Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laercio Boschini.pdf: 240477 bytes, checksum: 28b927e334f14c71cfc93aaf1d7a37de (MD5) Previous issue date: 2006-09-29 / The soybean has great economical importance in Brazilian agribusiness, and the cultivation with high profitability, it is necessary the use all available technologies in the market and, among them, it is the application technology of agricultural pesticide, that it looks tirelessly for the best technique of the product biologically active it reaches the objective, providing for the effective control of the harmful plant, insect or mushroom, allowing the plant express all the productive potential, when appropriately nurtured and in good environmental conditions. Due to those needs the present work was carried out in Cascavel PR, in the harvest 2004/2005, using the soybean cultivar CD 202, with the objective evaluating the amount spray deposited on the soybean leaves, varied the flow rate applied and the nozzles types used in the spraying boom, used tracer substance, simulating the physical characteristics of the solutions of the products. To evaluate the spraying distribution, fifteen leaves were collected per plant in different extracts (upper, medium and lower), with the purpose of evaluating the syrup penetration, in agreement with the different beaks and applied volumes. The experimental design was arranged in randomized complete blocks, in factorial arrangement, with four beaks and point of the type single fan, double fan, double fan with air induction and rollowcone and 3 syrup volumes (100, 200 and 300 L ha-1). In agreement with the results obtained and in the conditions that the present work was carried out. - The syrup volume that presented larger depositions, in the different levels was 300 L ha-1. - The spraying that presented larger depositions, in the higher levels plants was the double fan nozzles and, for the medium and lower extracts, was the rollowcone nozzle. - The depositions happened in the thirds medium and lower of the soybeans plants were lower significantly to obtained them in the upper third, independently the and the flow rate that was used. - For larger depositions in the upper third of the soybeans plants, the best combination is to use of double plane jet, with of 300 L. - For larger depositions in the medium and lower third of the soybeans plants, the best combination is to use of rollowcone, with flow rate of 200 or 300 L ha-1 / A cultura da soja tem grande importância econômica no agronegócio brasileiro, sendo que, para seu cultivo com alta rentabilidade, faz-se necessário o uso de todas as tecnologias disponíveis no mercado e, dentre elas, está à tecnologia de aplicação de defensivos agrícolas, que busca incansavelmente a melhor técnica para que o produto biologicamente ativo atinja o alvo, proporcionando controle eficaz da planta daninha, inseto ou fungo, permitindo à planta expressar todo o seu potencial produtivo, quando adequadamente nutrida e em boas condições ambientais. Diante dessas necessidades foi conduzido o presente trabalho no município de Cascavel PR, na safra de 2004/2005, utilizando o cultivar de soja CD 202, com o objetivo de avaliar a quantidade de calda depositada nas folhas da soja, variando o volume de calda aplicada e os tipos de pontas utilizados na barra de pulverização, utilizando-se substância traçadora, simulando as características físicas das soluções de produtos fitossanitários. Para avaliar a distribuição da pulverização, foram coletadas três folhas por planta em diferentes extratos (superior, mediano e inferior), com a finalidade de avaliar a quantidade de depósito de calda, de acordo com as diferentes pontas e volumes aplicados. O delineamento experimental constituiu-se de blocos ao acaso, em arranjo fatorial, compreendendo 4 pontas de pulverização (leque simples, duplo leque, duplo leque com indução de ar e cone vazio) e 3 volumes de calda (100, 200 e 300 L ha-1 ). De acordo com os resultados obtidos e nas condições em que o presente trabalho foi conduzido, concluiu-se que: o volume de calda que apresentou maiores deposições, nos diferentes extratos das plantas de soja foi o de 300 L ha-1; a ponta de pulverização que apresentou maiores deposições no extrato superior das plantas, foi a de duplo leque e, para os extratos mediano e inferior, a ponta cone vazio; as deposições ocorridas nos extratos mediano e inferior das plantas de soja foram significativamente inferiores às obtidas no extrato superior, independentemente da ponta e do volume de aplicação utilizado; para maiores deposições no extrato superior das plantas de soja, a melhor combinação é utilizar pontas duplo leque, com volumes de calda de 300 L ha-1; para maiores deposições no extrato mediano e inferior das plantas de soja, a melhor combinação é utilizar pontas de cone vazio, com volumes de calda de 200 ou 300 L ha-1

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Knowledge of the main diffuse sources of sediment can enhance efficiency in the use of public resources invested in soil conservation management strategies. Conventional fingerprinting methods based on geochemical composition are time-consuming and require critical preliminary sample preparation. In this context, spectroscopic methods can be less labor-intensive, cheap, and viable alternative for this purpose. The present study aimed to quantify the sediment sources supplied to rivers in agricultural catchments of Rio Grande do Sul State, Brazil, and to evaluate the potential use of spectroscopy measurements as a low cost and easy alternative to fingerprint sediment sources. Five study areas with increased size (Arvorezinha, Júlio de Castilhos 1, Júlio de Castilhos 2, Conceição, and Guaporé, with areas of 1.19, 0.80, 1.43, 804.3, and 2,027.2 km2, respectively) were evaluated. Sediment sources evaluated were crop fields, grasslands, unpaved roads, and stream channels. Sediment sampling strategies included time-integrated samplers, fine-bed sediments, and storm-event sediments. The total concentrations of several geochemical tracers were measured in both sediment and source samples. Spectral measurements were made for ultraviolet-visible, near-infrared, and mid-infrared ranges only for the Arvorezinha catchment. Source ascriptions obtained by alternative methods based on spectroscopy analysis were in agreement