Made available in DSpace on 2017-07-10T17:40:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_2012_Valdemir_Aleixo.pdf: 1922736 bytes, checksum: a33bf96bdf4ef97638ed8d2af3ef4198 (MD5) Previous issue date: 2012-08-13 / This study evaluated the development of J. curcas in relation to floor area available to each plant under different cropping systems. The experiment was conducted in the period between october 2009 and may 2011, the Toledo, Paraná. The seedlings were grown in a greenhouse environment, in containers filled with commercial substrate (Plantmax®), for a period of 50 days before transplanting to the field. The experiment was established in systematic design, in factorial 3 x 4 x 5 with four replications. The treatments consisted of three provenances (DOU-Dourados, MS, JAN-Janaúba, MG; PET-Petrolina, PE), distributed in four cropping systems (WC-weed competition, GS-Growing Single, CAC-Consortium Agronomic Crops, PCH-Permanent Consortium with herb) and each with five areas useful (1.57, 4.71, 7.85, 11.00 and 14.50 m2 plant-1). Evaluations were made of the total plant height, diameter of the neck base, the canopy diameter, number of leaves, number of branches and the SPAD index at 540 days after transplant. The means were compared by Tukey test at 5% probability. For purposes of density, quantitative data were analyzed by polynomial regression at 5% probability. The Single cropping system was the most suitable for the vegetative growth of plants J. curcas. The three provenances tested were impacted by the available floor area per plant, the plant development. The transformation of the useful areas tested for a spacing means spacing rectangular 3.0 x 3.5 as appropriate. The SPAD index showed no differences as a function of floor area per plant / Este trabalho objetivou avaliar o desenvolvimento de J. curcas em relação à área útil disponível para cada planta, em diferentes sistemas de cultivo. O experimento foi conduzido no período compreendido entre outubro de 2009 e maio de 2011, no Distrito de Dois Irmãos, Município de Toledo, Paraná. As mudas foram produzidas em ambiente casa de vegetação, em tubetes preenchidos com substrato comercial (Plantmax®), por um período de 50 dias, antes do transplante a campo. O experimento foi implantado em delineamento sistemático, em esquema fatorial 3 x 4 x 5, com quatro repetições. Os tratamentos foram compostos por três procedências (DOU-Dourados, MS; JAN-Janaúba, MG; PET-Petrolina, PE), distribuídas em quatro sistemas de cultivo (TES-Matocompetição, SOL-Cultivo Solteiro, CCA-Consórcio de Culturas Agronômicas, CPH- Consórcio Permanente com Herbácea) e cada uma delas com cinco áreas úteis (1,57; 4,71; 7,85; 11,00 e 14,50 m2 planta-1). Foram realizadas avaliações da altura total da planta, do diâmetro da base do colo, do diâmetro da copa, do número de folhas, do número de ramos e do Índice SPAD, aos 540 dias após o transplante. As médias foram comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. Para efeito de densidade, os dados quantitativos foram submetidos à análise de regressão polinomial ao nível de 5% de probabilidade. O sistema de cultivo Solteiro foi o mais adequado para o desenvolvimento vegetativo de plantas de J. curcas. As três procedências testadas sofreram influências da área útil disponível por planta, no desenvolvimento vegetal. A transformação das áreas úteis testadas para um espaçamento retangular indica o espaçamento 3,0 x 3,5 como o mais adequado. O índice SPAD não evidenciou diferenças em função da área útil por planta

O pinhão-manso (Jatropha curcas) é uma espécie arbórea de ampla distribuição geográfica e com qualidades que a tornam importante do ponto de vista natural, ecológico e principalmente sócio-econômico, pois seus frutos são uma valiosa fonte de óleo vegetal com potencial para produção de biodiesel, proporcionando vantagens ambientais, econômicas e sociais. Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade genética no germoplasma de pinhão-manso e para isto foram utilizados marcadores moleculares microssatélites e ISSR. A partir de uma biblioteca enriquecida com locos microssatélites foram desenvolvidos 18 pares de primers para a espécie, sendo estes utilizados, juntamente com 30 pares de primers SSR desenvolvidos no CBMEG, visando à caracterização e estudo da estrutura genética populacional. Os acessos dos bancos de germoplasma do CPQBA (Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas) da UNICAMP e da UFS (Universidade Federal de Sergipe) foram avaliados. O germoplasma pertencente ao CPQBA está organizado em 12 populações e o da UFS representado por 17 acessos únicos. Não foi observado polimorfismo entre as populações inviabilizando o estudo populacional. A caracterização dos grupos formados pelos acessos dos bancos de germoplasma foi realizada utilizando 14 marcadores ISSR, revelando que 86,64% da variação genética encontram-se dentro dos grupos e 13,36% entre eles. O número médio total de alelos (na) foi de 1,99 alelos por loco e o número efetivo de alelos (ne) foi de 1,42 alelos por loco. A diversidade genética de Nei (1973) indicou uma baixa diversidade genética dentro dos grupos (0,26), assim como o Índice de Shannon (I) para os acessos (0,41), considerado um baixo valor de diversidade genética. A análise bayesiana alocou todos os acessos avaliados em quatro grupos, todos os acessos apresentaram Q > 0,8. Os grupos formados não apresentaram nenhuma relação com a origem dos acessos. O índice médio de similaridade de Jaccard indicou que existem 30% de similaridade entre os grupos e a amplitude de similaridade variou de 0,23 a 0,94. O dendrograma formou os mesmos quatro grupos de acessos que o formado pela análise bayesiana, tornando ainda mais consistente os resultados obtidos na presente análise. O estudo revela a necessidade e importância de reunir o maior número possível de acessos de diferentes regiões e países para formar o banco de germoplasma da espécie viabilizando a conservação e programas de melhoramento