres acoustiques du fluide équivalent jouent un rôle. Il est montré que le couplage des modes de propagation au niveau de la détection du signal se manifeste à la transition entre ces zones caractéristiques. Les effets non linéaires d'auto-action et génération d'harmonique 2 dans cette tranche sont analysés pour différentes compacités. L'étude des effets de mémoire d'un échantillon granulaires est réalisée lors de la modification du protocole de compaction (l'amplitude de la sollicitation mécanique change de valeur). Cette modification entraîne des variations soudaines des paramètres élastiques et dissipatifs, linéaires et non linéaires, qui sont interprétées en termes de forces de contacts et distribution de forces de contacts. Pour la première fois, les effets de mémoire sont analysés via l'élasticité du milieu granulaire et non simplement via sa géométrie. Enfin, la relaxation lente des propriétés élastiques, linéaires et non linéaires, est observée suite à une unique sollicitation mécanique, un "tap". L'augmentation du paramètre élastique linéaire, la diminution de l'atténuation linéaire et les diminutions des paramètres non linéaires sont recueillies avec une résolution en temps de l'ordre de la seconde. Les rôles de la température et de l'hygrométrie de l'air ambiant dans les temps caractéristiques de relaxation qui sont de l'ordre de plusieurs minutes sont analysés. / This work is a contribution to the experimental acoustic study of the elastic properties of granular media and their slow evolutions during time after mechanical solicitations. With an experimental setup and experimental methods specially adapted, a study of the linear and nonlinear acoustic characteristics of a granular slab is done. Characteristic frequency regions of the acoustic transfer function are identified. In a low frequency band (<10 kHz) the elastic properties of the solid skeleton (beads and theirs contacts) govern the behavior of the acoustic transfer function. In a higher frequency range (15 - 30 kHz), only the acoustic parameters of the equivalent fluid play a role. It is shown that the coupling of propagation modes in the detected signal is visible at the transition between these characteristic frequency regions. The nonlinear effects of self-action and harmonic generation in this slab are analyzed for several compacities. Then the study of the memory effects in a granular sample is performed during the modification of the compaction process (the amplitude of the mechanical solicitation is changed). This modification makes sudden variations of the linear and nonlinear elastic and dissipative parameters. These modifications are interpreted in terms of contact forces and contact force distribution. For the first time, the memory effects are not simply analyzed via packing geometry effects but via elasticity of the granular packing. Finally, the slow relaxation of the linear and nonlinear elastic properties is observed after one single mechanical solicitation called "tap". The increase in the linear elastic parameter, the decrease in the linear attenuation and the decrease in the nonlinear parameters are observed with a less than one second time resolution. Roles of the temperature and the hygrometry of the ambient air in the characteristic relaxation times which are lasting several minutes are analyzed.

La formation de structures nanométriques définies dans l'eau demeure un défi pour les chimistes supramoléculaires. L'interaction entre cyclodextrines beta et adamantane a ici été utilisée pour former des polymères supramoléculaires en solution. L'utilisation d'une structure pontée nous a permis d'éviter la formation de l'espèce auto-incluse et d'augmenter la solubilité de nos dérivés. Les polymères supramoléculaires ont été caractérisés par différentes techniques (ROE, ITC, DOSY, SANS), et forment des espèces linéaires en solution allant jusqu'à 26 unités polymérisées. Celles-ci ont été utilisées pour compacter de l'ADN à des concentrations basses en mettant à profit l'association entre monomères. Un deuxième mécanisme, reposant sur des interactions non spécifiques entre cyclodextrines, a aussi été observé. Enfin, les structures synthétisées ont été utilisées dans la transfection d'ADN plasmidique, mais ne sont pas efficaces. Ce comportement pourrait provenir de leur faible densité de charge. / The synthesis of defined nanometric structures in water remains a challenge for supramolecular chemists. The interaction between adamantane and beta cyclodextrin was thus used to build new supramolecular polymers in solution. The use of a bridged structure enabled us to suppress the self-inclusion phenomenon and to enchance the solubility of our compounds. Supramolecular polymers were characterised using several techniques (ROE, ITC, DOSY, SANS), forming linear species up to 26 polymerised units. These structures were used to condense DNA at low concentrations, taking advantage on their host-guest behavior. Another condensation mechanism was discovered, involving non-specific interactions between cyclodextrins. The same structures were used to transfect plasmidic DNA, but were inefficient. This could be due to their low charge density.

Although levee deposits make up a significant part of modern and ancient deep-marine slope systems, details of their internal lithological composition and stratal architecture remain poorly documented. At the Castle Creek study area, strata of the Neoproterozoic Isaac Formation (Windermere Supergroup) crop out superbly in a kilometre-scale section through a sinuous deep-water channel-levee system (ICC3). Levee deposits near the outer bend of the channel consist of sandstone-rich (sandstone-to-mudstone ratio of 68:42), medium- to thick-bedded turbidites interstratified with thinly-bedded turbidites. Structureless sandstone (Ta), planar laminated sandstone (Tb), non-climbing ripple cross-stratified sandstone (Tc) and massive and laminated siltstone (Td) are common. Thick beds generally thicken and then thin and fine laterally over about 300 m. Thin-bedded strata, in contrast, thin and fine negligibly over similar distances. In the distal part of the outer-bend levee (up to 700 m laterally away from the channel) strata consist predominantly of thin-bedded Tcd turbidites with a much lower sandstone-to-mudstone ratio (35:65). On the opposite side of the channel, inner-bend levee deposits are mudstone-rich, locally as low as 15:85, and consist mostly of thin-bedded, Tcd turbidites, although thicker-bedded, Ta-d turbidites are more common in the lower part of the section. Lateral thinning and fining of beds is more rapid than their outer-bend counterpart. Levee deposits of ICC3 comprise three stacked decametre-scale upward-thinning and -fining successions. Each is interpreted to record a depositional history consisting of lateral channel migration, levee deposition, channel filling, and distal levee deposition. During the early stage of increasing levee relief it is proposed that the termini of individual beds progressively backstep towards the channel margin resulting in an overall lateral thinning of the stratal profile. This interpretation notably contrasts the common assumption that levee morphology is the result of the vertical stacking of beds that dip. In addition to field studies, laboratory experiments were conducted to determine the depositional threshold of non-climbing ripple cross-stratification, which is common in levee strata of ICC3. It was determined that non-climbing ripples form when bed aggradation rates are less than 0.015 cm/sec, and most probably in flows made up of poorly sorted sediment.