Made available in DSpace on 2017-07-21T19:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna Corina Kurelo.pdf: 9097435 bytes, checksum: 9e2ea56fd2dfc2427ab47a5b071d8244 (MD5) Previous issue date: 2013-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nitriding by glow discharge (DL) and a new technique called luminous glow discharge with cathodic cage (DLGC) were techniques widely employed today for surface treatment. In the present work were investigated nanoscale tribo-mechanical properties of three grades:austenitic stainless steel (AISI 316), Martensitic (AISI 420) and supermartensitic (HP13Cr) subjected to treatments by DL and DLGC techniques. Martensitic steels have been previously heat-treated in 1025 C (AISI 420) and 1100C (HP13Cr) with subsequent rapid cooling in oil. The three classes of steels have been nitrided using the following parameters of temperature – time : 350 C/6 h, 400 C/6 h e 450 C/6 h (to DL and DLGC). The nitriding treatments were held in atmospheres of N2/H2 in the proportions of 20 %-80 % (in volume) to DL and 80 %-20 % (in volume) to DLGC. For the characterization of the samples were employed the techniques of x-ray diffraction (DRX), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM), atomic force microscopy (AFM) and Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDS). The mechanical properties were evaluated by instrumented indentation (II), and, with the same equipment, the nano scratch tests. In the samples treated by DL the temperature influence the formation of different stages (γN or αN, γ'-Fe4N, ε-Fe2 + xN, CrN). In the treatments carried out at low temperature (350 C) the predominant phase formed is γN to austenitic steel AISI 316 and phases γ' and ε for martensitic steels HP13Cr and AISI 420, due to difference in solubility and diffusivity of nitrogen in the austenite and martensite phases.Nitriding treatments by DL cause the effect of chromium depletion to all steels in the temperature of 450°C. To DLGC treatments occurs the formation of ε phase regardless of temperature. By this way higher temperatures favor the formation of the phases γN and αN. In treatments by DLGC, hardness of the deposited layer measured by II remained, regardless of steel, next to that of the reference sample. The hardness of the modified layers existing below the films produced by DLGC is next the hardness of the layers produced by DL but no border effect and low roughness. In treatments by DL, the hardness increased from 2,5 GPa up to 15,5 GPa for steel AISI 316. The estimated thicknesses of modified surfaces treated by DL are superior to those of the layers deposited and modified by DLGC at same parameters. The scratch resistance of modified surfaces by DL increases to any conditions of treatment. The greatest value of critical load of scratch resistance obtained (126.7 ± 32.1 mN) for the layers deposited by DLGC is too low for typical applications expected of these steels. However, further analyzes are necessary in the modified layer to check the applicability of this technique for these steels.The conditions of excellence found for DL technique can provide an increase in the useful life of the parts treated in the media, where they are employed that require good mechanical and tribological properties. / Dentre as várias técnicas empregadas na atualidade para tratamento de superfícies, destaca-se a nitretação por Descarga Luminosa (DL) e uma nova técnica denominada nitretação iônica por DL com Gaiola Catódica (DLGC). No presente trabalho investiga-se as propriedades tribo-mecânicas em nanoescala de três classes de aços inoxidáveis: austenítico (AISI 316), martensítico (AISI 420) e supermartensítico (HP13Cr) submetidos a tratamentos pelas técnicas de DL e DLGC. Os aços martensíticos foram previamente tratados termicamente em 1025 °C (AISI 420) e 1100 °C (HP13Cr) com posterior resfriamento rápido em óleo. Os três aços foram nitretados nas seguintes condições de temperatura/tempo: 350 °C/6 h, 400 °C/6 h e 450 °C/6 h (DL e DLGC). As nitretações foram realizadas em atmosferas de N2/H2 nas proporções de 20 %-80 % para DL e 80 %-20 % para DLGC. As superfícies foram caracterizadas pelas técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA) e espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS). As propriedades mecânicas foram avaliadas por indentação instrumentada (II), e, com o mesmo equipamento, realizaram-se os ensaios de nanorisco. Na técnica de DL ocorre influência da temperatura de tratamento na formação das diferentes fases (γN ou αN, γ’-Fe4N, ε- Fe2+xN, CrN); nos tratamentos realizados a baixa temperatura (350 °C) predomina a formação da fase γN para o aço austenítico AISI 316 e das fases γ’ e ε para os aços HP13Cr e AISI 420, de estrutura martensítica, devido a diferença de solubilidade e difusividade de nitrogênio nas diferentes fases austenita e martensita. Os tratamentos de nitretação por DL causam o efeito da depleção do cromo em quaisquer dos aços na temperatura de 450 C. Nos tratamentos por DLGC ocorre a formação da fase independentemente da temperatura. Entretanto temperaturas mais altas propiciam a formação das fases γN e αN. Nos tratamentos por DLGC, a dureza da camada depositada medida por II permaneceu, independentemente do aço, próxima à da amostra de eeferência. A dureza das camadas modificadas existentes abaixo dos filmes produzidos por DLGC é próxima a dureza das camadas produzidas por DL mas sem efeito de borda e com baixa rugosidade. Nos tratamentos por DL, a dureza elevou-se de 2,5 GPa a até 15,5 GPa para o aço AISI 316. As espessuras estimadas para as camadas modificadas de amostras tratadas por DL são superiores às das camadas depositadas e modificadas de amostras tratadas por DLGC nos mesmos parâmetros. A resistência ao risco das superfícies modificadas por DL aumenta para quaisquer condições de tratamento. O maior valor de carga crítica de resistência ao risco (126,7 ± 32,1 mN) obtido para as camadas depositadas por DLGC é um valor muito baixo para as aplicações típicas esperadas desses aços. No entanto, são necessárias análises complementares na camada modificada para verificar a aplicabilidade dessa técnica para estes aços. As condições de excelência encontradas para a técnica de DL podem proporcionar um aumento da vida útil das peças tratadas nos meios onde são empregadas que exigem boas propriedades mecânicas e tribológicas.