da espécie, haja vista seu promissor potencial para produção de bicombustível. / Physic nut (Jatropha curcas) is a geographically widespread perennial plant species. It is ecologically important in natural communities and economically due to the oil extracted from its fruits that exhibit high potential for biodiesel production, thus, providing environmental, economical and social advantages. The current work aimed to evaluate the genetic diversity in physic nut germplasm using microsatellites and ISSR molecular markers. From a microsatelliteenriched library, 18 primer pairs were developed for the species and were used along with 30 SSR primer pairs developed at CBMEG to characterize and study the population genetic structure. Acessions from the germplasm banks at CPQBA (Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas) from UNICAMP and from UFS (Universidade Federal de Sergipe) were evaluated. The germplasm from CPQBA is organized in 12 populations whereas the accessions from UFS represent 17 soloist accessions. The polymorphism observed between the populations does not impair population genetic studies. The clusters of accessions from the germplasm Banks were characterized using 14 ISSR markers, revealing 86.64% of the genetic diversity are found within the clusters whereas between them, it corresponds to 13.36%. The total average number of alleles per locus (na) corresponded to 1.99 and the effective number of alleles (ne) was of 1.42 alleles per locus. The genetic diversity, investigated as in Nei (1973), indicated a low genetic diversity within the groups (0.26). Shannon index (I) for the accessions evidenced a low value of genetic diversity (0.41). Bayesian analyses of all investigated accessions in four groups demonstrated that all the accessions exhibit Q > 0.8. The clustering patterns did not indicated origin relationships among the accessions. Jaccard average index indicated 30% of similarity between the groups and the amplitude of similarity ranged from 0.23 to 0.94. The dendrogram analysis grouped the four clusters generated by the Bayesian analysis, confirming the consistency of the results. The current study reveals the necessity and importance of gathering as many germplasm accession as possible for the species in order to allow the establishment of conservation and breeding program strategies, considering the potential of the species for biofuel production.

Com a crescente procura por alternativas para suprir energeticamente o mundo, cada vez mais, fontes mais limpas e renováveis estão sendo utilizadas. No Brasil, a produção de óleos vegetais visando a geração de energia (biodiesel) ainda é incipiente. Dentre as diferentes espécies de oleaginosas, o pinhão manso (Jatropha curcas L.) vem se destacando como uma ótima alternativa no fornecimento de matéria prima para a produção de biodiesel. Informações sobre essa cultura ainda são escassas, principalmente no Brasil, onde há pouco tempo foram iniciadas as pesquisas. A necessidade de informações locais também ressalta a importância da pesquisa com o Pinhão Manso. Com base nessas necessidades, o objetivo desse experimento foi analisar a viabilidade técnica da produção de mudas irrigadas de pinhão manso por sistema de subirrigação e desenvolver um sistema automatizado de manejo. O controle da irrigação foi realizado a partir da variação de peso dos tubetes com as mudas, devido a perda de água por evapotranspiração. No processo de controle dos pesos foram utilizadas células de carga, que monitoraram a variação de peso de um conjunto de tubetes denominado conjunto controle. O delineamento experimental foi em delineamento inteiramente aleatorizado, com quatro repetições. Os tratamentos avaliados foram quatro níveis de depleção da máxima capacidade de retenção de água (MCRA) apresentada pelo substrato (T1=20%, T2=40%, T3=60% e T4=80% da MCRA). Para se quantificar os efeitos dos tratamentos foram avaliadas semanalmente as seguintes características das mudas: altura e diâmetro do caule, número de folhas e área foliar, bem como a produção de matéria fresca e seca da parte aérea e do sistema radicular. Os resultados mostram que o tratamento 2 foi o que se destacou dentre os demais, produzindo mudas de melhor qualidade, com maior acúmulo de matéria seca e maior consumo hídrico. / With the growing demand for alternative energy to meet the world, increasingly more clean and renewable sources are being used. In Brazil, the production of vegetable oils aimed at producing energy (biodiesel) is still incipient. Among the different species of oleaginous plants, jatropha (Jatropha curcas L.) has emerged as a great alternative in providing raw material for biodiesel production. Information on this crop are still scarce, especially in Brazil where they recently started research. The need for local information also emphasizes the importance of research with Jatropha. Based on these needs, the aim of this experiment was to analyze the technical viability production of jatropha seedlings irrigated by subirrigation system and develop an automated system management. The irrigation control was carried out from the weight variation of the vials with the seedlings because of water loss through evapotranspiration. In the process of weight control were used load cells, which monitored the weight variation of a set of vials called the control group. The experimental design was the completely randomized with four replications. The treatments were four levels of depletion of the maximum water holding capacity (MCRA) presented by the substrate (T1=20%, T2=40%, T3=60% e T4=80% da MCRA). To quantify the effects of the treatments were evaluated weekly the following characteristics of seedlings: height and diameter of the stem, leaf number and leaf area, and the production of fresh and dry shoot and root. The results show that treatment 2 was what stood out among the others, producing higher quality seedlings with greater dry matter accumulation and increased water consumption.