with ascriptions from classical fingerprinting method based on geochemical composition. Spectral information can provide as relevant information as the geochemical tracers. Furthermore, combining visible-based-colour with geochemical tracers was a rapid and cheap way to enhance discrimination between source types and to improve the precision of sediment sources apportionment. Results of sediment source apportionment demonstrate that other factors than proportion of land use, such as distribution of croplands, forests, and unpaved roads across the landscape play an important role in sediment production. Riparian forests seems to be a key factor to control stream channel erosion. The sediment yielded from unpaved roads seems to be strongly scale-related and it depends on the number of intersections between roads the stream network. Crop fields, even when cultivated with no-tillage, are still the main source of sediment to rivers in agricultural catchments in Southern Brazil. The amount of cropland specific sediment yield ranged from 0.06 to 3.95 ton ha 1 yr 1. These variations are partly attributed to the relief and slope, but land use and soil management are also important control factors. The cropland specific sediment yield remains too high for areas with low sensitivity to erosion where no-tillage is applied, as in Conceição catchment (1.30 ton ha 1 of cropland yr 1), indicating that additional efforts are necessary to further reduce soil erosion. Therefore, there is an urgent need to better plan land use and cover in these catchments, inasmuch as the soil management systems used by farmers proved to be inefficient to reduce runoff and erosion in cultivated areas of Southern Brazil. / Knowledge of the main diffuse sources of sediment can enhance efficiency in the use of public resources invested in soil conservation management strategies. Conventional fingerprinting methods based on geochemical composition are time-consuming and require critical preliminary sample preparation. In this context, spectroscopic methods can be less labor-intensive, cheap, and viable alternative for this purpose. The present study aimed to quantify the sediment sources supplied to rivers in agricultural catchments of Rio Grande do Sul State, Brazil, and to evaluate the potential use of spectroscopy measurements as a low cost and easy alternative to fingerprint sediment sources. Five study areas with increased size (Arvorezinha, Júlio de Castilhos 1, Júlio de Castilhos 2, Conceição, and Guaporé, with areas of 1.19, 0.80, 1.43, 804.3, and 2,027.2 km2, respectively) were evaluated. Sediment sources evaluated were crop fields, grasslands, unpaved roads, and stream channels. Sediment sampling strategies included time-integrated samplers, fine-bed sediments, and storm-event sediments. The total concentrations of several geochemical tracers were measured in both sediment and source samples. Spectral measurements were made for ultraviolet-visible, near-infrared, and mid-infrared ranges only for the Arvorezinha catchment. Source ascriptions obtained by alternative methods based on spectroscopy analysis were in agreement with ascriptions from classical fingerprinting method based on geochemical composition. Spectral information can provide as relevant information as the geochemical tracers. Furthermore, combining visible-based-colour with geochemical tracers was a rapid and cheap way to enhance discrimination between source types and to improve the precision of sediment sources apportionment. Results of sediment source apportionment demonstrate that other factors than proportion of land use, such as distribution of croplands, forests, and unpaved roads across the landscape play an important role in sediment production. Riparian forests seems to be a key factor to control stream channel erosion. The sediment yielded from unpaved roads seems to be strongly scale-related and it depends on the number of intersections between roads the stream network. Crop fields, even when cultivated with no-tillage, are still the main source of sediment to rivers in agricultural catchments in Southern Brazil. The amount of cropland specific sediment yield ranged from 0.06 to 3.95 ton ha 1 yr 1. These variations are partly attributed to the relief and slope, but land use and soil management are also important control factors. The cropland specific sediment yield remains too high for areas with low sensitivity to erosion where no-tillage is applied, as in Conceição catchment (1.30 ton ha 1 of cropland yr 1), indicating that additional efforts are necessary to further reduce soil erosion. Therefore, there is an urgent need to better plan land use and cover in these catchments, inasmuch as the soil management systems used by farmers proved to be inefficient to reduce runoff and erosion in cultivated areas of Southern Brazil.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A região de Itutinga foi alvo de estudos prospectivos por parte da empresa BP mineração na década de 80, onde foram encontradas mineralizações em lentes de sulfetos metálicos (Zn-Cu-Ag-Fe) associados a rochas komatiíticas peridotíticas e basaltos toleíticos (anfibolitos) do greenstone belts, nas proximidades da fazenda São Jerônimo, enquadrando-se em um depósito do tipo VMS. A partir destas informações encontradas na literatura propôs-se estudar a estaurolita, a magnetita e a ilmenita para, a partir da determinação do seu conteúdo em zinco, indicar a aplicabilidade destes três minerais como traçadores desses tipos de depósitos. Para isso foram coletadas amostras de sedimentos de corrente e concentrados de batéia na região próxima à ocorrência, no entorno da cidade de Itutinga, e também em uma região próxima a cidade de Itumirim, já que existem semelhanças litológicas entre as duas áreas. Os sedimentos de corrente, as frações magnéticas e as frações de 0,3A (separador eletromagnético Frantz) foram enviados para análises químicas por absorção atômica e ICP-OES. Os concentrados de batéia foram descritos, separando-se cristais de estaurolita de cada amostra coletada, e analisando-os em MEV-EDS para determinação da química mineral. Os resultados dos sedimentos de corrente apontaram que os pontos da fazenda São Jerônimo (ME-03, Itutinga 51,7 ppm de Zn) e o ponto do Ribeirão Santa Cruz, (ME-06, Itumirim 36,1 ppm de Zn) foram os que apresentaram melhores