Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-05-02T14:57:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) ERIKAKATO.pdf: 329733 bytes, checksum: c66e3de505a833653109c2d7f977db25 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T14:57:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) ERIKAKATO.pdf: 329733 bytes, checksum: c66e3de505a833653109c2d7f977db25 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / With the possibility of using the oil of jatropha (Jatropha Curcas L.) for production of biodiesel are opening up prospects for extensive cultivation, however, there is little technical data on this crop, so it becomes necessary to intensify research agronomic about it. The aim of this study was to evaluate the initial growth of jatropha, according to two water contents in soils under different intensities and depth of compaction. The experiment was conducted under conditions of protected cultivation in DOURADOS - MS, from November 2010 to January 2011, using a Oxisol, clayey. We used a randomized block design and treatments were arranged in plots sub-divided, with two main plots of water content (70% and 100% of field capacity), and as subplots two compaction depths (0,05 to 0,10 and 0,10-0,15 m) and as subsubplots four levels of soil bulk density (1,02; 1,15; 1,30 and 1,45 Mg m-³), with four replications. There were isolated effect (p<0,05) on the water content of the fresh weight and on final height of plants (p<0,01), from the depths of compression (p<0,05) on the height of plants, soil bulk density (p<0,05) on the emergence speed index (ESI), and (p<0,01) on emergence percentage (E%), FMAP, and height plants. There was a combined effect of water levels and compaction depth (p<0,05) on the fresh weight, of water levels and the density (p<0,01) on height, and depth of compression with the density (p<0,01)% E, and (p<0,05) on the ESI. The best results were observed when using 100% of capacity. The maximum height of the plant was observed when the compacted layer was in the depth of 0,10-0,15 m. Soil bulk density to 1,25 Mg m-³, favors the growth of plant jatropha, becoming harmful above this density. / Com a possibilidade do uso do óleo de pinhão-manso (Jatropha Curcas L.) para produção de biodiesel abrem-se perspectivas para seu cultivo extensivamente, tornando-se necessárias pesquisas agronômicas sobre a espécie. O objetivo da realização desse trabalho foi avaliar o crescimento inicial de pinhão manso, em função de dois conteúdos de água, em solos submetidos a diferentes intensidades e profundidade de compactação. O experimento foi conduzido em condição de cultivo protegido, em Dourados – MS, no período de Novembro de 2010 a Janeiro de 2011, utilizando-se um Latossolo Vermelho distroférrico, de textura argilosa. Utilizou-se o delineamento experimental blocos casualizados e os tratamentos foram arranjados em esquema de parcelas sub-subdivididas, sendo alocadas nas parcelas dois conteúdos de água (70% e 100% da capacidade de vaso), nas subparcelas duas profundidades de compactação (0,05-0,10 e 0,10-0,15 m) e como subsubparcelas quatro níveis de densidade do solo (1,02; 1,15; 1,30 e 1,45 Mg m-³), com quatro repetições. Houve efeito isolado (p<0,05) dos conteúdos de água sobre a massa fresca da parte aérea (MFPA) e (p<0,01) sobre a altura final das plantas Efeitos isolados das profundidades de compactação (p<0,05) foram observados sobre a altura de plantas e das densidades do solo (p<0,05) sobre o índice de velocidade de emergência (IVE), porcentagem de emergência (%E), MFPA, e altura de plantas. Houve efeito conjunto dos níveis de água e a profundidade de compactação (p<0,05) sobre a MFPA, dos níveis de água e a densidade (p<0,01) sobre a altura, e da profundidade de compactação com a densidade (p<0,01) sobre %E, e (p<0,05) sobre o IVE. Os melhores resultados foram observados quando se utilizou 100% da capacidade de vaso. A maior altura da planta foi observada quando a camada compactada encontrava-se na profundidade de 0,10-0,15 m. Densidade do solo até 1,25 Mg m-³, favorecem o crescimento da planta de pinhão manso, entretanto torna-se prejudicial acima dessa densidade.