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricio Runnacles.pdf: 1899405 bytes, checksum: f12074a5a86f43aa25ef7c17d1ba8e87 (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / Objective: This in vivo study evaluated the baseline pulp temperature in human intact upper premolars and the pulp temperature rise induced by light emitted by a high power polywave Light Emitting Diode (LED) light curing unit (LCU); also, the possible correlation between the change in temperature (ΔT) and the volume of the crown and the pulp chamber ex vivo. Material and methods: after approval of the local Ethics Committee was obtained (protocol #255,945), upper right and left first premolars requiring extraction for orthodontic reasons from 8 volunteers (n=15) received infiltrative and intraligamental anesthesia and were isolated using rubber dam. A small, occlusal preparation was made using high-speed hand piece, under constant air-water spray, until a minute pulp exposure was attained. The sterile probe from a wireless, NIST-traceable, temperature acquisition system (Temperature Data Acquisition - Thermes WFI, Physitemp) was inserted directly into the coronal pulp. Once the baseline pulp temperature was stable, the buccal surface was exposed to polywave light from a LED LCU (Bluephase 20i, Ivoclar Vivadent) using selected EMs: 10-s either in low (10-s/L) or High (10-s/H); 5-s-Turbo (5-s/T); and 60-s-High (60-s/H) intensities, allowing a 7-min span between each exposure. Peak PT values and PT increases from baseline (ΔT) after exposure were subjected to 1-Way, repeated measures ANOVAs, and Bonferroni's post-hoc tests (α=0.05). Linear regression analysis was performed to establish the relationship between applied radiant exposure and ΔT. Linear regression analysis was performed to establish the relationship between applied radiant exposure and ΔT. the teeth were extracted according to treatment plan. The crown and pulp volumes were measured using micro-tomography scanner, and pulp chamber / crown volume ratio was determined. Afterwards, premolar buccal-lingual, cervico-occlusal, mesio-distal dimensions as well as between cusp distances were measured using a digital caliper. Results: consistent temperature below body temperature, resulting in an average core temperature of 35 ° C (+ 0.7 ° C) was found. All modes of activation of the LED promoted significant temperature rise in the pulp chamber. A positive correlation between energy density and thermal variation was observed. No correlation was observed between coronal volume, the pulp chamber with temperature changes. A significant negative correlation was noted between pulp temperature changes when 10-s/L was used and VL. / Objetivo: Este estudo in vivo avaliou a temperatura basal da polpa em pré-molares hígidos superiores em humanos e o aumento da temperatura induzida pela luz emitida por um fotopolimerizador à base de Diodo Emissor de Luz (LED) polywave de alta potência; além disso, a possível correlação entre a variação de temperatura (ΔT) e o volume da coroa e da câmara pulpar ex vivo. Material e métodos: após aprovação da Comissão de Ética da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) (protocolo #255,945), pré-molares direito e esquerdo de 8 pacientes voluntários (n=15), que necessitavam de extrações por motivos ortodônticos, receberam anestesia infiltrativa e intraligamentar e isolamento absoluto. Um pequeno acesso oclusal com exposição pulpar foi realizado usando alta-rotação, sob spray de ar e água constante, até atingir uma mínima exposição da polpa. Inseriu-se uma sonda estéril de um termopar wireless (Temperature Data Acquisition - Thermes WFI, Physitemp) diretamente no interior da câmara pulpar. Após a estabilização da temperatura basal da polpa, a face vestibular foi exposta à luz de um fotopolimerizador LED polywave (Bluephase 20i, Ivoclar Vivadent), usando modos de exposição selecionados: 10s em baixa potência (10s/L), 10s em alta potência (10s/H), 5s em potência turbo (5s/T) e 60s em alta potência (60s/H), respeitando um intervalo de 7 min entre cada exposição. A temperatura pulpar foi registrada a cada 0,2 s. Os valores absolutos e a variação da temperatura pulpar após exposição foram submetidos a análise estatística fator único (ANOVA) com medidas repetidas seguida pelo teste de Bonferroni (α=0,05). A correlação entre as densidades de energia aplicadas e os valores das variações de aumento de temperatura foi estabelecida por uma análise de regressão linear. Após as exodontias realizadas de acordo com os planos de tratamento, os elementos dentários (n=11) foram armazenados em Timol 0,1% e as dimensões mésio-distal da face oclusal (MD), cérvico-oclusal (CO), e vestíbulo-lingual (VL) da coroa dos dentes foram medidas com um paquímetro digital. Os volumes coronário e da câmara pulpar foram determinados por meio de microtomografia computadorizada (μCT) dos espécimes. Resultados: foi encontrada uma temperatura basal média consistente abaixo da temperatura corporal, de 35°C (+ 0,7°C). Todos os modos de ativação do LED promoveram aumento significativo de temperatura na câmara pulpar. Foi observada uma correlação positiva entre densidade de energia e variação térmica. Não houve correlação dos volumes coronal e da câmara pulpar com as variações térmicas, mas foi encontrada uma correlação negativa entre a medida VL das coroas e o ΔT no modo de exposição 10s/L.