resultados, indicando anomalias em zinco nas duas áreas estudadas . As estaurolitas, retiradas dos concentrados de batéia de cada ponto estudado, foram divididas em três conjuntos, de acordo com os teores de ZnO encontrados: 1 - entre 2,96% e 3,25% de ZnO em peso; 2 - entre 2,03% e 2,76% de ZnO em peso; 3 - < 1,67% de ZnO em peso, sendo comparável com outras estaurolitas encontradas em diversos depósitos de Zn do mundo, como Dry River, Austrália e Palmeirópolis Goiás. Assim, as estaurolitas apresentam bons resultados como minerais indicadores na área estudada. Em relação as magnetitas e ilmenitas estudadas, o número de amostras coletadas no presente estudo foram muito pequenas para se ter informações conclusivas sobre o papel destes minerais como traçadores. Por outro lado, os resultados das análises químicas nos concentrados de ilmenita (até 856 ppm de Zn) e nos concentrados de magnetita (até 216 ppm de Zn), indicam a disponibilidade deste metal nas áreas estudadas. Assim, é possível se detectar a presença do zinco por dois meios: através de sedimentos de corrente, através de halos de dispersão química do elemento zinco, e através dos minerais resistatos (estaurolita zincífera, magnetita e ilmenita), a partir de uma dispersão clástica do grão. / The Itutinga region was studied for BP mineration in 80s , where they found sulphide mineralization in lenses (Zn-Cu-Ag-Fe) associated with komatiitic peridotite rocks and tholeitic basalts (amphibolites) of greenstone belts, near of Fazenda São Jerônimo. With this information in the literature the propose is study the staurolite, magnetite and ilmenite for indicating the applicability of these three minerals as tracers of these types of mineralization. For this, samples of stream sediment and panning concentrates in the region near the city of Itutinga, and also in a region near the city of Itumirim. The stream current, magnetic fractions and ilmenite fractions were sent to chemistry analyses (Atomic absorption and ICP-OES), and the panning concentrates were analyzed for the separating of staurolite crystals, and sent to SEM-EDS. The stream sediments results showed that the point of Fazenda São Jerônimo (ME-03, Itutinga 51,7 ppm of Zn) and the point of Ribeirão Santa Cruz (ME-06, Itumirim 36,1 ppm of Zn) were presented the best result. The staurolite of panning concentrates were divided into three groups according to levels of ZnO matched: 1 - between 2.96% and 3.25% by weight of ZnO, 2 - from 2, 03% and 2.76% by weight of ZnO, 3 - <1.67% ZnO by weight, comparable with other staurolite found in many zinc deposits in the world, such as Dry River, Australia and Palmeirópolis Goiás. Thus, the staurolite show good results as indicator minerals in the area. With respect to magnetite and ilmenite concentrates, the number of samples collected in both areas was too small to have conclusive information. On the other hand, the results of the chemical ilmenite (up to 856 ppm Zn) and magnetite (up to 216 ppm Zn), indicate the availability of this metal in the areas studied. Thus, it is possible to detect the presence of zinc by two means: through stream sediments through chemical dispersion halos of zinc, minerals and through resistive minerals (zincian staurolite, magnetite and ilmenite), from a crystal clastic dispersion.

A área de transição amígdalo-piriforme (APir) está situada na confluência dos córtices piriforme, periamigdalóide e entorrinal lateral (ENTl). Com técnicas de rastreamento retrógrado foi observado que as principais aferências da APir se originam do bulbo olfativo, dos córtices piriforme, insular disgranular e agranular posterior, perirrinal, da formação hipocampal e da amígdala. Outras estruturas como o núcleo da banda diagonal de Broca, o pálido ventral, a substância inominada sublenticular, o tálamo da linha média, o núcleo dorsal da rafe, o locus coeruleus e a área parabraquial são fontes de aferências mais modestas a esta área de transição. A APir e o ENTl diferem no que diz respeito à origem de suas aferências mesocorticais, amigdalianas e talâmicas. Assim, a APir está em condições de integrar informações olfativas, gustativas, interoceptivas gerais e polissensoriais complexas e, através de suas projeções para a amígdala expandida, striatum ventral e formação hipocampal, influenciar a expressão de comportamentos motivados. / The amygdalo-piriform transition area (APir) lies at the junction of the piriform, periamygdaloid and entorhinal cortices. The afferent connections of this olfactory district were studied with retrograde tracing methods using the cholera toxin B subunit and Fluoro-Gold as tracers. Our retrograde experiments showed that the main input sources to APir derive from the olfactory bulb, mesocortical and allocortical areas including the dysgranular insular, posterior part of the agranular insular, piriform, lateral entorhinal and perirhinal cortices, temporal field CA1 of Ammon horn, ventral subiculum, as well as the endopiriform nucleus and the amygdaloid complex (anterior basomedial, posterior basolateral and anterior, posterolateral, posteromedial cortical nuclei). Several other structures among which the diagonal band, ventral pallidum, sublenticular substantia inominatta, midline thalamic nuclei, dorsal raphe nucleus, locus coeruleus and parabrachial area provide more modest inputs to APir. Our results suggest in addition that projections from mesocortical areas, hippocampal formation and the posterior basolateral amygdaloid nucleus to APir are topographically organized. Fluoro-Gold injections in the ventrolateral entorhinal cortex indicate that the afferent connections of this district differ in many regards from the afferent connections of APir. Cortical and amygdaloid inputs suggest tha APir is chiefly involved in the processing of olfactory, gustatory, visceral and somesthesic information, whereas the ventrolateral entorhinal cortex seems to be more crucially related with visual and auditory processes. APir is also less densely projected upon by midline thalamic nuclei than the lateral entorhinal cortex. Taken as a whole our results suggest that APir is in position to relay highly integrated olfactory, gustatory, interoceptive and somesthesic information to the extended amygdala, ventral striatum and ventral subiculum, and as such modulate the expression of motivated and emotional behavior.