No Brasil as pesquisas com Jatropha curcas L. foram impulsionadas a partir do marco regulatório do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel de 2004, em virtude da necessidade de substituição de matéria prima para fins energéticos. Por ser uma cultura recente no Brasil, ainda não existem pesquisas que definam a sua viabilidade e o sistema de cultivo mais adequado, apesar de muito se divulgar sobre a planta e suas potencialidades em regiões com grandes períodos de seca. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar agroclimaticamente o Centro de Origem da jatropha para definição dos critérios de aptidão e elaboração do zoneamento agroclimático nas regiões brasileiras de maior estímulo ao plantio da cultura. Para tanto, foram levantados dados meteorológicos normais do Centro de Origem, no México e na Guatemala, o que permitiu a caracterização agroclimática dessas regiões e a definição das variáveis que mais afetam a cultura: temperatura do ar (Ta); deficiência hídrica (DEF); e excedente hídrico (EXC). A faixa de Ta apta para a jatropha está entre 23 e 27°C, sendo que as faixas entre 15 e 22,9°C e entre 27,1 a 2 8°C são classificadas como marginais por deficiência e excesso térmico, respectivamente. Abaixo de 15°C e acima de 28°C, as condições de inaptidão. Para o DEF, a aptidão ocorre para valores abaixo de 360 mm; enquanto entre 361 e 720 mm às áreas são consideradas marginais e acima de 720 mm inaptas. A faixa apta estabelecida para o EXC situa-se até 1200 mm, marginal entre 1201 e 2400 e inapta acima de 2400 mm. Os critérios definidos subsidiaram a elaboração do zoneamento agroclimático para a região Nordeste e para os estado do Tocantins, Goiás e Minas Gerais. Para a elaboração do zoneamento agroclimático da jatropha, os dados de temperatura e precipitação foram obtidos junto ao INMET e à ANA e empregados na confecção dos balanços hídricos normais. Os valores resultantes desses balanços, como evapotranspiração potencial (ETP) e real (ETR), DEF e EXC, compuseram a análise para espacialização a fim de se obter a variabilidade temporal e espacial dessas variáveis. A interpolação dos dados foi feita empregando-se o método da regressão linear múltipla, para estimativa espacial das variáveis agroclimáticas, e o da krigagem ordinária, para interpolação dos erros das estimativas. Os mapas gerados de Ta, DEF e EXC foram cruzados para obtenção dos mapas finais do zoneamento agroclimático para as regiões selecionadas. A partir dos mapas do zoneamento pode-se concluir que apenas 22,65% da região NE encontra-se como apta ao cultivo da jatropha, sendo as demais áreas classificada como marginal por deficiência hídrica (50,31%), marginal por excesso térmico e deficiência hídrica (11,79%) e inaptas (14,73%). Os estados de GO e TO apresentam a maior porcentagem de áreas aptas (47,78%), seguidas pelas áreas marginais por excesso térmico e deficiência hídrica (28,08%), marginais por deficiência hídrica (14,43%), e inaptas (9,37%). O estado de MG possui 33,91% de áreas aptas, 32,14% de áreas marginais por deficiência hídrica, 32,61% de áreas marginais por deficiência térmica e apenas 0,24% das áreas inaptas. A análise de risco, conduzida para o estado do TO, permitiu comprovar as chances de sucesso da cultura e confirmar que o zoneamento agroclimático para jatropha foi viável para estabelecer as áreas de maior favorabilidade ao cultivo dessa espécie. / In Brazil the researches with Jatropha curcas L. were stimulated by the regulatory mark of the National Program of Production and Use of Biodiesel of 2004, considering the necessity of changing the raw material for energetic purposes. As jatropha is a recent crop in Brazil, the researches for defining its feasibility and the best crop system are not yet available, even considering the promises about this plant as of high potential for regions with long drought periods. Based on that, the present study had as objectives to characterize the climate of the jatropha Center of Origin for defining the criteria for crop feasibility and for agroclimatic crop zoning in the Brazilian regions considered of high potentiality for the crop. For such purposes, climate data from de Center of Origin, in Mexico and Guatemala, were obtained and used for agroclimatic characterization and definition of the more relevant climatic variables for the crop: annual temperature (Ta); water deficiency (WD); and water surplus (WS). The range of Ta considered as feasible for jatropha was between 23 and 27oC; whereas between 15 and 22.9oC and between 27.1 and 28oC they were considered marginal, with limitations due to thermal deficiency and excess, respectively. Below 15oC and above 28oC, the conditions were considered unfeasible. For WD, the feasibility was considered for values below 360 mm. Values between 361 and 720 mm were considered marginal by water deficiency and above 720 mm unfeasible. The feasible condition for WS was admitted for values below 1200 mm; whereas marginality was considered for values between 1201 and 2400 mm. When the WS is above 2400 mm, the conditions are unfeasible. These criteria subsidized the elaboration of the jatropha crop zoning for the following Brazilian regions: Northeast region and states