Orientador: Prof. Dr. Jorge Tomioka / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014. / Este trabalho apresenta um estudo para a área de iluminação residencial, por meio da utilização da tecnologia de iluminação do estado sólido LED (diodos emissores de luz). Seu objetivo principal é apresentar a economia de energia elétrica para o país trazendo soluções mais eficientes para nossas residências, inclusive podendo ser estendido a outros setores, como indústria e comércio. Isso gerará economia de energia elétrica para o País e favorecerá a preservação do meio ambiente, com a diminuição da emissão de dióxido de carbono (CO2), produzindo impacto imediato na utilização de energia elétrica e prorrogando os grandes investimentos em geração de energia elétrica no Brasil, fazendo reduzir os gastos do dinheiro público. Para a pesquisa, foram levantados vários conceitos aplicados a luminotécnica, para um maior aprofundamento e consolidação dos resultados. Após a fase de pesquisa dos conceitos, foram estudadas as características das diferentes tecnologias de lâmpadas de uso residencial. Foi montada uma bancada para os ensaios das amostras, facilitando a realização das medições, o levantamento de algumas características técnicas, tais como potência da lâmpada, fator de potência, fluxo luminoso e eficiência luminosa. Com a estratificação desses resultados, foi elaborado um estudo de viabilidade econômica entre as três tecnologias de lâmpadas, mostrando o tempo de retorno do investimento. Em seguida, foram realizadas simulações entre as tecnologias de lâmpadas com projeção do consumo de energia elétrica para o ano de 2021. Com a realização deste trabalho cientifico, foi possível chegar a conclusões fundamentais acerca da melhor tecnologia de lâmpada que pode ser aplicada no País no setor residencial. / This work presents a study for the residential lighting through the use of solid-state lighting technology LED ( light emitting diodes ). Its main purpose is to present the economics of electricity for the country bringing more efficient solutions for our homes, and may even be extended to other sectors such as industry and commerce. This will generate electricity savings for the country and encourage the preservation of the environment, with the reduction in the emission of carbon dioxide (CO2), producing immediate impact on electricity usage and extending large investments in power generation in Brazil doing reduce spending of public money . For the research, various concepts applied to illumination, for further development and consolidation of results were collected. After the research phase of the concepts, characteristics of different technologies lamps residential use were studied. A workbench was assembled for testing the samples, facilitating the measurements, raising some technical features, such as the lamp power, power factor, luminous flux and luminous efficiency. Stratification with these results, an economic feasibility study between the three technologies lamps was prepared, showing the time of investment return. Then simulations between technologies of projection lamps with electricity consumption for the year 2021 were performed. With the completion of this scientific work, it was possible to reach basic conclusions about the best lamp technology that can be applied in the Country residential sector.

Arthrospira (Spirulina) platensis, cianobactéria fotoautotrófica, é importante comercialmente devido ao seu valor nutricional (elevado teor de proteínas, lipídios, vitaminas e minerais), além da presença do ácido graxo γ-linolênico e pigmentos, os quais agregam valor a esta biomassa. Este micro-organismo foi cultivado em fotobiorreator tubular, e os seguintes parâmetros foram avaliados: aplicação de diferentes sistemas de circulação de células, intensidades luminosas, adição simultânea de diferentes proporções de sulfato de amônio e nitrato de sódio como fontes de nitrogênio, adição de dióxido de carbono proveniente de fermentação alcoólica e, finalmente, a aplicação desta biomassa para remoção de metais pesados. Para a avaliação do sistema de circulação de células e da intensidade luminosa foram utilizadas as variáveis dependentes: concentração celular máxima (Xm), produtividade em células (Px), fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N), eficiência fotossintética (EF) e teores de proteínas e lipídios da biomassa. Os protocolos de alimentação de nitrogênio e o uso de CO2 proveniente de cilindro ou de fermentação alcoólica foram avaliados com uso das mesmas variáveis já citadas, exceto EF; e, para remoção de Ni2+, Zn2+ e Pb2+ em solução aquosa foram estudados o tempo de adsorção e a influência da concentração inicial de metal em solução; com posterior cálculo da eficiência e capacidade de adsorção, e apresentação de modelos cinéticos e isotermas de equilíbrio. A melhor combinação de resultados em valores médios (Xm = 4055 mg L-1, Px = 406 mg L-1 d-1, YX/N = 5,07 mg mg-1, lipídios totais = 8,94%, proteínas totais = 30,3%, EF = 2,04%) foi obtida nos cultivos realizados com intensidade luminosa = 120 µ mol fótons m-2 s-1. O tipo de sistema de circulação de células utilizado não influenciou estatisticamente quase nenhuma das respostas estudadas e isto indica a possibilidade de substituição do sistema tradicional airlift pelos outros testados neste trabalho. A mistura da menor quantidade de nitrato em relação à de amônio (protocolo I) resultou na melhor combinação de resultados das variáveis dependentes analisadas(Xm = 4,543 g L-1; Px = 0,460 g L-1 d-1; YX/N = 15,6 g g-1; lipídios totais = 8,39% e proteínas totais = 18,7 %). O tipo da fonte de CO2 não exerceu nenhuma influência estatística no crescimento de A. platensis, o que indica a possibilidade do uso do resíduo (CO2) proveniente de fermentação alcoólica nos cultivos desta cianobactéria. A adsorção dos metais pela biomassa seca de A. platensis reduziu à medida que houve aumento da concentração inicial de metal, e a maior eficiência de adsorção foi para o metal Pb2+ (78%). Chlorella quando comparada à Arthrospira foi considerada melhor adsorvente, devido ao maior valor de eficiência de remoção (86,5%). O modelo, cinético de Ho e Mckay e os modelos de equilíbrio de Langmuir e Freundlich se adequaram bem ao processo de adsorção desta célula. / Arthrospira (Spirulina) platensis, photoautotrophic cyanobacterium, is commercially important due its high nutritional value (high content of proteins, lipids, vitamins, and minerals), besides of the presence of γ-linolenic fatty acids and pigments, which add value to this biomass. This microorganism was cultivated in tubular photobioreactor and the following parameters were evaluated: application of different cell circulation systems, light intensities, different protocols of simultaneous ammonium sulfate and sodium nitrate feeding, addition of CO2 from ethanol fermentation and, finally, the application of this biomass to the heavy metal removal. The dependent variables [maximum cell concentration (Xm), cell productivity (Px), nitrogen-to-cell conversion factor (YX/N), photosynthetic efficiency (EF) and proteins and lipids contents] were used to evaluate the influence of cell circulation systems and the light intensities. The nitrogen feeding protocols and the use of CO2 from cylinder or ethanol fermentation were evaluated using the same parameters aforementioned, except EF; and to analyze Ni2+, Zn2+ and Pb2+ removal, the adsorption time and the influence of initial metal concentration were evaluated with subsequent calculation of the efficiency and capacity adsorption. The kinetic models and equilibrium isotherms were also presented. The best combination of responses\' mean values (Xm = 4055 mg L-1, Px = 406 mg L-1 d-1, YX/N = 5.07 mg mg-1, total lipids = 8.94%, total proteins = 30.3%, EF = 2.04%) was obtained at light intensity = 120 µ mol photons m-2 s-1. The cell circulation system did not exert statistical significant influence on almost all the responses, which suggests that the traditional airlift system could successfully be substituted by the others tested in this work. The mixture of the lower amount of nitrate in relation to ammonium (protocol I) (Xm = 4,543 g L-1; Px = 0,460 g L-1 d-1; YX/N = 15,6 g g-1; total lipids = 8,39% and total proteins = 18,7 %) resulted in the best combination of responses\' mean values. The kind of CO2 source did not exerted any statistical influence on A. platensis growth, which suggests the possibility of using the ethanol fermentation residue (CO2) in the cyanobacterium cultivation. The metal adsorption by A. platensis biomass reduced with increasing initial metal concentration and the adsorption efficiency was higher for metal Pb2+ (78%). Chlorella was considered a better biosorbent when compared to Arthrospira because of the higher values of removal efficiency (86.5%). The kinetic (Ho and McKay) and equilibrium (Langmuir and Freundlich) models are well suited to the adsorption process of this cell.