JUCÁ, Thiago Lustosa. Estudo proteômico de sementes em desenvolvimento e maduras de pinhão manso (Jatropha curcas L.). 2010. 102 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-07-13T12:51:05Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_tljuca.pdf: 10957597 bytes, checksum: 3f8772ad2102c447a821263267f58114 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-14T22:57:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_tljuca.pdf: 10957597 bytes, checksum: 3f8772ad2102c447a821263267f58114 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T22:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_tljuca.pdf: 10957597 bytes, checksum: 3f8772ad2102c447a821263267f58114 (MD5) Previous issue date: 2010 / Although the potential of the seed Jatropha as a source of raw material for the production of biodiesel is widely recognized, little is known about the deposition patterns of oil and protein during seed development. The availability of this knowledge will be crucial for the creation of new genotypes to meet the demand from the biodiesel industry. In this study, we performed an initial proteomic analysis of the endosperm in developing and mature in order to identify proteins involved in fatty acid metabolism as well as proteins with allergenic properties / toxic / antinutritional that are responsible for marking the residue of oil extraction unsuitable for consumption animal. Through two-dimensional electrophoresis (2DE) were established reference maps of protein fractions from the endosperm of the seed development (ESD) and mature (ESM), which were obtained by exploring the properties of differential solubility of proteins in the endosperm. These reference maps, 1480 spots in total were selected (712 "ESD" and 768 "ESM"), removed from the 2DE gel and digested with trypsin for subsequent analysis by mass spectrometry. Were used for searching the databases NCBInr and a local database of ESTs from developing seeds and during germination of Jatropha. A total of 525 spots were identified and classified functionally. Although most of the proteins identified were related reservation function, proteins involved in biosynthetic pathways of fatty acids were identified and diterpenes, as well as various metabolic-related proteins, protease inhibitors and curcina toxic protein. The relatively low rate of identification obtained in this study may in part be attributed to the fact that there is extensive databases for this species. The results presented here represent the first in-depth analysis of the deposition pattern and identification of proteins from seeds of Jatropha and lay the foundations on which the complete proteome of seeds of Jatropha can be established. / Embora o potencial das sementes de pinhão manso como fonte de matéria prima para a produção de biodiesel seja amplamente reconhecido, pouco se sabe sobre os padrões de deposição de óleo e proteína durante o desenvolvimento da semente. A disponibilidade deste conhecimento será de fundamental importância para a criação de novos genótipos que atendam a demanda das indústrias do biodiesel. Neste trabalho, foi realizada uma análise proteômica inicial do endosperma em desenvolvimento e maduro, objetivando identificar proteínas envolvidas no metabolismo de ácidos graxos assim como proteínas com propriedades alergênicas/tóxicas/antinutricionais que são responsáveis por tornar o resíduo da extração do óleo inadequado para o consumo animal. Através de eletroforese bidimensional (2DE) foram estabelecidos mapas de referência das frações protéicas do endosperma de sementes em desenvolvimento (ESD) e maduras (ESM), que foram obtidas explorando as propriedades de solubilidade diferencial das proteínas do endosperma. Desses mapas de referência, um total 1480 spots foram selecionados (712 “ESD” e 768 “ESM”), retirados dos géis 2DE e digeridos com tripsina para posterior análise por espectrometria de massa. Foram utilizados para as buscas, os bancos de dados do NCBInr e um banco de dados local de ESTs de sementes em desenvolvimento e durante a germinação de sementes de pinhão manso. Um total de 525 spots foram identificados e classificados funcionalmente. Embora a maioria das proteínas identificadas fosse relacionadas com função de reserva, proteínas envolvidas em vias biossintéticas dos ácidos graxos e dos diterpenos foram identificadas, assim como várias proteínas relacionadas com metabolismo, inibidores de protease e a proteína tóxica curcina. A taxa de identificação relativamente baixa obtida neste estudo pode em parte ser atribuída ao fato de não existir bancos de dados extensos para esta espécie. Os resultados aqui apresentados representam a primeira análise em profundidade do padrão de deposição e identificação das proteínas de sementes de pinhão manso e fixam as bases sobre as quais o proteoma completo de sementes de pinhão manso poderá ser estabelecido.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:39:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 414160 bytes, checksum: d319d06d5743824c04822c602810376e (MD5) Previous issue date: 2009-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of good quality seeds in the current agricultural scenery is without a doubt an important, if not, the most important factor to obtain the success desired for any cultivated crop. Therefore, starting from this point, this research had as objectives to establish appropriate methodology to the germination test in seeds of pinhão manso, with views to its validation and inclusion in the RAS, besides trying the to adjust a methodology for the accelerated aging test for the evaluation of pinhão manso seeds vigor. For so much two experiments were conducted for 18 months in the routine laboratory in seeds of the Federal University of Viçosa seeking to reach the proposed objectives. The first experiment to be accomplished was the adjustment of the methodology for the germination test, where four lots of pinhão manso seeds obtained in different harvested times, this seeds were treated with fungicidal product and submitted to the germination in different substrates (sand and paper) and temperatures (20, 25, 30 and 20-30ºC). Daily counting of the number of normal seedlings obtained during the period of the experiment were made in order to establish the best time to carry out the first and final counting. The completely randomized design with