of Goiás, Tocantins, and Minas Gerais. For the confection of the crop zoning, climatic data from INMET and ANA were obtained and organized to calculate the normal climatological water balance. The outputs of the normal water balance, as potential (PET) and actual (AET) evapotranspiration, WD, and WS, were spacialized aiming to recognize the temporal and spatial variability of them. The interpolation of these variables was done base on the multiple linear regression method, associated to the ordinary kriging interpolation of the errors. The agroclimatic maps obtained for Ta, WD, and WS were crossed for obtaining the final agroclimatic crop zoning maps for the selected regions. Based on these maps, it was detected that only 22.65% of the areas in the NE region are feasible for jatropha. The other areas of the region are classified as marginal by water deficiency (50.31%), marginal by water deficiency and thermal excess (11.79%), and unfeasible (14.73%). In the states of Goiás and Tocantins the majority of the areas (47.78%) is classified as feasible, followed by 28.08% of the areas considered as marginal by water deficiency and thermal excess, 14.43% as marginal by water deficiency, and 9.37% as unfeasible. In Minas Gerais, 33.91% of the areas of the state are feasible, 32.14% are marginal by water deficiency, 32.61% are marginal by thermal deficiency, and only 0.24% are unfeasible. The analysis of climatic risk, conducted for Tocantins state, allowed to identify with more details where the jatropha crop can be successful and also proved that the agroclimatic crop zoning for jatropha was able to establish the areas of high favorability for growing this crop.

Com a crescente procura por alternativas para suprir energeticamente o mundo, cada vez mais, fontes mais limpas e renováveis estão sendo utilizadas. No Brasil, a produção de óleos vegetais visando a geração de energia (biodiesel) ainda é incipiente. Dentre as diferentes espécies de oleaginosas, o pinhão manso (Jatropha curcas L.) vem se destacando como uma ótima alternativa no fornecimento de matéria prima para a produção de biodiesel. Informações sobre essa cultura ainda são escassas, principalmente no Brasil, onde há pouco tempo foram iniciadas as pesquisas. A necessidade de informações locais também ressalta a importância da pesquisa com o Pinhão Manso. Com base nessas necessidades, o objetivo desse experimento foi analisar a viabilidade técnica da produção de mudas irrigadas de pinhão manso por sistema de subirrigação e desenvolver um sistema automatizado de manejo. O controle da irrigação foi realizado a partir da variação de peso dos tubetes com as mudas, devido a perda de água por evapotranspiração. No processo de controle dos pesos foram utilizadas células de carga, que monitoraram a variação de peso de um conjunto de tubetes denominado conjunto controle. O delineamento experimental foi em delineamento inteiramente aleatorizado, com quatro repetições. Os tratamentos avaliados foram quatro níveis de depleção da máxima capacidade de retenção de água (MCRA) apresentada pelo substrato (T1=20%, T2=40%, T3=60% e T4=80% da MCRA). Para se quantificar os efeitos dos tratamentos foram avaliadas semanalmente as seguintes características das mudas: altura e diâmetro do caule, número de folhas e área foliar, bem como a produção de matéria fresca e seca da parte aérea e do sistema radicular. Os resultados mostram que o tratamento 2 foi o que se destacou dentre os demais, produzindo mudas de melhor qualidade, com maior acúmulo de matéria seca e maior consumo hídrico. / With the growing demand for alternative energy to meet the world, increasingly more clean and renewable sources are being used. In Brazil, the production of vegetable oils aimed at producing energy (biodiesel) is still incipient. Among the different species of oleaginous plants, jatropha (Jatropha curcas L.) has emerged as a great alternative in providing raw material for biodiesel production. Information on this crop are still scarce, especially in Brazil where they recently started research. The need for local information also emphasizes the importance of research with Jatropha. Based on these needs, the aim of this experiment was to analyze the technical viability production of jatropha seedlings irrigated by subirrigation system and develop an automated system management. The irrigation control was carried out from the weight variation of the vials with the seedlings because of water loss through evapotranspiration. In the process of weight control were used load cells, which monitored the weight variation of a set of vials called the control group. The experimental design was the completely randomized with four replications. The treatments were four levels of depletion of the maximum water holding capacity (MCRA) presented by the substrate (T1=20%, T2=40%, T3=60% e T4=80% da MCRA). To quantify the effects of the treatments were evaluated weekly the following characteristics of seedlings: height and diameter of the stem, leaf number and leaf area, and the production of fresh and dry shoot and root. The results show that treatment 2 was what stood out among the others, producing higher quality seedlings with greater dry matter accumulation and increased water consumption.