O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação do potencial da utilização do dióxido de carbono proveniente da fermentação alcoólica no cultivo Spirulina (Arthrospira) platensis, visando demonstrar a possibilidade do uso de um gás efluente na produção de biomassa microbiana de alto valor comercial. Para tanto, tal cianobactéria foi cultivada em tanques abertos, em escala laboratorial, em temperatura de 30 ± 1 °C e intensidade luminosa de 156 ± 20 µmol fótons m-2 s-1. O estudo de diversas variáveis de cultivo levou à fixação das seguintes condições: concentração do inóculo de 400 ± 20 mg L-1; pH de 9,0 ± 0,3, controlado por meio da adição de dióxido de carbono proveniente de cilindros; meio de cultura Schlösser, modificado de maneira a conter 0,497 e 16,4 g L-1 de carbonato e bicarbonato de sódio, respectivamente, e apenas 5,9 mM de nitrato de sódio; adição de 7,5 mM de sulfato de amônio no decorrer de 13 dias, em quantidades diárias exponencialmente crescentes, através do processo descontínuo alimentado de cultivo. Sob tais condições foram obtidos os seguintes resultados: concentração celular máxima (Xm) de 2990 mg L-1, produtividade celular (PX) de 185 mg L-1 d-1, velocidade específica máxima de crescimento (µm) de 0,42 d-1, fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N) de 8,85 mg mg-1, teor final de clorofila (CLf) de 4,3 mg g-1, e teores de proteínas (PTN) e lipídeos (LIP) de 35 e 21 %, respectivamente. Com a finalidade de estimular o crescimento celular de A. platensis, optou-se por aumentar o valor da intensidade luminosa de 156 para 192 ou 252 ± 20 µmol fótons m-2 s-1 no 5º, 8º ou 11º dia de cultivo. Os melhores resultados cinéticos (Xm = 3954 mg L-1, PX = 253 mg L-1 d-1) e de conteúdo da biomassa (CLf = 4,2 mg g-1, PTN = 28 %, LIP = 19 %) foram obtidos com aumento da intensidade luminosa para 192 ± 20 µmol fótons m-2 s-1 no 8º dia de cultivo. Os ensaios realizados sob tais condições otimizadas, porém com dióxido de carbono proveniente da fermentação alcoólica, levaram à obtenção dos seguintes resultados: Xm = 3298 mg L-1, PX = 206 mg L-1 d-1, CLf = 4,0 mg g-1, PTN = 28 %, LIP = 17 %. Por fim, conclui-se viável a utilização do gás carbônico resultante da fermentação alcoólica no cultivo de A. platensis. Sugere-se um estudo mais aprofundado da influência desse gás efluente industrial no metabolismo e crescimento de tal microrganismo fotossintetizante, a fim de possibilitar a obtenção de resultados de concentração e produtividade celulares tão altos quanto aqueles obtidos quando do uso de gás carbônico puro. / The main objective of this work was the evaluation of the potential of using carbon dioxide from alcoholic fermentation on Spirulina (Arthrospira) platensis cultivation, aiming to prove the feasibility of applying an effluent gas in the production of high added-value microbial biomass. In order to do so, the cyanobacterium was cultivated in laboratorial-scale open raceway tanks at temperature 30 ± 1 °C and light intensity 156 ± 20 µmol photons m-2 s-1. After the study of several cultivation variables, the following conditions were set: inoculum concentration 400 ± 20 mg L-1; pH 9,0 ± 0,3, controlled by the addition of carbon dioxide from cylinders; Schlösser medium, modified as to contain 0,497 and 16,4 g L-1 sodium carbonate and bicarbonate, respectively, and only 5,9 mM sodium nitrate; addition of 7,5 mM ammonium sulphate throughout 13 days, at exponentially increasing amounts, by the fed-batch cultivation process. Under such conditions, the following results were obtained: maximum cell concentration Xm = 2990 mg L-1, cell productivity PX = 185 mg L-1 d-1, maximum specific growth rate µm = 0,42 d-1, cell to nitrogen conversion factor YX/N = 8,85 mg mg-1, final chlorophyll content CLf = 4,3 mg g-1, and content of proteins (PTN) and lipids (LIP) of 35 and 21 %, respectively. Objectiving further optimized A. platensis growth, it was chosen to increase the light intensity from 156 to 192 or 252 ± 20 µmol photons m-2 s-1 on the 5th, 8th or 11th day of cultivation. The best results in terms of growth (Xm = 3954 mg L-1, PX = 253 mg L-1 d-1) and biomass content (CLf = 4,2 mg g-1, PTN = 28 %, LIP = 19 %) were reached with increasing the light intensity to 192 ± 20 µmol photons m-2 s-1 on the 8th day of cultivation. The runs carried out under such optimum conditions, but using carbon dioxide from alcoholic fermentation, led to the following results: Xm = 3298 mg L-1, PX = 206 mg L-1 d-1, CLf = 4,0 mg g-1, PTN = 28 %, LIP = 17 %. Conclusively, the use of carbonic acid gas from alcoholic fermentation on A. platensis cultivation was found viable. It would be valuable to further study the influence of this industrial effluent gas on the metabolism and growth of such photosynthetic microorganism, in order to make it possible reaching cell concentration and productivity results as high as those obtained using pure carbon dioxide.