four replicates in a subdivided plot design was adopted to carry out the experiment, comparing the means obtained with the treatments by the test of Tukey at level of 5% of probability. In the second experiment were also used four lots of seeds of pinhão manso obtained from parceled harvests, demonstrating high initial germination, where these lots were submitted to the following tests: germination, first germination count, germination at low temperature, cold test in paper towel (10ºC/7 days and 25ºC /5 days) and percentage and index of emergency, besides the accelerated aging test at 100% UR in the temperatures of 42 and 45ºC for 48, 72 and 96 hours. It can be concluded with this work that both substrates used to the germination test can be adopted to conduct the test. The temperatures that best expressed the germination potential in seeds of pinhão manso were the 25 and 30ºC, and best period to carry out the of the first and final germination count are at seven and 12 days after the begin of the test. The best combination found to conduct the accelerating aging test is conducting at 42ºC for 48 hours, and when the seeds were exposed to the temperature of 45ºC for 96 hours it caused deterioration of the seeds, making it unviable to the classification in levels of vigor. / A utilização de sementes de qualidade no atual cenário agrícola é sem dúvidas um dos principais, se não, o principal fator para obtenção do sucesso. A pesquisa teve como objetivos estabelecer metodologia adequada para a condução do teste de germinação em sementes de pinhão manso, com vistas à sua validação e inclusão nas Regras para Análise de Sementes (RAS), além de adequar a metodologia para o teste de envelhecimento acelerado. Para tanto, foram conduzidos dois experimentos no laboratório de rotina em sementes da Universidade Federal de Viçosa. Primeiramente, realizou-se o experimento de adequação da metodologia para a condução do teste de germinação. Para tanto, foram utilizadas sementes de quatro lotes de pinhão manso, tratadas com produto fungicida e submetidas à germinação em diferentes substratos (areia e papel) e temperaturas (20, 25, 30 e 20-30ºC). Realizaram-se contagens diárias do número de plântulas normais obtidas para se estabelecer a época mais adequada para a realização das contagens inicial e final do teste. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema de parcela subdivida, com quatro repetições, comparando as médias obtidas com os tratamentos pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de significância. Para o segundo experimento, também foi utilizado quatro lotes de sementes, que foram submetidos aos seguintes testes: germinação, primeira contagem de germinação, germinação a baixa temperatura, teste de frio (10ºC/7 dias e a 25ºC/5 dias) e percentagem e índice de emergência, além do teste de envelhecimento acelerado a 100% UR nas temperaturas de 42 e 45ºC, por 48, 72 e 96 horas. Conclui-se que para a obtenção do valor máximo de germinação das sementes de pinhão manso, o teste de germinação deve ser conduzido nas temperaturas de 25 e 30ºC em ambos os substratos e que a primeira e a última contagem do teste de germinação devem ser realizadas aos sete e doze dias após o inicio do teste, respectivamente. Em relação ao segundo experimento, se concluí que o teste de envelhecimento acelerado é eficiente para a classificação dos lotes de sementes de pinhão manso em níveis de vigor, tendo, as combinações de 42 e 45ºC com 100% UR, por 48 horas, como as melhores para a condução do teste. Verificou-se também, que a temperatura de 45ºC por 96 horas ocasiona a deterioração das sementes não permitindo a sua classificação em níveis de vigor.

Orientador: Mário Luiz Teixeira de Moraes / Banca: Alexandre Magno Sebbenn / Banca: Enes Furlani Junior / Banca: Carla Renata Silva Baleroni guerra / Banca: Daniela Silvia de Oliveira Canuto / Resumo: A crise do petróleo das últimas décadas, aliada à necessidade de desenvolvimento das economias com o consequente aumento da demanda por combustíveis e a crescente preocupação com o meio ambiente, revitalizou a busca por fontes alternativas de energia no Brasil e no mundo. No capítulo I é apresentado o pequi (Caryocar brasiliense Camb.) , é uma das espécies das quais podem ser extraídos óleos para produção de biodiesel, produzido a partir de óleos vegetais, passou a ser fonte mais amplamente discutida, porém devido ao avanço das fronteiras agrícolas, os remanescentes desta espécie, símbolo do Cerrado, encontra-se em extinta em muitas regiões do Brasil. Diante disto, os objetivos deste estudo foram investigar por marcadores microssatélites o sistema de reprodução em amostras de progênies de polinização aberta de duas populações de C. brasiliense, uma localizada no interior de um talhão de eucalipto (POP-TE) e outra em um fragmento florestal que constitui a Reserva Legal (POP-RL), da Fazenda Curucaca, visando o melhoramento genético desta espécie que pode ser utilizada na produção de biodiesel. Assim, em termos gerais, os resultados obtidos demonstram que o isolamento espacial do fragmento da Reserva legal das árvores isoladas no interior do Talhão de Eucalipto pode aumentar a endogamia nas futuras gerações. No capítulo II, apresenta-se o pinhão-manso (Jatropha curcas L.), no qual ganha destaque no Programa nacional de Produção e Uso do Biodiesel criado pelo governo brasileiro. O pinhão-manso possui alto teor e qualidade de óleo presente em suas sementes para a produção do biodiesel. Porém, existe pouca informação disponível em relação à base genética e ao cultivo de J. curcas. Assim, o trabalho apresentado tem como objetivo avaliar, por meio de marcadores microssatélites, a diversidade genética e o sistema de reprodução em uma população de J. curcas, que formam uma população base, que ... / Abstract: The oil crisis in decades, coupled with the need for development of the economies and the consequent increase in demand for fuel and the growing concern for the environment, has revitalized the search for alternative energy sources in Brazil and worldwide. In Chapter I Pequi (Caryocar brasiliense Camb.) Is presented, is a species of which oils to produce biodiesel, produced from vegetable oils, can be extracted became more widely discussed source, however due to the advancement of the frontiers farm, the remnants of this species, symbol of the Cerrado, is in