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-15T18:42:10Z No. of bitstreams: 1 APARECIDA RODRIGUES NERY - TESE PPGEA 2011..pdf: 26722570 bytes, checksum: 66d6e4ec09c2de186cfeabbc72bcb3a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T18:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 APARECIDA RODRIGUES NERY - TESE PPGEA 2011..pdf: 26722570 bytes, checksum: 66d6e4ec09c2de186cfeabbc72bcb3a5 (MD5) Previous issue date: 2011-10 / O pinhão-manso {Jatropha curcas L.) é uma planta oleaginosa, em processo de domesticação, com foco na produção de biodiesel. Visando-se a contribuir para o seu sistema de produção, realizaram-se, entre maio de 2008 e janeiro de 2009, dois experimentos em ambiente protegido, na área experimental do Centro de Tecnologia e Recursos Naturais da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola da UFCG - PB, objetivando-se estudar os efeitos da irrigação com água residuária e águas salinizadas sobre o crescimento e desenvolvimento do pinhão-manso no segundo ciclo de produção, após poda das plantas, além de seus impactos sobre o solo e o estado nutricional da planta, ao término da pesquisa. As plantas foram cultivadas em lisímetros de drenagem (200 L) contendo 230 kg de solo, não-salino, não sódico. Para o Experimento I - uso de água residuária. adotou-se o delineamento estatístico em blocos casualizados em esquema fatorial 5x2+1 com quatro repetições, sendo estudados 5 níveis de reposição de evapotranspiração da cultura - ETc - Nr (Nri = 25; Nr2 = 50; Nr3 = 75; Nr4 =100 e Nrs = 125% da ETc), 2 sistemas de poda ('poda baixa' - plantas podadas a 40 cm de altura e, 'poda alta' - a 80 cm de altura) e 1 tratamento controle (irrigação com água do sistema público de abastecimento e sem restrição hídrica). No Experimento II - uso de águas salinizadas. os tratamentos consistiram de 5 níveis de condutividade elétrica da água de irrigação - CEa (N, = 0,60; N2 = 1,20; N3 = 1,80; N4 = 2,40 e N5 = 3,00 dS m"1 a 25 °C), também no delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições. Antes do início desse experimento, todas as plantas foram podadas a 80 cm de altura. Em ambos os experimentos, a parcela foi constituída por dois lisímetros, cada um com uma planta e as irrigações foram realizadas em turno de 3 dias. Experimento I - uso de água residuária: o estresse hídrico afetou o crescimento do pinhão-manso sendo a área foliar a variável mais afetada. Em níveis baixos de reposição hídrica, como 25% ETc, correu em atraso de 65 dias no início da floração. A produção de frutos foi mais afetada que o crescimento. As plantas mais produtivas, irrigadas com 125% de evapotranspiração, chegaram a produzir mais de 400g de sementes contendo 36,24% de óleo. A aplicação da água residuária fertilizou o solo. Ao final do experimento, melhorou soma de bases-S, a capacidade de troca catiônica-CTC, a saturação de bases - V e o pH aumentou linearmente com os índices de reposição hídrica. O sódio foi o elemento mais acumulado no limbo foliar (11.160 mg kg"1). As plantas submetidas à poda alta (80 cm) foram mais precoces e mais produtivas. Em geral, as plantas irrigadas com águas residuárias com níveis de reposição > a 50% da ETc, cresceram equivalente ou mais que as da testemunha e foram mais precoces. Em relação ao controle, a fertilidade do solo foi melhorada com a aplicação de água residuária, sendo mais perceptível sobre P, Ca, soma de bases (S), saturação de bases (V%) e capacidade de troca de cátions (CTC), com repercussão no N-foliar, P-foliar e Ca-foliar, mas sem melhoria na qualidade de óleo das sementes. Experimento II - uso de águas salinizadas: inicialmente, a salinidade da água de irrigação estimulou o surgimento de brotações, o número de folhas e a área foliar aos 30 dias após poda, cujos índices aumentaram com o incremento da CEa, aumentando a ETc. A partir de 90 dias, a ETc foi reduzida, linearmente, com o aumento da CEa. Ao final da pesquisa, a altura de plantas, o diâmetro caulinar, o número de folhas e a área foliar do pinhão-manso, foram afetados linearmente, com decréscimos de 2,52, 5,05, 15,45 e 12,17%, respectivamente, por aumento unitário da CEa. O início da floração (105 dias) e o início da frutificação (147 dias) assim como o início da maturação (188 dias) foram afetados, linearmente, pela salinidade da água, com atraso de praticamente duas semanas para cada dS m" . Os frutos do pinhão-manso amadureceram dentro de 9 a 10 dias, independente do nível salino. Os componentes de produção foram afetados com reduções de até 90% nas plantas irrigadas com água de 3,00 dS m . As plantas irrigadas com água de 3,00 dS m"1, até os 240 dias após a poda, produziram entre 1 ou 2 cachos, cujos pesos unitários da semente e do fruto foram reduzidos em em 20,60% e 27,92%, respectivamente, para cada aumento de 1 dS m"1 na CEa. Os íons solúveis se acumularam na solução do solo, segundo a sequência de concentração: Cl" > Na+ > HCO"3 > Ca++ = Mg*4" > K+ (29,05 > 17,39 > 10,00 > 9,40 = 9,22 > 0,36 mmolc L'1), sem tornar o solo salino. Os teores de Ca, S, Zn e Cu estiveram abaixo dos valores adequados, reportados na literatura. O Na foi o elemento mais acumulado no limbo foliar (15.477 