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-03-29T14:12:43Z No. of bitstreams: 1 2010- Alisson Rodrigues Jord?o.pdf: 2054638 bytes, checksum: 81c1a25c3f7d3cc94c71f64464696a47 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T14:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010- Alisson Rodrigues Jord?o.pdf: 2054638 bytes, checksum: 81c1a25c3f7d3cc94c71f64464696a47 (MD5) Previous issue date: 2010-02-23 / Funda??o Carlos Chagas Filho de Amparo ? Pesquisa do Estado do RJ - FAPERJ / In animal production systems that utilize grazing, changes in sward structural characteristics can be determined by the management strategy used, and under rotational grazing, the use of flexible period of rest as light interception may provide greater accumulation of liquid forage and reduce the proportion of stem and dead material, increasing the efficiency of harvesting forage for animals. In this context, this study aimed to evaluate the effects of stocking regimes characterized by intermittent intervals between defoliations fixed or variable depending on the light interception of 95% on the sward structure and morphological composition of the forage in Brachiaria brizantha cv. Marandu. The experiment was conducted at the Experimental Field of Coronel Pacheco (HNSCC), EMBRAPA Dairy Cattle in the city of Coronel Pacheco - MG, from March to June 2009, lasting 95 days. The experiment was conducted following a randomized complete block design with two plots. The treatments consisted of rotational grazing strategies characterized by the entry of animals in the paddocks where they had 95% light interception by the canopy and the other with fixed interval between defoliations 30 days, both allocated to paddocks with an average area of 820 m2 each. In both treatments, the height of the residue after grazing established was 25 cm. The variables studied were: frequency of defoliation, height, forage mass, bulk density, and morphological composition of the forage. The grazing strategy defined by the IL 95%, due to its higher frequency, had shorter intervals between defoliations (FDI), reflecting a lower dry matter production of forage for grazing cycle in relation to FDI strategy with fixed 30 days but higher number of grazing cycles that the fixed interval. Overall, the average canopy height in the pre-grazing condition decreased in both management strategies during the trial period, reflecting the decline in conditions favorable for plant growth. The strategy based on 95% IL possible to maintain the height of the residue after grazing closer to the target (25 cm) to greater control over the reproductive activity in plants, as compared with that based on 30 days fixed. No difference was observed dry mass of leaf blades between grazing strategies in pre-grazing condition. The management based on IL 95% resulted in a higher dry leaf in the residue after grazing with consequent increase in the frequency of grazing. The strategy of grazing with FDI fixed set for 30 days showed a greater participation of stem and dead material in herbage mass in pre and post-grazing, in relation to strategy with 95% IL. Thus, management of pastures with IED set for 95% of IL allows a more effective control of sward structure and better morphological composition of these systems for crop and animal production, even in times of adverse weather conditions / Nos sistemas de produ??o animal que utilizam o pastejo, as varia??es nas caracter?sticas estruturais do dossel forrageiro podem ser determinadas pela estrat?gia de manejo utilizada, e sob pastejo rotativo, o uso de per?odo de descanso flex?vel, conforme a intercepta??o luminosa pode determinar maior ac?mulo liquido de forragem e redu??o da propor??o de colmos e material morto, aumentando a efici?ncia de colheita de forragem pelos animais. Neste contexto, o presente estudo objetivou avaliar os efeitos de regimes de lota??o intermitente caracterizados por intervalos entre desfolhas fixo ou vari?veis conforme a intercepta??o luminosa de 95%, sobre a estrutura do dossel forrageiro e composi??o morfol?gica da forragem em pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu. O experimento foi conduzido no Campo Experimental de Coronel Pacheco (CECP), da EMBRAPA Gado de leite, no munic?pio de Coronel Pacheco ? MG, de mar?o a junho de 2009, com dura??o de 95 dias. O experimento foi realizado seguindo um delineamento de blocos completos casualizados com duas repeti??es de ?rea. Os tratamentos corresponderam a estrat?gias de pastejo rotativo caracterizadas pela entrada dos animais nos piquetes quando estes apresentavam 95% de intercepta??o luminosa pelo dossel e o outro com intervalo entre desfolhas fixo de 30 dias, ambos alocados em piquetes com ?rea m?dia de 820 m2 cada. Em ambos os tratamentos a altura do res?duo p?s-pastejo estabelecia foi de 25 cm. As vari?veis estudadas foram: freq??ncia de desfolhas, altura, massa de forragem, densidade volum?trica e composi??o morfol?gica da forragem. A estrat?gia de pastejo definida pela IL de 95%, devido a sua maior freq??ncia, apresentou menores intervalos entre desfolhas (IED), refletindo em uma menor produ??o de massa seca de forragem por ciclo de pastejo em rela??o ? estrat?gia com IED fixo de 30 dias, por?m com maior n?mero de ciclos de pastejo que o intervalo fixo. No geral, as m?dias de altura do dossel na condi??o de pr?-pastejo decresceram em ambas as estrat?gias de manejo durante o per?odo experimental, reflexo da diminui??o das condi??es favor?veis ao crescimento das plantas. A estrat?gia baseada na IL de 95% permitiu manter a altura do res?duo p?s-pastejo mais pr?xima da meta estabelecida (25 cm) com maior controle sobre a atividade reprodutiva das plantas, em compara??o com aquela baseada em 30 dias fixos. N?o foi verificada diferen?a na massa seca de l?minas foliares entre as estrat?gias de pastejo na condi??o de pr?-pastejo. O manejo baseado na IL de 95% resultou em uma maior massa seca de l?minas foliares no res?duo p?s-pastejo com conseq?ente aumento da freq??ncia de pastejo. A estrat?gia de pastejo com IED definido por 30 dias fixos apresentou uma maior participa??o de colmos e material morto na massa de forragem nas condi??es de pr? e p?s-pastejo, em rela??o ? estrat?gia com 95% de IL. Dessa forma, o manejo dos pastos com IED definidos por 95% de IL permite um controle mais efetivo da estrutura do dossel forrageiro e uma melhor composi??o morfol?gica dos mesmos para os sistemas de produ??o vegetal e animal, mesmo em ?pocas de condi??es clim?ticas desfavor?veis.