extinct in many regions of Brazil. Given this, the objectives of this study were to investigate microsatellite markers for the playback system in samples of open-pollinated progenies of two populations of C. brasiliense, one located within a stand of eucalyptus (POP-TE) and another in a fragment forest which is the legal (POP-RL) Reserve, Treasury Curucaca, targeting the genetic improvement of this species that can be used to produce biodiesel. Thus, in general, the results show that spatial isolation of the fragment cool reservation of individual trees inside the stand Eucalyptus inbreeding can increase in future generations. In Chapter II, we present the jatropha (Jatropha curcas L.), which is highlighted in the National Program for Production and Use of Biodiesel created by the Brazilian government. The jatropha has high content and quality of this oil in its seeds for biodiesel production. However, little information is available regarding the genetic basis and the cultivation of J. curcas. Thus, the work presented is to evaluate, using microsatellite markers, genetic diversity and the mating system in a population of J. curcas, which form a base population, which can provide support for a genetic improvement program, this species, in the pocket-South Mato Grosso region. Thus, the presence of genetic diversity and the high rate of unrelated individuals, despite high rates of ... / Doutor

Orientador: Sandra Helena Unêda Trevisoli / Coorientador: Antônio Orlando Di Mauro / Coorientador: Danilo Luiz Flumignan / Banca: Luciana Maria Saran / Banca: Everton Luis Finotto / Resumo: Objetivou-se com este trabalho construir uma curva de calibração para predição do teor de óleo de pinhão-manso, usando a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), bem como traçar o perfil composicional do óleo de pinhão-manso por cromatografia gasosa, além de utilizar técnicas multivariadas para seleção de acessos promissores para programas de melhoramento genético. Para construção da curva, foram utilizadas sementes de 142 plantas, oriundas de 56 acessos, que tiveram óleo extraído por método destrutivo de sementes, para obtenção dos valores de referência, que situaram-se entre 29,32 a 49,69% (m/m) de óleo. Os espectros foram coletados de sementes sem tegumento, intactas em equipamento de espectroscopia NIR. Cada espectro foi obtido com uma média de 64 scans com resolução de 16 cm-1. As regiões espectrais selecionadas para a curva de calibração foram de 8344 a 7736 cm-1, 6072 a 4968cm-1 e 4520 a 3976cm-1. Para avaliar a precisão da curva foram calculados o coeficiente de correlação (R2) que foi de 71,26% e o erro padrão de calibração (RMSECV) que foi de 0,138 entre os dados obtidos pelo método de referência e pelo NIR. Os resultados obtidos indicam que o método de referência utilizado foi satisfatório, apresentando boa correlação com a informação espectral, tornando a curva construída confiável, necessitando, entretanto da adição de novos dados para incremento na sua robustez e amplitude. A cromatografia gasosa indicou que os ácidos graxos com maiores porcentagens foram: oléico (43,45%), linoléico (35,13%), palmítico (13,44%) e esteárico (6,30%), concluindo que o perfil composicional do pinhão-manso é predominantemente insaturado. Para a abordagem multivariada, foram obtidos dados dos seguintes caracteres: teor de óleo, diâmetro do caule, altura da planta, comprimento e largura de semente, sendo os mesmos submetidos a análise de ... / Abstract: The aim of this study was to establish a calibration curve for prediction of oil content by NIR and the compositional profile by gas chromatography, both of Jatropha curcas, such as analyze multivariate techniques for purposes of selection of promising accessions for breeding programs. For the development of calibration curve, were used seeds of 142 plants, originated of 56 accessions, which had oil extracted by destructive method of seed to obtain reference values, which ranged from 29.32 to 49.69% of oil. The spectra were collected from intact seed's kernels. Each spectrum was taken with an average of 64 scans with resolution of 16 cm-1.The regions established for the calibration were 8344-7736 cm-1, 6072-4968 cm-1 and 4520-3976 cm- 1. To evaluate the accuracy of the curve, was calculated the correlation coefficient (R2) which was 71.26% and the standard error of calibration (RMSECV) which was 0.138 between the data obtained by the reference method and the NIR. The results indicate that the reference method was satisfactory, showing correlation with the spectral information, making the curve reliable, requiring however, the addition of new data to increase the robustness and extent. Gas chromatography showed that fatty acids with the highest percentages were: oleic (43.45%), linoleic (35.13%), palmitic (13.44%) and stearic (6.30%), concluding that the compositional profile of Jatropha curcas oil is predominantly unsaturated. For multivariate approach data were obtained from the traits: oil content, stem diameter, plant height, length and width of seed. The data were submitted to principal component analysis and cluster analysis by the hierarchical method using Euclidean distance and connection between groups by Ward method. In principal components analysis, three components explained 74.1% of the variance contained in the original variables and were characterized by the variable oil ... / Mestre

Orientador: Sandra Helena Unêda-Trevisoli / Coorientador: Antônio Orlando Di Mauro / Banca: Gustavo Henrique de Almeida Teixeira / Banca: Ivana Marino Bárbaro / Resumo: O objetivo do presente trabalho consistiu em caracterizar a diversidade fenotípica em genótipos de pinhão-manso através de análises multivariadas, além de desenvolver um modelo de calibração para a determinação do teor de óleo por meio da espectroscopia do infravermelho próximo (NIR) visando a seleção de genótipos com alto teor de óleo. Para a análise fenotípica, foram avaliados 11 caracteres agronômicos em 165 genótipos de pinhão-manso pertencentes ao banco de germoplasma in vivo localizado no Departamento de Produção Vegetal da UNESP/FCAV, Jaboticabal, SP. Os caracteres utilizados foram: altura da planta, diâmetro do caule, número de ramificações primárias, comprimento de fruto, largura de fruto, peso de fruto, formato de fruto, comprimento de semente, largura de semente, peso de semente e teor de óleo. Os dados foram submetidos à análise de componentes principais (PCA), análise de agrupamento pelo método hierárquico de Ward e método não hierárquico k-médias. O caráter formato de fruto foi retirado das análises multivariadas por ser de natureza qualitativa. Na PCA, os 4 CPs explicaram 71,62% da variância total. Os caracteres de maior contribuição para a discriminação dos genótipos no CP1 foram peso de semente, largura de fruto, comprimento de fruto e peso de fruto. Destacaram-se 22 genótipos promissores com potencial para serem explorados em programas de melhoramento genético. O dendrograma obtido pela análise de agrupamento de Ward e para a análise de k-médias geraram nove... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this study was to characterize the phenotypic diversity in Jatropha genotypes by multivariate analysis, and developing a calibration model for determination oil content by Near-infrared spectroscopy (NIR) in order to select genotypes with high oil content. For the phenotypic analysis, 11 agronomic characters were evaluated in 165 genotypes of Jatropha belonging to the germplasm bank in vivo located in the Department of Plant Production UNESP / FCAV, Jaboticabal, SP. The characters were: plant height, stem diameter, number of primary branches, fruit length, fruit width, fruit weight, fruit shape, seed length, seed width, seed weight and oil content. The data were submitted to principal component analysis (PCA), cluster analysis by the hierarchical method of Ward and non- hierarchical method of k-means. The character fruit shape was removed from multivariate analysis for being qualitative. In PCA, the 4 PCs explained 71.62% of the total variance. The greatest contribution of the characters to discriminate the genotypes in PC1 were seed weight, fruit width, fruit length and fruit weight. They highlighted 22 promising genotypes with potential to be exploited in breeding programs. The dendrogram obtained by Ward cluster analysis and the k-means analysis generated nine groups, 5 of which grouped genotypes with advantageous features. Multivariate analyzes allowed the characterization of the genotypes, allowing the selection for many traits and indicating gains strateg... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Impulsionados pelo crescente aumento no consumo de energia e pela pressão às fontes de combustíveis fósseis causada por este aumento, vem crescendo também o interesse por culturas bioenergéticas, buscando substituir, pelo menos em parte, a matriz energética mundial por uma mais sustentável. Dentre as várias opções de oleaginosas disponíveis, tem se apresentado o pinhão-manso (Jatropha curcas L.) como uma planta promissora na produção de biocombustíveis, apesar da baixa disponibilidade de informação sobre esta planta como cultura comercial. Juntamente com esse aumento de interesse nas culturas destinadas a produção de energia, vem aumentando também, o interesse em métodos de análises multicritérios, que seja capaz de apresentar indicativos não só econômicos, mas também de sustentabilidade. Neste contexto, a análise dos fluxos de energia vem sendo muito utilizado para avaliar e comparar diferentes sistemas de produção, quanto ao seu balanço de energia, ou seja, a entrada e saída de energia de um sistema. Realizou-se, portanto, um estudo dos componentes de produção da cultura do pinhão-manso, em seis áreas de produção no estado de São Paulo, onde se determinou a demanda de energia do sistema de produção na condição de sequeiro, e o efeito da inclusão da irrigação via gotejamento e pivô central neste sistema. Na condição de sequeiro, o ponto de equilíbrio entre a incorporação e produção de energia, foi atingido com as produtividades de 1,5 Mg ha-1 ano-1, sem considerar o aproveitamento dos resíduos e 1,3 Mg ha-1 ano-1 se estes forem aproveitados na cogeração. O fator que mais influenciou a incorporação de energia foi a utilização intensiva de insumos como fertilizantes e agroquímicos para controle de pragas e doenças, representando cerca de 65% do total de energia incorporada no sistema de produção de sequeiro. Para a condição de irrigação avaliada, as produtividades mínimas para se iniciar a viabilidade energética foram de 4,27 e 3,60 Mg ha-1 ano-1 respectivamente, para irrigação via pivô central e gotejamento, sem o aproveitamento dos resíduos na cogeração de energia e de 3,88 e 3,27 Mg ha-1 ano-1 quando se considera os resíduos na avaliação. O consumo direto de energia na pressurização do sistema foi o fator de maior influência na incorporação total do sistema de produção irrigado, representando em média 55%. / The increase in the energy consumption and the pressure on the fossil fuel sources have increased the interest in the bioenergy crops, in order to have more sustainable options in the world energy matrix. Among the oilseeds available, Jatropha curcas L. is taken as a promising oil provider to biofuel production. As the interest in bioenergy crops increases, the interest in advanced analysis methods also increases, being able to evaluate the production systems not only economically, but also regarding sustainability. In this context, the analysis of energy flows has been widely used to evaluate and to compare different production systems, determining its input and output energy flows. A study about the inputs required to produce Jatropha in six areas in the state of São Paulo was done. It was determined the energy demand of the production system in dryland condition, and also the effect of drip and center pivot irrigation. In dryland conditions, the feasibility breakeven point between input and output was achieved with yields of 1.5 Mg ha-1 yr-1, without waste recovery and of 1.3 Mg ha-1 yr-1 if wastes are utilized in cogeneration. The factor that most influenced the energy embodiment was the intensive use of inputs such as fertilizers and pesticides, which accounted about 65% of the total embodied energy in the dryland systems. With irrigation, minimum yields to achieve the energy feasibility were 4.27 and 3.60 Mg ha-1 yr-1 respectively, for center pivot and drip, without using wastes in the energy cogeneration and 3.88 and 3.27 Mg ha-1 yr-1 when considering wastes in the evaluation. The direct energy consumption in the pressurization system was the most important factor in the irrigated production system, representing 55% on average.