O Oceano Atlântico tem um papel importante na circulação global e nas influências oceânicas no sistema climático. Na sua porção sudoeste, a South Atlantic Meridional Overturning Circulation representa uma componente regional relevante para a circulação termohalina global. O monitoramento da presença e das características físicas (temperatura potencial, salinidade) das massas d\'água da região se faz necessário para avaliar a variabilidade da dinâmica da região. Neste contexto, da variabilidade, os parâmetros químicos (oxigênio dissolvido, fosfato, silicato e nitrato) tem grande importância, pois mesmo quando utilizados como traçadores complementares das massas d\'água, apresentam variações temporais e espaciais maiores que os parâmetros físicos devido aos processos biogeoquímicos. Em regiões costeiras, com todas as ressalvas, os nutrientes podem ser utilizados como traçadores complementares, como por exemplo, o silicato e fosfato foram considerados bom indicadores da Água de Plataforma do Prata (APP), e o nitrato, da Água Central do Atlântico Sul (ACAS). Na região fora da plataforma foram identificadas pelos parâmetros físicos e complementadas pelos parâmetros químicos as massas já citadas em literatura, Água Tropical (AT), ACAS, Água Intermediária Antártica (AIA) (máximo de oxigênio e nutrientes), Água Circumpolar Superior (ACS) e Água Circumpolar Inferior (ACI) (mínimo de oxigênio e máximo de nutrientes), Água Profunda do Atlântico Norte (APAN) (máximo de oxigênio e mínimo de nutrientes) e Água de Fundo Antártica (AFA) (máximo de silicato). Além disso, os nutrientes podem ser usados como ferramentas para estudar a dinâmica da região. Ao longo do transecto próximo a 34,5°S, foram observadas variações dos parâmetros físicos e químicos devido a processos de mistura podem indicar alterações na circulação das massas d\'água. O oxigênio dissolvido apresentou as maiores diferenças entre a porção leste e oeste na AT, AIA, ACS e APAN. O fosfato indicou o processo para a AT, ACS e APAN. O silicato apresentou variações mais evidentes para a AIA, ACS e APAN. E o nitrato apresentou uma distribuição mais homogênea, sem variações que permitam indicar alterações dos processos de circulação na região. / The Atlantic Ocean plays an important role in global circulation and in oceanic influences on the climate system. In its southwestern portion, the South Atlantic South Overturning Circulation represents a relevant regional component to the global thermohaline circulation. Monitoring the presence and physical characteristics (potential temperature, salinity) of the region\'s water masses is necessary to evaluate the variability of the region dynamics. In this context, chemical parameters (dissolved oxygen, phosphate, silicate and nitrate) are of great importance because, even when used as complementary tracers of water masses, they present temporal and spatial variations that are bigger than the physical parameters due to the biogeochemical processes. In coastal regions, with all reservations, nutrients can be used as complementary tracers, for example, silicate and phosphate were considered good indicators of Plata Plume Water (PPW) and the nitrate for Central Atlantic South Water (SACW). In the offshore region were identified by the physical parameters and complemented by the chemical parameters the already know water masses: Tropical Water (TW), SACW, Antarctic Intermediate Water (AAIW) (oxygen and nutrients maximum), Upper Circumpolar Deep Water (UCDW) and Lower Circumpolar Deep Water (LCDW) (oxygen minimum and nutrients maximum), North Atlantic Deep Water (NADW) (oxygen maximum and nutrients minimum) and Antarctic Bottom Water (AABW) (silicate maximum). In addition, nutrients can be used as tools to study the dynamics of the region. Along the transect close to 34.5 ° S, differences in physical and chemical parameters due to mixing processes can indicate changes in the circulation of water masses. The dissolved oxygen presented the largest differences between the east and west portions for the TW, AAIW, UCDW and NADW. The phosphate showed the process for the TW, UCDW and NADW. The silicate showed the remarkable variations for the AAIW, UCDW and NADW. And the nitrate presented homogeneous distribution, without variations that allow indicating changes in the circulation process in the region.

O Oceano Atlântico tem um papel importante na circulação global e nas influências oceânicas no sistema climático. Na sua porção sudoeste, a South Atlantic Meridional Overturning Circulation representa uma componente regional relevante para a circulação termohalina global. O monitoramento da presença e das características físicas (temperatura potencial, salinidade) das massas d\'água da região se faz necessário para avaliar a variabilidade da dinâmica da região. Neste contexto, da variabilidade, os parâmetros químicos (oxigênio dissolvido, fosfato, silicato e nitrato) tem grande importância, pois mesmo quando utilizados como traçadores complementares das massas d\'água, apresentam variações temporais e espaciais maiores que os parâmetros físicos devido aos processos biogeoquímicos. Em regiões costeiras, com todas as ressalvas, os nutrientes podem ser utilizados como traçadores complementares, como por exemplo, o silicato e fosfato foram considerados bom indicadores da Água de Plataforma do Prata (APP), e o nitrato, da Água Central do Atlântico Sul (ACAS). Na região fora da plataforma foram identificadas pelos parâmetros físicos e complementadas pelos parâmetros químicos as massas já citadas em literatura, Água Tropical (AT), ACAS, Água Intermediária Antártica (AIA) (máximo de oxigênio e nutrientes), Água Circumpolar Superior (ACS) e Água Circumpolar Inferior (ACI) (mínimo de oxigênio e máximo de nutrientes), Água Profunda do Atlântico Norte (APAN) (máximo de oxigênio e mínimo de nutrientes) e Água de Fundo Antártica (AFA) (máximo de silicato). Além disso, os nutrientes podem ser usados como ferramentas para estudar a dinâmica da região. Ao longo do transecto próximo a 34,5°S, foram observadas variações dos parâmetros físicos e químicos devido a processos de mistura podem indicar alterações na circulação das massas d\'água. O oxigênio dissolvido apresentou as maiores diferenças entre a porção leste e oeste na AT, AIA, ACS e APAN. O fosfato indicou o processo para a AT, ACS e APAN. O silicato apresentou variações mais evidentes para a AIA, ACS e APAN. E o nitrato apresentou uma distribuição mais homogênea, sem variações que permitam indicar alterações dos processos de circulação na região. / The Atlantic Ocean plays an important role in global circulation and in oceanic influences on the climate system. In its southwestern portion, the South Atlantic South Overturning Circulation represents a relevant regional component to the global thermohaline circulation. Monitoring the presence and physical characteristics (potential temperature, salinity) of the region\'s water masses is necessary to evaluate the variability of the region dynamics. In this context, chemical parameters (dissolved oxygen, phosphate, silicate and nitrate) are of great importance because, even when used as complementary tracers of water masses, they present temporal and spatial variations that are bigger than the physical parameters due to the biogeochemical processes. In coastal regions, with all reservations, nutrients can be used as complementary tracers, for example, silicate and phosphate were considered good indicators of Plata Plume Water (PPW) and the nitrate for Central Atlantic South Water (SACW). In the offshore region were identified by the physical parameters and complemented by the chemical parameters the already know water masses: Tropical Water (TW), SACW, Antarctic Intermediate Water (AAIW) (oxygen and nutrients maximum), Upper Circumpolar Deep Water (UCDW) and Lower Circumpolar Deep Water (LCDW) (oxygen minimum and nutrients maximum), North Atlantic Deep Water (NADW) (oxygen maximum and nutrients minimum) and Antarctic Bottom Water (AABW) (silicate maximum). In addition, nutrients can be used as tools to study the dynamics of the region. Along the transect close to 34.5 ° S, differences in physical and chemical parameters due to mixing processes can indicate changes in the circulation of water masses. The dissolved oxygen presented the largest differences between the east and west portions for the TW, AAIW, UCDW and NADW. The phosphate showed the process for the TW, UCDW and NADW. The silicate showed the remarkable variations for the AAIW, UCDW and NADW. And the nitrate presented homogeneous distribution, without variations that allow indicating changes in the circulation process in the region.