mg kg"1). O teor de óleo do pinhão-manso irrigado com água salina é afetado linearmente. Decresceu em cerca de 30% o teor de óleo das plantas irrigadas com água de 3,0 dS m"1 (22,5% de óleo), comparadas às que receberam irrigação com 0,60 dS m"1. / ysic nut {Jatropha curcas L.) it is an oleaginous plant, currently in domestication process and in researched for biodiesel production. Between May 2008 and January 2009, two experiments were installed and carried out in a greenhouse, at the Natural Resources and Technology Center at the Federal University of Campina Grande - PB with the objective of studying the effects of the irrigation with saline water and sewage wastewater on the growth and development of Jatropha plants at second cycle of production after being pruning, beyond to evaluation of its impacts on soil and plant nutritional status in the end of the research. The plants were grown in drainage lysimeters (200 L) containing 230 kg of non-saline and nonsodic soil. In Experiment I (use of wastewater). the statistical design in randomized blocks was adopted, in 5x2 +1 factorial scheme with four replications, five 5 leveis of irrigation (Li) were studied, based on evapotranspiration replacement of the plant (ETc): Li (Lii = 25; LÍ2 = 50; Li3 = 75, = LÍ4 = 100 and Li5 = 125% ETc), 2 pruning heights ('pruning low' - plants pruned at the height of 40 cm, and 'high pruning' - plants pruned at 80 cm) and a control treatment (plants irrigated with water from public supply without hidric restriction). In Experiment II (use of saline water). treatments consisted of five leveis of electrical conductivity of the irrigation water - ECw (0.6; 1.2; 1.8; 2.4 and 3.0 dS m"1, at 25 °C), also arranged in the experimental design of randomized block with four replications. Ali the plants, in beginning, were pruned at 80 cm height. In both experiments, the experimental unit consisted of two lysimeters, each containing one plant. The plants were watered at 3 day intervals. Experiment I (use of wastewater): water stress affected the growth of physic nut plants, and the leaf area was much sensitive. Low leveis of water replacement in the soil, as 25% ETc, causes delay of 65 days in the beginning of flowering. Fruit production was more sensitive than growth. Plants were more productive when irrigated with 125% of evapotranspiration, producing more than 400 g of seeds, on average, with oil content of 36.24%. The application of sewage wastewater improved the soil chemical properties. At 240 days after pruning, the initial concentrations of nutrients were increased by improving the sum of bases-S, cation exchange capacity-CEC and base saturation and, pH increased linearly with the rate of replacement leveis. Sodium was the most accumulated in the leaves (11,160 mg kg" '). Plants subjected to high pruning (80 cm), fructified more and earlier and more productive. n general, plants irrigated with wastewater with replacement leveis more than 50% ETc had growth equivalent or significantly higher than those in control treatment, besides being earlier. Regarding the control, soil fertility was improved with the application of wastewater, with pronounced effect on the P, Ca, sum of bases (S), base saturation and cation exchange capacity - CEC, reflecting on N-leaf, P-leaf and Ca-leaf, but without improving the quality of seed oil. Experiment II (use of saline water): initially, the salinity of irrigation water stimulated the emergence of shoots, the number of leaves and the leaf area at 30 days after pruning, and their indexes increased with the increasing of ECw, leading to higher evapotranspiration. After 90 days of pruning, evapotranspiration rate was reduced linearly with increasing ECw. At 240 days after pruning, the plant height, stem diameter, leaf number and leaf area of physic nut were affected linearly with decreases of 2.52, 5.05, 15.45 and 12.17%, respectively, per unit of ECw increase. The beginning of flowering (105 days), fructification (147 days) and maturation (188 days) were affected, linearly, by salinity with delay of almost two weeks for each ECw increase (dS m"1). The fruits ripened between 9 and 10 days, regardless of salinity levei. The yield components were severely affected with reductions of up to 90% in plants irrigated with ECw equal to 3.00 dS m"1. Plants irrigated with water of 3.00 dS m"1 until 240 days after pruning produced one or two fruit bunches. Individual weights of seed and fruit were significantly affected with reduction of 20.60% and 27.92% for each increase of 1 dS m"1 in irrigation water. Soluble ions were accumulated in the soil solution, in the following sequence of concentration: Cl" > Na+ > HCO"3 > Ca++ = Mg++ > K+ (29.05 > 17.39 > 10.00 > 9.40 = 9.22 > 0.36 mmolc L"1), characterize the soil as nonsaline. Cálcium, sulfur, zinc and copper leveis were lower than the appropriate leveis reported in literature. Sodium was the most accumulated element in the leaf (15,477 mg kg"1). The oil content of physic nut fruits was compromised when the plants were irrigated with saline water up to 0.60 dS m"1; plants irrigated with water of 3.0 dS m"1 (22.5% oil), compared to 0.60 dS m"1 (32.03% oil) had oil content reduced by about 30.55%.