The determination of crop coefficient (Kc) with adequate methodology is important to quantify regional water requirement. Jatropha (Jatropha curcas L.) Kc is still unknown and this information will be essential to provide reliable irrigation parameters, as well as for crop zoning. The objective of this study was to determine jatropha actual crop evapotranspiration (ETc) and Kc from 1st to 4th growing year, and correlate Kc with leaf area index (LAI) and cumulative thermal unit (CTU). The experiment was performed from March 2012 to August 2015 at \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ)/University of São Paulo (USP), at Piracicaba city, SP, Brazil. The experiment was divided into center pivot, drip, and rainfed treatments. Two large weighing lysimeters (12 m2 each lysimeter) per treatment were used to determine jatropha ETc (one plant per lysimeter). Reference evapotranspiration (ET0) was determined by Penman-Monteith method from a weather station data situated close to the treatments. Daily Kc was determined for the two irrigated treatments by the ration between ETc and ET0 (Kc=ETc/ET0). LAI was determined using the LAI-2200 plant canopy analyzer, which was previously calibrated for jatropha canopy type. In all growing years, LAI was almost zero at the beginning of vegetative stage, increasing until a maximum during productive stage, and decreasing to zero in the leaf senescence stage. Annual ETc trend during the three growing was very similar, which was explained by the different growing periods and the LAI variation. In the 1st year Kc was 0.47 for both treatments. In the 2nd, 3rd, and 4th years Kc ranged from 0.15 to 1.38 for center pivot treatment and from 0.15 to 1.25 for drip treatment. Kc average in 2nd, 3rd, and 4th years during vegetative and productive growing periods was 0.77, 0.93, and 0.82 for center pivot treatment, respectively, and 0.69, 0.79, and 0.74 for drip treatment, respectively. The relationship between Kc and LAI for the center pivot treatment was adjusted to a logarithmical equation with coefficient of determination (R2) and root mean square error (RMSE) of 0.7643 and 0.334, respectively. For the drip treatment R2 was 0.8443 and 0.2079, respectively. In all three years analyzed, Kc related to CTU by a 3rd degree polynomial equation for both treatments. / A determinação de coeficiente de cultivo (Kc) com metodologia adequada é essencial para quantificar o consumo hídrico de cultivos em diferentes regiões. Valores de Kc do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) ainda não foram determinados e essa informação é muito importante para auxiliar o manejo de irrigação de maneira adequada. O objetivo desse estudo foi determinar a evapotranspiração (ETc) e Kc do 1º ao 4º ano de cultivo do pinhão-manso, e correlacionar Kc com o índice de área foliar (IAF) e a soma da unidade térmica (SUT). O experimento foi realizado de março de 2012 à agosto de 2015 na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ)/Universidade de São Paulo (USP), na cidade de Piracicaba, SP, Brasil. O experimento foi divido nos tratamentos irrigados por pivô central, gotejamento e sem irrigação. Foram utilizados dois lisímetros de pesagem (12 m2 de superfície em cada lisímetro) por tratamento para realizar a determinação de ETc (uma planta por lisímetros). A evapotranspiração de referência (ET0) foi determinado pelo método de Penman-Monteith a partir de dados meteorológicos coletados na estação meteorológica localizada ao lado do experimento. Valores diários de Kc foram determinados nos tratamentos irrigados pela razão entre ETc e ET0 (Kc=ETc/ET0). IAF foi determinado utilizando o equipamento LAI-2200 Plant Canopy Analyzer, que foi previamente calibrado para adequar as características do dossel do pinhão-manso. Em todos os anos avaliados, o IAF foi quase zero durante o início do período vegetativo, aumentando os valores conforme a planta começou a se desenvolver até atingir valores máximos durante o período produtivo, decrescendo os valores até zero no estádio de desenvolvimento de senescência foliar. A variação anual de ETc no 2º, 3º e 4º ano foi muito similar, explicado pelos diferentes períodos de desenvolvimento da cultura e a variação de IAF no ano. No 1º ano, Kc foi 0,47 para os dois tratamentos irrigados. No 2º, 3º e 4º ano, Kc variou de 0,15 a 1,38 no tratamento irrigado por pivô central e de 0,15 a 1,15 no tratamento irrigado por gotejamento. A média dos valores de Kc no 2º, 3º e 4º ano durante os períodos vegetativos e produtivos foi de 0,77, 0,93 e 0,82 no tratamento irrigado por pivô central, respectivamente, e 0,69, 0,79 e 0,74 no tratamento irrigado por gotejamento, respectivamente. A relação entre Kc e IAF mostrou, para o tratamento irrigado por pivô central, um ajuste logaritmo com coeficiente de determinação (R2) e somatória do erro médio ao quadrado (SEMQ) de 0,7643 e 0,334, respectivamente, e 0,8443 e 0,2079 para o tratamento irrigado por gotejamento, respectivamente. Nos três anos analisados, Kc correlacionado com SUT mostrou o melhor ajuste à equação polinomial de 2ª ordem para os dois tratamentos.