Orientador: Rafael Silva Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T23:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_AlineLopese_M.pdf: 3394396 bytes, checksum: 696ed48aed8374dfcb4e215ad3c94135 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Eventos de neblina constituem uma importante fonte de água em vários ecossistemas terrestres, pois molham as superfícies foliares das plantas sem aumentar significativamente o conteúdo de água no solo. A água interceptada pode escoar ou ser absorvida diretamente pelas folhas inclusive de espécies lenhosas. No entanto, pouco se sabe sobre o papel ecológico desse processo e os mecanismos e estruturas envolvidos no transporte de água do exterior para os tecidos foliares, especialmente em espécies tropicais. Nesse contexto, avaliamos as vias anatômicas envolvidas na absorção de água pelas folhas e elucidamos as consequências desse processo no desempenho ecofisiológico, crescimento e sobrevivência de três espécies lenhosas comuns em matas nebulares do sudeste brasileiro, Drimys brasiliensis, Eremanthus erythropappus e Myrsine umbellata. Experimentos com água deuterada e sais traçadores apoplásticos mostraram que as espécies são capazes de obter água diretamente pelas folhas. A absorção foliar pode contribuir em até 42% do conteúdo de água das folhas em D. brasiliensis, que inclusive apresentou fluxo reverso de seiva e menores taxas de transpiração noturna quando expostas à neblina. A água pode difundir diretamente pelas cutículas foliares em todas as espécies. Os tricomas tectores de E. erythropappus e os tricomas glandulares peltados de M. umbellata parecem ser estruturas importantes para a absorção de água nessas espécies. Após transpor a barrreira cuticular, as soluções podem difundir pelas vias apoplásticas da epiderme e do parênquima das folhas das três espécies e atingir o xilema de E. erythropappus e acumular nas células coletoras de M. umbellata. A alta concentração de compostos hidrofílicos nos tecidos foliares de D. brasiliensis e M. umbellata pode ter contribuído na retenção das soluções no mesofilo destas espécies. A borrifação de ramos causou aumento imediato do status hídrico foliar nas espécies, benefício também observado em um experimento de longa duração. Após dois meses, plantas das três espécies que receberam neblina exclusivamente na parte aérea apresentaram maior potencial hídrico, fotossíntese e condutância estomática em comparação às plantas do tratamento de seca em casa de vegetação. D. brasiliensis apresentou 100% de mortalidade após um mês no tratamento de seca. O conteúdo relativo de água no solo das plantas dessa espécie sob neblina manteve-se constante ao longo do experimento, indicando que a neblina pode ter sido usada como fonte de água transpirada neste período. E. erytropappus foi a única espécie que manteve taxas de crescimento e sobrevivência semelhantes entre os tratamentos, sendo que e os benefícios da nebulização só se tornaram evidentes no final do segundo mês. O conteúdo de água no solo das plantas de M. umbellata foi reduzido nos tratamentos de neblina e seca, mas não observamos reduções no potencial hídrico, condutância estomática e fotossíntese. Estes dados sugerem que a absorção de água pelas folhas desta espécie causou um desacoplamento das relações hídricas foliares e das trocas gasosas em relação à disponibilidade de água no solo. Demonstramos que durante eventos de neblina, as três espécies lenhosas de matas nebulares tropicais podem absorver água diretamente pelas folhas. Este processo favorece a hidratação, o desempenho ecofisiológico, o crescimento e a sobrevivência das plantas, mesmo sob baixa disponibilidade de água no solo. / Abstract: Fog deposition is an important water source in several terrestrial ecosystems. Fog water intercepted by the plants can run off to the soil or be absorbed by the leaves. However, very little is known about the ecological role of fog and the mechanisms and structures involved in foliar water uptake by woody species in tropical environments. In this context, we investigated the anatomical pathways involved in the process of foliar uptake of water and evaluated the consequences of this process in the ecophysiological performance, growth and survival of three common woody species from Brazilian cloud forests: Drimys brasiliensis, Eremanthus erythropappus e Myrsine umbellata. Greenhouse experiments using artificial fog enriched in deuterium and labelling experiments with fluorescent apoplastic tracers demonstrated that the three species absorbed water directly through their leaf surfaces. Leaf water uptake contributed to as much as 42% of total foliar water content in D. brasiliensis. Fog exposition caused reversals in sap flow and reduced nighttime transpiration for this species. Water diffused directly through leaf cuticles in all species. Tector trichomes of E. erythropappus and glandular peltate trichomes of M. umbellata are important pathways for water uptake in these species. After the cuticular barrier was transposed, solutions moved through apoplast routes at the epidermis and parenchyma in all species, reaching the xylem in E. erythropappus and accumulating on collector cells of M. umbellata. The high abundance of hidrofilic compounds found on leaf surfaces of D. brasiliensis and M. umbellata may have contributed to the great retention of solution with apoplastic tracers in the mesophyll of these species. Sprayed water on isolated branches caused an immediate increase in leaf water status in the three species, a benefit also observed in a long-term experiment. After two months, plants under the fog treatment improved leaf water potential, photosynthesis and stomatal conductance in relation to plants exposed to drought in a greenhouse experiment. Species responses to the treatments were different. D. brasiliensis had 100% mortality after a month under drought. Soil water content (SWC) of fogged plants was constant throughout the experiment, suggesting that fog water might have been used as the main water source for transpiration during this period. E. erytroppappus was the only species with similar growth and survival rates in all treatments and the beneficial effects of fog water was only observed after two months. For M. umbellata, SWC decreased substantially in the drought and fog treatments but no decrease in water potential, photosynthesis and stomatal conductance was observed. For this species, fog water deposition caused a decoupling of foliar water relations and gas exchange from soil water availability.We demonstrated that the three cloud forest woody species can absorb water directly through their leaves during fog deposition, allowing shoot rehidratation and improving ecophysiological performance, growth and survival when soils are dry. / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