Submitted by Lúcia Brandão (lucia.elaine@live.com) on 2015-07-15T16:05:00Z No. of bitstreams: 1 Tese - Cristiane Daliassi Ramos de Souza.pdf: 2429333 bytes, checksum: 3abea0012ee786e4320f226b2f591475 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-20T15:48:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Cristiane Daliassi Ramos de Souza.pdf: 2429333 bytes, checksum: 3abea0012ee786e4320f226b2f591475 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-20T15:54:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Cristiane Daliassi Ramos de Souza.pdf: 2429333 bytes, checksum: 3abea0012ee786e4320f226b2f591475 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-20T15:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Cristiane Daliassi Ramos de Souza.pdf: 2429333 bytes, checksum: 3abea0012ee786e4320f226b2f591475 (MD5) Previous issue date: 2012-11-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Jatropha curcas L. is a vegetable species that supplies great amount of oil, but due to its toxicity cannot be used to feed human beings. It is a promising alternative for Biodiesel production. This Thesis had the purpose of perform analytic, thermal and energy studies for the oil extracted from oleaginous species Jatropha curcas L., cultivated in the State of Amazonas. The study was also done for byproducts such as fruit peels, seed peels and the cake originated by biofuel productive chain. To reach the proposed objective, the experimental activities were started with the sampling of the whole fruits in a plantation located in Itacoatiara city-Amazonas. Six independent samplings were done in different months and all the samples were submitted to physical characterization to evaluate size and weight for all parts of the fruit. The process to obtain the oil was done by two methods: mechanical extraction and chemical extraction (Soxhlet system). The chemical extraction was performed for all available samples and the best efficiency was the 50.21%, although all the extractions have presented good results (43-48%). The mechanical process was just performed for the 2010 crop presenting a satisfactory efficiency (33.14%). Then, the oil extracted by the two processes was characterized by several physical-chemical parameters. The oxidative stability by Rancimat was measured for the oils and the result was around 12 hours, this value is considered satisfactory when compared with other species. The fatty acid profile was analyzed by gas chromatography, which indicated the presence of higher concentrations of oleic and linoleic acids. The palmitic, stearic, arachidic and palmitoleic acids were also detected, however in smaller concentrations. The evaluation for thermal and energy potential was done for the oil and byproducts using TG/DTA, immediate analysis and superior heat power techniques. The results of thermal analysis for the oils obtained by chemical and mechanical extraction indicated thermal stability temperature about 180 and 217°C, respectively. Energy evaluation for byproducts was done by immediate analysis and high values for volatile materials were found (65-78%). These values characterize a fuel that can be easy and quickly burned during the combustion process. The results of PCS for the obtained oils presented high values (34-39 MJ/kg), which are close to the ones measured for diesel. For the byproducts, the results were between 17 and 21 MJ/kg, close and even superiors to the literature values for other agricultural residues showing, therefore, great applicability for use in energy generation processes. Finally, reactions with the Jatropha curcas L. oil were made to obtain biofuels through the methylic and ethylic transesterification and thermal cracking. The results for transesterification process were excellent, with efficiency above 90%, however, the physical-chemical evaluation showed that the methylic Biodiesel was the only one in conformity with the Resolution 14/2011 from ANP. A satisfactory efficiency of 75% was obtained for bio-oil. / O pinhão manso é uma espécie vegetal que fornece grande quantidade de óleo e por sua toxidade não pode ser usado na alimentação humana, podendo se transformar em uma alternativa promissora na produção de Biodiesel. Esta Tese teve a finalidade de realizar um estudo analítico, térmico e energético do óleo extraído da espécie oleaginosa pinhão manso (Jatropha curcas L.), cultivada no Estado do Amazonas, assim como dos co-produtos, tais como, cascas do fruto, cascas da semente e torta, presentes na cadeia produtiva de biocombustíveis. Para atingir o objetivo proposto, as atividades experimentais foram iniciadas com a coleta dos frutos na plantação localizada em Itacoatiara-AM. Foram feitas seis coletas em diferentes meses e todas as amostras foram submetidas à caracterização física avaliando o tamanho e a massa para todas as partes do fruto. Em seguida realizou-se o processo de obtenção do óleo, utilizando dois métodos, a extração mecânica e a extração com solvente (Método Soxhlet). A extração com solvente foi realizada para todas as amostras coletadas e o melhor rendimento obtido foi de 50,21%, apesar de ter obtido bons resultados em todas as extrações (43-48%). O processo mecânico foi realizado apenas com o lote da safra de 2010 apresentando um rendimento satisfatório (33,14%). Posteriormente, o óleo extraído foi caracterizado por diversos parâmetros físico-químicos. A estabilidade oxidativa por Rancimat foi realizada para o óleo do pinhão manso ficando em torno de 12 horas, um valor considerado satisfatório quando comparado