O esperado crescimento na demanda de biodiesel no mercado mundial tem impulsionado uma evolução constante em seu sistema de produção de forma a torná-lo mais eficiente e ambientalmente favorável. O presente trabalho teve como objetivo verificar o potencial do óleo de pinhão manso para obtenção de biodiesel pela via enzimática empregando etanol com agente acilante. Para alcançar o objetivo proposto, as atividades experimentais foram iniciadas pela adequação do óleo de pinhão manso bruto para sua utilização como matériaprima na reação de transesterificação, incluindo as etapas de degomagem, neutralização e secagem. O óleo tratado, após caracterização físico-química, foi utilizado nos testes de triagem do biocatalisador enzimático testando diferentes preparações de lipases (EC 3.1.1.3) tanto na forma livre como imobilizada em SiO2-PVA, para mediar à síntese de biodiesel em meio isento de solventes. Os testes indicaram que as lipases na forma imobilizada foram mais eficientes e permitiram selecionar os derivados imobilizados das lipases de Burkholderia cepacia e Pseudomonas fluorescens como as preparações mais adequadas para catalisar a síntese de biodiesel a partir do óleo de pinhão, com rendimentos reacionais de 93,18% e 85,67%, respectivamente. Na segunda etapa do trabalho, os derivados imobilizados selecionados foram testados na reação de interesse, mantendo-se fixa as condições reacionais (temperatura 45oC, 1:9 de razão molar óleo/etanol e 500 unidades de atividade lipolítica por grama de óleo), empregando reatores de vidro acoplados com condensador de refluxo, para evitar perda de etanol. O monitoramento da reação foi efetuado pela determinação dos ésteres etílicos formados (Cromatografia de fase gasosa) e viscosidade cinemática em amostras retiradas ao longo da reação. O produto transesterificado (biodiesel) foi purificado e submetido às análises para caracterização de suas propriedades físico-químicas, incluindo estudo reológico, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG) e ressonância magnética nuclear protônica (1H-RMN). Os resultados obtidos permitiram confirmar que a lipase de Burkholderia cepacia foi a preparação de lipase mais eficiente para mediar à síntese do biodiesel do óleo de pinhão manso, alcançando rendimento de transesterificação superior a 97% (72h). O biodiesel produzido manteve-se estável termicamente até 128oC e não sendo constatada contaminação do produto com glicerol ou água residual, assegurando a eficiência da etapa de purificação do produto transesterificado. Experimentos adicionais foram ainda efetuados sob irradiação de micro-ondas e os resultados obtidos indicaram que o aquecimento por micro-ondas constitui um procedimento potencial para a produção de biodiesel, tendo em vista a considerável redução do tempo global de reação. A estabilidade operacional da lipase imobilizada foi determinada em bateladas consecutivas sob aquecimento convencional e irradiação de micro-ondas, revelando um tempo de meia-vida do biocatalisador de 110 e 26,5h, respectivamente. A real contribuição da aceleração da reação por meio de irradiação de micro-ondas deverá ser reavaliada levando em consideração a acentuada perda da atividade sintética do biocatalisador. / The expected increase in the biodiesel demand worldwide has brought a constant evolution in its production system in order to make it more efficient and environmentally favorable. The objective of present work was to verify the potential of Jatropha oil as raw material to produce biodiesel by enzymatic route using ethanol as acilant agent. To attain the proposed objective, the experimental activities were starting by treating the oil to attain suitable properties to be used in the transesterification reaction, including the degumming, neutralization and drying steps. The treated oil, after physico-chemical characterization was used to carry out a screening test to select the most suitable biocatalyst by means of testing different preparations of lipases (EC 3.1.1.3) in free form as well as immobilized in SiO2-PVA, to mediate the biodiesel synthesis in solvent free system. The assays indicated that the immobilized lipases were more efficient than free ones and allowed selecting the immobilized derivatives from Burkholderia cepacia and Pseudomonas fluorescens as the most suitable preparations to catalyze biodiesel synthesis from Jatropha oil, attaining yields of 93.18% and 85.67%, respectively. In the second step, the selected immobilized derivatives were used to catalyze the reaction of interest maintaining the previous set conditions (temperature 45oC, 1:9 molar ratio oil/ethanol and 500 units of lipolytic activity per gram of oil) using a glass reactor coupled with condenser to avoid ethanol loss. The reaction was monitored by determining the formed ethyl esters by gas chromatography and viscosity in samples taken from the reactor during the reaction. The transesterified product (biodiesel) was purified and submitted to further analyses for