La connaissance des principales sources diffuses de sédiments permettrait d'améliorer l'utilisation des ressources publiques investies dans les stratégies de gestion des sols. Les méthodes de traçage (fingerprinting) conventionnelles basées sur la composition géochimique sont laborieuses et nécessitent une préparation importante des échantillons. Cette étude visait à rechercher les sources de sédiments dans des bassins versants agricoles du Rio Grande do Sul (sud du Brésil) et d'évaluer l'utilisation des outils spectroscopiques comme technique alternative. La superficie des bassins versants étudiés est comprise entre 0,80 et 2027 km². Les sources de sédiments correspondent aux terres cultivées, aux prairies, aux chemins agricoles et aux berges des cours d'eau. L'échantillonnage des sédiments est basé sur des préleveurs automatiques pour un suivi temporel, des prélèvements de sédiments fins du lit de la rivière, et lors d'événements de pluvieux. La concentration totale des traceurs géochimiques a été mesurée dans les échantillons de sédiments et de sols. Les mesures spectrales ont été faites dans la gamme ultraviolet-visible, proche infrarouge et infrarouge moyen pour le bassin versant d'Arvorezinha. Les deux méthodes, classiques et spectroscopiques, permettent de discriminer et de fournir la contribution des sources de sédiments. L'information spectrale peut être aussi précise que les traceurs géochimiques. En outre, la combinaison de paramètres de couleur dérivés du spectre dans le visible avec traceurs géochimiques était une façon rapide et peu coûteuse pour améliorer la discrimination entre les sources et la précision des prédictions. La contribution des sources de sédiments démontrent que d'autres facteurs que proportion de l'utilisation des terres, comme la distribution de terres agricoles, les forêts et les chemins agricoles dans le paysage, jouent un rôle important dans la production de sédiments. Forêt riparienne semble être un facteur clé de l'érosion des berges des cours d'eau. L'érosion due aux chemins agricoles semble être fortement liée échelle d'observation et dépend du nombre de points ou les routes traversent le réseau hydrographique. Les terres cultivées, même lorsque cultivées sans labour (semis direct), sont encore la principale source de sédiments dans les bassins versants agricoles dans le sud du Brésil. La quantité de sédiment produite par les terres cultivées et par unité de surface qui atteint efficacement le réseau de drainage variait de 0,06 à 3,95 tonnes ha-1 an-1. Ces variations sont partiellement liées au relief et à la pente, mais elles sont essentiellement influencées par l'utilisation des terres et la gestion des sols. La quantité de sédiments provenant des terres cultivées est encore trop élevée pour des zones de faible érosivité et cultivées sans labour du sol, comme le bassin versant de Conceição (1, tonnes ha-1 an-1). Ceci, indique que des efforts supplémentaires sont encore nécessaires pour réduire l'érosion du sol. Par conséquent, il est urgent de mieux planifier l'utilisation et l'occupation des terres dans ces bassins versants, dans la mesure où les systèmes de gestion des sols utilisés par les agriculteurs sont encore inefficaces pour réduire le ruissellement et l'érosion dans les zones cultivées dans le sud du Brésil. / The knowledge of the main diffuse sources of sediment production can enhance efficiency in the use of public resources invested in management strategies that seek to mitigate sediment transfer. Conventional fingerprinting methods based on geochemical composition are timeconsuming and require critical preliminary sample preparation. In this sense, spectroscopic methods can be less labor-intensive, cheap, and viable alternative for this purpose. The present study aimed to evaluate the sediment sources in agricultural catchments from Rio Grande do Sul State, Brazil, and to evaluate the potential use of spectroscopy measurements as a low cost and easy alternative to fingerprinting sediment sources. The total area of the study includes five catchments as Arvorezinha, Júlio de Castilhos 1, Júlio de Castilhos 2, Conceição, and Guaporé with areas of 1.19, 0.80, 1.43, 804.3, and 2,027.2 km², respectively. Sediment sources evaluated were crop fields, grasslands, unpaved roads, and stream channels. Sediment sampling strategy included time-integrated samplers, fine-bed sediments, and storm-event sediments. The total concentrations of several geochemical tracers were estimated in sediment and source samples. Spectral measurements were made for ultraviolet-visible, near-infrared, and mid-infrared ranges only for the Arvorezinha catchment. Source ascriptions obtained by alternative methods based on spectroscopy analysis were in agreement with ascriptions from classical fingerprinting method based on geochemical composition. Spectral information can be as precise as the geochemical tracers. Besides, combining visible-based-colour to geochemical tracers was a rapid and inexpensive way to enhance discrimination between source types and to improve precision of sediment sources apportionment. Findings of sediment source apportionment demonstrate that other factors than proportion of land use, such as distribution of croplands, forests, and unpaved roads in the landscape; play an important role in sediment production. Riparian forests seems to be a key factor for stream channel erosion. Unpaved roads seems to be strongly scale-related and dependent upon