Pasture-based systems are important milk suppliers to dairy industry and thereby will play relevant role to support the growing demand for food. However, this additional milk supply must be obtained through higher yields resulting from intensification of existing farming systems through strategies environmentally friendly and economically profitable towards sustainable intensification. The central hypothesis of this study was that simple grazing management strategies can improve the efficiency while reduce the key environmental issues of tropical pasture-based dairy systems. Two experiments were carried out on a rainfed and non-irrigated elephant grass (Pennisetum purpureum Schum. cv. Cameroon) pasture in Piracicaba, SP, Brazil. The objective of the first experiment was to investigate the influence of two pre-grazing targets (95% and maximum canopy light interception during pasture regrowth; LI95% and LIMAX, respectively) on sward structure and herbage nutritive value, dry matter intake (DMI), milk yield, stocking rate, enteric methane (CH4) emissions by Holstein × Jersey dairy cows, and nitrous oxide fluxes from the soil. Results indicated that pre-grazing canopy height was greater for LIMAX (≈135 cm) than LI95% (≈100 cm) and can be used as a reliable field guide for monitoring sward structure. Grazing management based on the LI95% target improved herbage nutritive value and grazing efficiency, allowing greater DMI, milk yield and stocking rate by dairy cows. Daily enteric CH4 emission was not affected; however, cows grazing elephant grass at LI95% were more efficient and emitted 21% less CH4/kg of milk yield and 18% less CH4/kg of DMI. The 51% increase in milk yield per hectare overcame the 29% increase in enteric CH4 emissions per hectare for the LI95% target. Nitrous oxide fluxes were not affected by pre-grazing targets. Overall, strategic grazing management is an environmentally friendly practice that improves the use efficiency of allocated resources through optimization of processes involving plant, ruminant and their interface, and enhances milk production efficiency of tropical pasture-based systems. Once the ideal pre-grazing target was established during he first experiment (LI95%), the second step consisted of a refinement of the first phase. The second objective was to describe and measure the influence of two timings of new paddock allocation to cows (AM and PM) on herbage chemical composition and DMI, milk yield, milk compostion, and enteric CH4 emissions of Holstein × Jersey dairy cows. Results supported the general understanding of diurnal variation in herbage chemical composition towards greater concentrations of dry matter and non-fibrous carbohydrates, and lower concentration of fiber components in the afternoon herbage. However, the higher nutritive value of the afternoon herbage did not result in increasead DMI and milk yield, or decreased intensity of CH4 emission by dairy cows. Our findings also indicate that new paddock allocation in the afternoon can be a simple and useful grazing strategy that results in greater N partitioning to protein yield, and lower excretion of urea N in milk. The association of LI95% pre-grazing target and PM allocation could bring economic, productive and environmental benefits towards sustainable intensification of tropical pasture-based systems. / Sistemas baseados no uso de pastagens são importantes fornecedores de leite para a indústria de latícinios e, dessa forma, terão papel relevante para suportar a crescente demanda por alimentos. No entanto, essa oferta adicional de leite deve ser obtida através de maiores produtividades resultantes da intensificação de sistemas de produção já existentes por meio de estratégias ambientalmente seguras e economicamente rentáveis em direção à intensificação sustentável. A hipótese central deste estudo foi que estratégias simples de manejo do pastejo podem melhorar a eficiência e, ao mesmo tempo, reduzir os principais impactos ambientais dos sistemas de produção animal em pastagens tropicais. Foram realizados dois experimentos em pastagem de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum. Cv. Cameroon) não-irrigada em Piracicaba, SP, Brasil. O objetivo do primeiro experimento foi avaliar a influência de duas metas pré-pastejo (95% e máxima interceptação de luz pelo dossel durante a rebrotação; IL95% e ILMáx, respectivamente) sobre a estrutura do pasto e valor nutritivo da forragem, consumo de matéria seca (CMS), produção de leite, taxa de lotação, emissões de metano entérico (CH4) de vacas HPB × Jersey, e o fluxo de óxido nitroso dos solos. Os resultados indicaram que a altura pré-pastejo foi maior para ILMáx (≈135 cm) do que IL95% (≈100 cm) e pode ser usada como um guia de campo confiável para monitorar a estrutura do pasto. O manejo do pastejo com base nos critérios de IL95% melhorou o valor nutritivo da forragem e a eficiência de pastejo, permitindo maior CMS, produção de leite e taxa de lotação. A emissão diária de CH4 entérico não foi afetada; no entanto, as vacas que pastejaram o capim-elefante manejado por IL95% foram mais eficientes e emitiram 21% menos CH4/kg de leite e 18% menos CH4/kg de MS consumida. O aumento de 51% na produção de leite por hectare superou o aumento de 29% nas emissões de CH4 entérico por hectare para a meta IL95%. Os fluxos de óxido nitroso não foram afetados pelas metas pré-pastejo. De maneira geral, o manejo do pastejo com base na meta IL95% é uma prática ambientalmente segura que melhora a eficiência de uso dos recursos alocados por meio da otimização de processos envolvendo plantas, ruminantes e sua interface, e aumenta a eficiência da produção de leite em sistemas baseados em pastagens tropicais. Uma vez que a meta pré-pastejo ideal foi estabelecida durante o primeiro experimento (IL95%), a segunda etapa consistiu-se em um refinamento da primeira. O segundo objetivo foi descrever e medir a influência de dois horários de alocação de novos piquetes aos animais (AM e PM) sobre a composição química da forragem, CMS, produção e composição do leite, e emissões de CH4 entérico de vacas HPB × Jersey. Os resultados confirmaram a compreensão geral da variação diurna na composição química da forragem em direção a maiores concentrações de matéria seca e de carboidratos não-fibrosos, e menor concentração de componentes da fibra na forragem amostrada pela à tarde. No entanto, o maior valor nutritivo da forragem da tarde não aumentou o CMS e a produção de leite, nem diminuiu a intensidade de emissão de CH4 das vacas leiteiras. Os resultados também indicaram que a alocação à tarde pode ser uma estratégia de manejo simples e útil que resulta em maior partição de N para produção de proteína, e menor excreção de N ureico no leite. A associação da meta pré-pastejo IL95% e a alocação do rebanho para um novo piquete à tarde poderia trazer benefícios econômicos, produtivos e ambientais para a intensificação sustentável de sistemas baseados em pastagens tropicais.