physico-chemical properties, including rheological study, FTIR, TG and 1H NMR. The obtained results confirmed that the lipase from Burkholderia cepacia was the most efficient biocatalyst to mediate the biodiesel synthesis from Jatropha oil, attaining transesterification yields higher than 97% (72h. The product biodiesel was thermo stable up to 128oC and no residual glycerol or water contaminations were detected, assuring the efficiency of the down stream process. Additional experiments were performed under microwave irradiation and the results suggested that the microwave heating constitutes a potential procedure to enhance the reaction rate by reducing the global reaction time. The operational stability of the immobilized lipase was determined in repeated batch runs under conventional and microwave heating systems, revealing biocatalyst half-life time of 110 and 26.5 h, respectively. Therefore, the real contribution of the microwave irradiations to enhance the reaction should be revalued by taking into account the lost of the biocatalyst activity.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-27Bitstream added on 2014-06-13T19:48:30Z : No. of bitstreams: 1 freiberger_mb_me_botfca.pdf: 554044 bytes, checksum: 9dfb4fc178e2bc621c11ecb4575093e4 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Objetivou-se avaliar o crescimento inicial e a nutrição mineral do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) em função da adubação com doses de N, P e K. O estudo foi composto por três experimentos conduzidos em estufa plástica e dispostos em blocos casualizados, utilizando-se vasos plásticos preenchidos com 50 dm3 de um Latossolo Vermelho Escuro. Testou-se as doses de 0, 40, 80, 120 e 160 mg dm-3 de N; de 0, 50, 100, 150 e 200 mg dm-3 de P e de 0, 40, 80, 120 e 160 mg dm-3 de K, além de um tratamento controle. Mensalmente, avaliou-se diâmetro de colo e altura das mudas, além de leituras de índice SPAD nas plantas do experimento com N. O estudo foi encerrado 150 dias após o transplantio das mudas, quando se determinou a área foliar, massa seca (MS) de folhas, MS de raiz, MS caule+pecíolo e a MS total, além dos teores foliares e acúmulo total de macro e micronutrientes e os atributos químicos do solo. Conclui-se que a adubação nitrogenada para a cultura do pinhão-manso poderia ser realizada em cobertura a partir dos 60 dias após o plantio e com a dose de 65 mg dm-3 N e que o índice SPAD de 46 pode ser utilizado como referência nutricional de N no seu desenvolvimento inicial. A ausência da adubação fosfatada é a mais limitante ao crescimento inicial do pinhão-manso, entretanto, doses próximas a 50 mg dm-3 P são suficientes para promover melhor desenvolvimento inicial da cultura. Em seu crescimento inicial, o pinhão-manso não responde à adubação potássica até a dose de 160 mg dm-3 K, possivelmente por absorver K da fração não-trocável do solo quando das menores doses de K, e/ou absorver K como “consumo de luxo” quando das maiores doses. A adubação com doses de N, P e K não modificam a ordem de requerimento de nutrientes pelo pinhão-manso em seu desenvolvimento inicial, sendo mantida a seguinte ordem de acúmulo: K > N > Mg > Ca > P > S > Fe > Mn > B > Zn > Cu / This research aimed to evaluate the early growth and nutrition of physic nut (Jatropha curcas L.) as affected by fertilization with rates of N, P and K. The research was composed for three experiments conducted in plastic greenhouse and carried out in randomized blocks, using plastic pots filled with 50 dm3 of a Dark Rhodic Hapludox. Treatments consisted of N rates (0, 40, 80, 120 and 160 mg dm-3), P rates (0, 50, 100, 150 e 200 mg dm-3) and K rates (0, 40, 80, 120 e 160 mg dm-3), plus a control. Lap diameter, plant height and SPAD index (only in plants of N experiment) were measured. The research was terminated 150 days after seedlings planting, when leaf area, dry matter (DM) of leaves, root DM, stem + petiole DM and total DM were determined, as well as foliar content and accumulation of macro and micronutrients and chemical soil properties. We concluded that nitrogen fertilization to physic nut crop could be held in coverage from 60 days after planting and with rate of 65 mg dm-3 N. Moreover, a SPAD index of 46 can be used as reference to nitrogen nutrition in early growth of physic nut. The absence of phosphorus is the greater limiting to the early growth of physic nut, however, rates near of 50 mg dm-3 are sufficient to promote a better initial crop development. In your early growth, the physic nut does not respond to potassium fertilization until 160 mg dm-3 rate, possibly by absorbing K from non-exchangeable fraction of soil when cropped with low K rates and/or to absorb K as luxury consumption when cropped with the largest rates. The fertilization with rates of N, P and K does not change the order of nutrient requisition by physic nut in your early growth, so much that the follow accumulation order was maintained: K > N > Mg > Ca > P > S > Fe > Mn > B > Zn > Cu