the number of points were roads across directly the stream network. The crop fields, even when cultivated with no-tillage, are still the main source of sediment in agricultural catchments in southern Brazil. The amount of sediment yielded from crop fields per unit of area that actually reaches the stream outlet ranged from 0.06 to 3.95 ton ha-1 yr-1. These variations are attributed partly to the relief and slope, but land use and soil management mostly influences them. The amount of sediment originated from crop fields are still too high for low susceptible areas with no-till, as Conceição catchment (1.30 ton ha-1 yr-1), indicating that further efforts are still necessary to further reduce soil erosion. Therefore, there is an urgent need to better plan land use and occupation in these catchments, inasmuch as the soil management systems used by farmers are still inefficient to reduce runoff and erosion in areas with crops in southern Brazil. / O conhecimento das principais fontes difusas de sedimentos pode aumentar a eficiência de utilização dos recursos investidos em estratégias de gestão que visem mitigar a transferência de sedimentos aos cursos d'água. Métodos convencionais baseados na composição geoquímica ainda tem alto custo, são onerosos e demandam preparação preliminar crítica das amostras. Dessa forma, métodos espectroscópicos podem ser uma alternativa menos trabalhosa, mais rápida e viável para esse propósito. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar a contribuição das fontes de sedimentos em bacias hidrográficas agrícolas do estado do Rio Grande do Sul, e avaliar o potencial uso da espectroscopia como uma alternativa para traçar a origem dos sedimentos. As áreas de estudo são representativas dos principais impactos da agricultura nos recursos hídricos no estado. A área total das bacias hidrográficas de Arvorezinha, Júlio de Castilhos 1, Júlio de Castilhos 2, Conceição e Guaporé é de 1,19, 0,80, 1,43, 804,3 e 2.031 km², respectivamente. As fontes de sedimento avaliadas foram lavouras, pastagens, estradas e canais da rede de drenagem. A estratégia de amostragem de sedimentos incluiu coleta com amostradores do tipo integrador no tempo, sedimento de fundo e sedimento coletado durante eventos pluviométricos. A concentração de vários traçadores geoquímicos foram estimados nas amostras de sedimento e das fontes. Análises espectroscópicas foram realizadas na região do ultravioleta-visível, infravermelho próximo e infravermelho médio na bacia hidrográfica de Arvorezinha. A contribuição das fontes estimadas pelos métodos espectroscópicos foram similares às obtidas com traçadores geoquímicos. Além disso, a combinação de parâmetros de cor derivados da faixa espectral do visível pode ser uma alternativa rápida e de baixo custo para melhorar a discriminação das fontes e aumentar a precisão das predições. Os resultados demonstram que outros fatores além da proporção do uso do solo são importantes na produção do sedimento, como a distribuição das lavouras, florestas e estradas na paisagem. As florestas ripárias exercem um fator chave na erosão dos canais de drenagem. As estradas parecem ser fortemente dependentes da escala e do número de pontos em que cruzam os canais de drenagem. As lavouras, mesmo cultivadas sob plantio direto, ainda são as principais fontes de sedimentos nas bacias hidrográficas rurais do sul do Brasil. A quantidade de sedimento produzida nas lavouras que atinge a rede fluvial variou de 0.06 a 3.95 ton ha-1 ano-1. Essa variação é devida em parte às condições naturais intrínsecas de relevo e fortemente influenciada pelo uso e manejo do solo. A quantidade de sedimento erodida das lavouras ainda são muito elevadas para áreas de baixa susceptibilidade à erosão manejadas sob plantio direto, como na bacia hidrográfica do Conceição (1.30 ton ha-1 ano-1), indicando que maiores esforços ainda são necessários para reduzir a erosão do solo. Existe uma necessidade urgente de planejar a utilização e ocupação da terra nessas bacias, uma vez que os sistemas de manejo do solo utilizados pelos agricultores ainda são ineficientes para reduzir a erosão nas lavouras no sul do Brasil.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Inadequate land use, ignoring its agricultural fitness can, in a short time, transform thousands of hectares in fragile systems highly susceptible to degradation processes. The use of the fingerprinting method in the identification of sediment sources has been efficient and there are many studies in the international literature proving its effectiveness. In Brazil, the studies in the matter are still incipient, but have demonstrated efficiency in detecting changes in the proportion of contribution of the sources in the production of sediments. Among the variables used in this method, there are some minerals that are used as tracers of soil erosion, due to their high stability in the environment and magnetism property. However, the use of mineralogy together with models of erosion prediction as well as in the identification of sources of sediment production is not common. The objective of this work was to estimate the proportion of contribution of two groups of sources, road+channels+grid and superficial+subsuperficial, in the production of sediments in a watershed slope. For this purpose, two groups of variables were tested, pedogeochemical and pedogeochemical+mineralogical to compose the prediction models. For the identification of the sources the fingerprinting method was used, which compares the soils of different sources and the sediments that are found in suspension in the drainage channel, using tracing variables. It was possible to identify the contribution of each one of the groups of sources of sediment production in the Vacacaí-Mirim River basin, except in the T1point. In this point the scale was determining in the result, due to the low number of samples of this sub-basin. The greatest contributions in the production of sediments came from superficial erosion of the soil. The use of an only group of variables to compose the model of identification of sources, suppressing variables that generate uncertainty, has led to