O uso da visão computacional vem ganhando espaço no contexto agrícola, especialmente com a evolução do conceito da agricultura de precisão. Aplicações como irrigação, fertilização e controle de pragas são apenas alguns dos cenários que essa tecnologia pode atender. Entretanto, a demanda por sistemas acessíveis e eficientes aliada às inconstâncias e ruídos visuais de um ambiente externo, apresentam desafios a estes processos. Foi proposto neste trabalho uma análise da literatura e uma série de investidas experimentais de técnicas de processamento de imagens, para buscar melhores relações entre custo computacional e desempenho da detecção de mudas de plantas, visando atingir operações em tempo real com o uso de hardwares comuns e de baixo custo. Para tanto o trabalho investiga a composição de estratégias de segmentação a partir de diferentes espaços de cor e métodos de constância de cor, de forma a reduzir a variação luminosa, uma das maiores fontes de instabilidade nas aplicações de visão na agricultura. Os experimentos propostos foram divididos em duas fases; na primeira o sistema de medidas foi avaliado, definindo as métricas e condições experimentais adequadas para a segunda fase, composta de uma sequência de experimentos comparativos entre estratégias de segmentação sob diferentes condições de iluminação. Os resultados mostraram que as soluções são muito dependentes das condições da cena e uma série de alternativas promissoras de segmentação foram obtidas. Sua elegibilidade, porém, depende de considerações sobre a disponibilidade computacional e contexto de aplicação. / The use of computer vision has been gaining ground in the agricultural context, especially with the evolution of the concept of precision agriculture. Applications such as irrigation, fertilization and pest control are just some of the scenarios that this technology can be used. However, the demand for accessible and efficient systems together with the variations and visual noise from an external environment presents challenges to these processes. It was proposed in this study an analysis of the literature and a series of experimental investigations of image processing techniques, to search for better relations between computational cost and performance in the detection of seedlings, aiming to achieve real time operations with the use of common and low cost hardware. For this, the work investigates the composition of segmentation strategies from different color spaces and color constancy methods, in order to combat light variation, one of the major sources of instability in agricultural vision applications. The proposed experiments were divided into two phases; in the first the measurement system was evaluated, defining the metrics and suitable conditions for the experiments at second phase, composed of a sequence of comparative experiments of segmentation strategies under different lighting conditions. The results showed that the solutions are very dependent on the conditions of the scene and a series of promising segmentation alternatives were obtained. Their eligibility, however, depends on considerations about the computational availability and context of the application.

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseRSP_DISSERT.pdf: 2216238 bytes, checksum: bb0f85399b49819b4129cd776754eab1 (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), jucá (Caesalpinia férrea), craibeira (Tabebuia aurea) e ipê-roxo (Handroanthus impetiginosus) are species from the Caatinga biome, used in reforestation programes and degraded areas recuperation. Planting in the Caatinga requires some attention to traits that depend on previous knowledge of the physiological and ecological characteristics of the plants. The study of the growth of a plant under different environmental conditions offer good hints on the best conditions to cultivate it. The disponibility of light is one of these factors that affect the development of plants, with morphological and physiological changes. This work had the objective of analysing the growth of young plants of the species indiated under differente shading levels, at the Mossoro-RN municipality. The experiment was conduced at the Universidade Federal do Semiarido (UFERSA), under a complete blocks experimental design, and a factorial scheme of 4 X 4 factors, and 8 time split plots, wher the first factor are the four species, the second factor is the four shading levels (0, 30, 50 and 70%), and the time split plots are the evaluation times (0, 21, 42, 63, 84, 105, 126 and 147 day after transplanting). It was evaluated in each time: Plant height (CPA), stem diameter (DC), stem dry mass (MSC), leaves dry mass (MSF), above ground dry mass (MSPA) and leaves area (AF). With was calculated the leaf area ratio (RAF), the specific leaf area (AFE), the absolute growth rate (TCA), the relative growth rate (TCR), and the net assimilatory rate (TAL). The shading levels affected the initial growth of M. caesalpinifolia, C. ferrea, and H. impetiginosus, with the best values for the growth indicators observed at 50% shade, with higher growth rates. The reduction of light disponibility induced higher values of CPA, AF, MSF and MSPA fos M. caesalpinifolia, C. ferrea, and H. impetiginosus. T. aurea presented physiological plasticity to all the shading levels, with similar growth under full sun and shade / Sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), jucá (Caesalpinia férrea), craibeira (Tabebuia aurea) e ipê-roxo (Handroanthus impetiginosus) são espécies nativas da Caatinga indicadas para utilização em programas de reflorestamento e recuperação de áreas degradadas. O plantio na Caatinga requer uma série de cuidados que dependem do conhecimento prévio das características fisiológicas e exigências ecológicas das plantas. O estudo do crescimento de uma planta, sob diferentes condições ambientais, oferece um bom indício sobre quais as melhores condições para se cultivar determinada espécie. A disponibilidade de luz é um dos fatores que influenciam o desenvolvimento de mudas, com alterações morfológicas e fisiológicas. Este trabalho teve por objetivo analisar o crescimento de plantas jovens de sabiá, jucá, craibeira e ipê-roxo submetidas a diferentes níveis de sombreamento, no município de Mossoró-RN. O experimento foi conduzido na na Universidade Federal Rural do Semi-Árido, sob delineamento experimental de blocos completos ao acaso em arranjo fatorial 4x4 com 8 parcelas subdivididas no tempo, onde o primeiro fator corresponde a quatro espécies (sabiá, jucá, craibeira e ipê-roxo), o segundo fator corresponde a quatro níveis de sombreamento (0, 30, 50 e 75%) e as parcelas são as épocas de avaliação (0, 21, 42, 63, 84, 105, 126 e 147 dias após o transplantio). Foram avaliados a cada 21 dias, o comprimento da parte aérea (CPA), diâmetro do coleto (DC), massa seca do caule (MSC), folhas (MSF), parte aérea (MSPA) e área foliar (AF). Foram calculadas a razão de área foliar (RAF), área foliar específica (AFE), taxa de crescimento absoluto (TCA), taxa de crescimento relativo (TCR) e taxa assimilatória líquida (TAL). Os níveis de sombreamento afetaram o crescimento inicial do sabiá, jucá e ipê-roxo, com os melhores indicadores de crescimento observados nas mudas mantidas em ambiente sob 50% de sombreamento, culminando com maiores taxas de crescimento. A diminuição da luminosidade induziu o aumento de CPA, AF, MSF e MSPA no sabiá, jucá e ipê-roxo. A craibeira apresentou plasticidade fisiológica para os níveis de sombreamento, com crescimento semelhante na condição de sombra e sol

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseRSP_DISSERT.pdf: 2216238 bytes, checksum: bb0f85399b49819b4129cd776754eab1 (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), jucá (Caesalpinia férrea), craibeira (Tabebuia aurea) e ipê-roxo (Handroanthus impetiginosus) are species from the Caatinga biome, used in reforestation programes and degraded areas recuperation. Planting in the Caatinga requires some attention to traits that depend on previous knowledge of the physiological and ecological characteristics of the plants. The study of the growth of a plant under different environmental conditions offer good hints on the best conditions to cultivate it. The disponibility of light is one of these factors that affect the development of plants, with morphological and physiological changes. This work had the objective of analysing the growth of young plants of the species indiated under differente shading levels, at the Mossoro-RN municipality. The experiment was conduced at the Universidade Federal do Semiarido (UFERSA), under a complete blocks experimental design, and a factorial scheme of 4 X 4 factors, and 8 time split plots, wher the first factor are the four species, the second factor is the four shading levels (0, 30, 50 and 70%), and the time split plots are the evaluation times (0, 21, 42, 63, 84, 105, 126 and 147 day after transplanting). It was evaluated in each time: Plant height (CPA), stem diameter (DC), stem dry mass (MSC), leaves dry mass (MSF), above ground dry mass (MSPA) and leaves area (AF). With was calculated the leaf area ratio (RAF), the specific leaf area (AFE), the absolute growth rate (TCA), the relative growth rate (TCR), and the net assimilatory rate (TAL). The shading levels affected the initial growth of M. caesalpinifolia, C. ferrea, and H. impetiginosus, with the best values for the growth indicators observed at 50% shade, with higher growth rates. The reduction of light disponibility induced higher values of CPA, AF, MSF and MSPA fos M. caesalpinifolia, C. ferrea, and H. impetiginosus. T. aurea presented physiological plasticity to all the shading levels, with similar growth under full sun and shade / Sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), jucá (Caesalpinia férrea), craibeira (Tabebuia aurea) e ipê-roxo (Handroanthus impetiginosus) são espécies nativas da Caatinga indicadas para utilização em programas de reflorestamento e recuperação de áreas degradadas. O plantio na Caatinga requer uma série de cuidados que dependem do conhecimento prévio das características fisiológicas e exigências ecológicas das plantas. O estudo do crescimento de uma planta, sob diferentes condições ambientais, oferece um bom indício sobre quais as melhores condições para se cultivar determinada espécie. A disponibilidade de luz é um dos fatores que influenciam o desenvolvimento de mudas, com alterações morfológicas e fisiológicas. Este trabalho teve por objetivo analisar o crescimento de plantas jovens de sabiá, jucá, craibeira e ipê-roxo submetidas a diferentes níveis de sombreamento, no município de Mossoró-RN. O experimento foi conduzido na na Universidade Federal Rural do Semi-Árido, sob delineamento experimental de blocos completos ao acaso em arranjo fatorial 4x4 com 8 parcelas subdivididas no tempo, onde o primeiro fator corresponde a quatro espécies (sabiá, jucá, craibeira e ipê-roxo), o segundo fator corresponde a quatro níveis de sombreamento (0, 30, 50 e 75%) e as parcelas são as épocas de avaliação (0, 21, 42, 63, 84, 105, 126 e 147 dias após o transplantio). Foram avaliados a cada 21 dias, o comprimento da parte aérea (CPA), diâmetro do coleto (DC), massa seca do caule (MSC), folhas (MSF), parte aérea (MSPA) e área foliar (AF). Foram calculadas a razão de área foliar (RAF), área foliar específica (AFE), taxa de crescimento absoluto (TCA), taxa de crescimento relativo (TCR) e taxa assimilatória líquida (TAL). Os níveis de sombreamento afetaram o crescimento inicial do sabiá, jucá e ipê-roxo, com os melhores indicadores de crescimento observados nas mudas mantidas em ambiente sob 50% de sombreamento, culminando com maiores taxas de crescimento. A diminuição da luminosidade induziu o aumento de CPA, AF, MSF e MSPA no sabiá, jucá e ipê-roxo. A craibeira apresentou plasticidade fisiológica para os níveis de sombreamento, com crescimento semelhante na condição de sombra e sol