more coherence in the presented results and reduced the space-time variability of the analysis. The roads were presented as a potential source of erosion in the basin. The adding of mineralogical variables improved the results, decreasing the errors. However, using only one group of variables for the prediction model did not lead to any significant change in the results. / O uso da terra de maneira inadequada, ignorando sua aptidão agrícola, em pouco tempo pode transformar milhares de hectares em sistemas frágeis altamente suscetíveis aos processos de degradação. A utilização do método fingerprinting na identificação de fontes de sedimentos, tem se mostrado eficiente e há um grande número de trabalhos na literatura internacional comprovando sua eficácia. No Brasil, os trabalhos dessa natureza ainda são incipientes, porém, demonstram eficiência em detectar alterações na proporção de contribuição das fontes na produção sedimentos. Dentre as variáveis usadas por este método, estão alguns minerais, usados como traçadores de erosão do solo, devido a sua elevada estabilidade no ambiente e propriedade de magnetismo. No entanto, não é comum o uso da mineralogia aliada a modelos de predição de erosão do solo tão pouco na identificação de fontes de produção de sedimentos. O objetivo desse trabalho foi estimar a proporção de contribuição de dois conjuntos de fontes, estrada+canais+malha e superficial+subsuperficial, na produção de sedimentos em uma bacia hidrográfica de encosta. Para tanto, foram testados dois conjuntos de variáveis, pedogeoquímicas e pedogeoquímicas+mineralógicas para compor os modelos de predição. Para a identificação das fontes foi utilizado o método fingerprinting que compara os solos de diferentes fontes e os sedimentos que são encontrados em suspensão no canal de drenagem, usando variáveis traçadoras. Foi possível identificar a contribuição de cada um dos conjuntos de fontes de produção de sedimentos na bacia hidrográfica do Rio Vacacaí-Mirim, exceto para o ponto T1. Para esse ponto a escala foi determinante no resultado, pelo baixo número de amostras referentes a essa sub-bacia. As maiores contribuições na produção de sedimentos provem da erosão superficial do solo. A utilização de um único conjunto de variáveis para compor o modelo de identificação de fontes, suprimir variáveis que geravam incertezas, fez com que os resultados apresentados fossem mais coerentes e reduziu a variabilidade espacial e temporal da análise. As estradas se apresentam como fonte potencial de erosão na bacia. As adições de variáveis mineralógicas melhoraram os resultados, diminuindo os erros. No entanto, usando somente um único conjunto de variáveis para o modelo de predição não houve nenhuma mudança significativa nos resultados.

Early Universe physics leaves distinct imprints on the Cosmic Microwave Background (CMB) and Large-Scale Structure (LSS). The current cosmological paradigm to explain the origin of the structures we see in the Universe today (CMB and LSS), named Inflation, says that the Universe went through a period of accelerated expansion. Density fluctuations that eventually have grown into the temperature fluctuations of the CMB and the galaxies and other structures we see in the LSS come from the quantization of the scalar field (inflaton) which provokes the accelerated expansion. The most simple inflationary model, which contains only one slowly-rolling scalar field with canonical kinetic term in the action, produces a power-spectrum (Fourier transform of the two-point correlation function) approximately scale invariant and an almost null bispectrum (Fourier transform of the three-point correlation function). This characteristic is called Gaussianity, once random fields that follow a normal distribution have all the odd moments null. Yet, more complex inflationary models (with more scalar fields and/or non-trivial kinetic terms in the action, etc) and possible alternatives to inflation have a non-vanishing bispectrum which can be parametrized by a non-linearity parameter f_NL, whose value differs from model to model. In this work we studied the basic ingredients to understand such statements and focused on the observational evidences of this parameters and how the current and upcoming galaxy surveys are able to impose constraints to the value of f_NL with a better accuracy, through the multi-tracer technique, than those obtained by means of CMB measurements. / A física do Universo primordial deixa sinais distintos na Radiação Cósmica de Fundo (CMB) e Estrutura em Larga Escala (LSS). O paradigma atual da cosmologia explica a origem das estruturas que vemos hoje (CMB e LSS) através da inflação, teoria que diz que o Universo passou por um período de expansão acelerada. As flutuações de densidade que eventualmente crescem, dando origem às flutuações de temperatura da CMB, às galáxias e outras estruturas que vemos na LSS, provém da quantização do campo escalar (inflaton) que provoca a tal expansão acelerada. O modelo inflacionário mais simples, o qual contém um único campo escalar nas condições de rolamento lento e termo cinético canônico da ação, possui o espectro de potências (transformada de Fourier da função de correlação de dois pontos) aproximadamente invariante de escala e o bispectro (transformada de Fourier da função de correlação de três pontos) aproximadamente nulo. Tal característica é conhecida por Gaussianidade, uma vez que campos aleatórios cuja distribuição é uma normal tem todas as funções de correlação de ordem ímpar nulas. Contudo, modelos inflacionários mais complexos (mais campos escalares, termos cinéticos não-triviais na ação, etc) e alternativas possíveis à inflação possuem um bispectro não nulo, o qual pode ser parametrizado através do parâmetro de não-linearidade f_NL, cujo valor difere de modelo para modelo. Neste trabalho estudamos os ingredientes básicos para entender tais afirmações e focamos nas evidências observacionais desse parâmetro e como os levantamentos de galáxias atuais e futuros podem impor restrições ao valor de f_NL com uma precisão maior, através da técnica de múltiplos traçadores, do que aquelas obtidas com medidas da CMB.