com outras espécies. O perfil de ácidos graxos foi analisado por cromatografia gasosa, o qual indicou a presença de altas concentrações dos ácidos oléico e linoléico. Os ácidos palmítico, esteárico, araquídico e palmitoléico também foram detectados, porém em concentrações menores. A avaliação do potencial térmico e energético foi realizada para o óleo e os co-produtos utilizando as técnicas de TG/DTA, análise imediata e PCS. Os resultados da análise térmica dos óleos, obtidos via extração química e mecânica, indicaram uma temperatura de estabilidade térmica em torno de 180C e 217C, respectivamente. Na avaliação energética dos co-produtos realizada pela análise imediata houve destaque para o teor de materiais voláteis, que apresentou valores elevados (65-78%), o que caracteriza um combustível mais fácil e rapidamente queimado durante o processo de combustão. Os resultados do PCS para os óleos obtidos apresentaram valores elevados (34-39 MJ/kg) e próximos ao diesel. Para os co-produtos, os resultados ficaram entre 17 e 21 MJ/kg, próximos e até superiores aos valores reportados na literatura para outros resíduos agrícolas mostrando, portanto grande aplicabilidade para utilização em processos de geração de energia. Por fim foram realizadas reações com o óleo de pinhão manso para obter biocombustíveis através da transesterificação metílica e etílica e do craqueamento térmico. Os resultados da transesterificação mostraram-se excelentes, com rendimentos acima de 90%, entretanto a avaliação físico-química mostrou que apenas o Biodiesel metílico ficou em conformidade com a Resolução 14/2011 da ANP. O Bio-óleo obteve um rendimento satisfatório (75%).

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carolline Rodrigues Ranucci.pdf: 1478673 bytes, checksum: dbf05cf901d293b1091d138f2695fb5f (MD5) Previous issue date: 2015-09-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The increase in global energy demand has contributed to the search for alternative energy sources aimed at reducing the dependency on fossil fuels. The airline industry increasingly invests in the development of a less dependent on fossil fuel sources, that is from renewable sources and to maintain the original composition of fossil kerosene (jet fuel-1), preventing changes are needed in aircraft engines. An alternative is the production of so-called Biokerosene from oil intended for energy purposes. In this context, there are the jatropha oil (Jatropha curcas L.), babassu (Orbignya phalerata) and palm kernel (Elaeis guineenses) who present themselves as strong potential for the production of bio-kerosene. The objective of this study was to obtain an alternative aviation biofuel to fossil kerosene (jet fuel-1) from the transesterification reaction by homogeneous catalysis, esters were subjected to vacuum fractional distillation process, and the fractions that showed higher contents of minor carbon chains compounds were mixed with fossil commercial kerosene in the proportions of 5, 10 and 20% (biokerosene/kerosene). Also mixtures of the methyl esters of kerosene were performed in the same proportions. Some quality specifications determined by the standard of ANP No. 38 of 28.07.2011 DOU 29.07.2011, as the kinematic viscosity, calorific value, density and flash point were tested for both the methyl esters and bio-kerosene as to their mixtures to fossil kerosene. Mixtures up to 20% bio-kerosene jatropha, babassu and palm kernel in the evaluated quality parameters only the calorific value did not meet the established limits, lying below this by a very small margin. Based on these results, it has been found feasible to carry blends of Jatropha Biokerosene, babassu oil and palm kernel prepared by this method with commercial jet fuel up to 10% (v/v), and if the range of acceptability of parameters is larger this percentage can reach up to 20%. The characterization of mixtures of methyl esters/kerosene confirmed that the biofuels obtained by the proportion between 10 and 20%, has properties comparable with the commercial aviation fuel available. / O aumento da demanda energética mundial tem contribuído para a busca de fontes alternativas de energia que visem à redução na dependência de combustíveis fósseis. O setor aéreo investe cada vez mais no desenvolvimento de um combustível menos dependente de fontes fósseis, que seja de origem renovável e que mantenha a composição original do querosene fóssil (QAV-1), evitando que sejam necessárias modificações nos motores das aeronaves. Uma alternativa está na produção do denominado bioquerosene a partir de oleaginosas destinadas para fins energéticos. Nesse contexto, tem-se os óleos de pinhão manso (Jatropha curcas L.), babaçu (Orbignya phalerata) e palmiste (Elaeis guineenses) que se apresentam como forte potencial para a produção de bioquerosene. O objetivo deste trabalho foi estudar a obtenção de um biocombustível de aviação alternativo ao querosene fóssil (QAV-1), a partir da reação de transesterificação por catálise homogênea, os ésteres obtidos foram submetidos ao processo de destilação fracionada a vácuo, e as frações que apresentaram maiores teores de compostos de cadeias de carbono menores foram misturadas ao querosene fóssil comercial nas proporções de 5, 10 e 20% (bioquerosene/querosene). Também foram realizadas misturas dos ésteres metílicos com o querosene nas mesmas proporções. Algumas especificações de qualidade determinadas pela Norma da ANP Nº 38, de 28.07.2011 DOU 29.07.2011, como a viscosidade cinemática, poder calorífico, massa específica e ponto de fulgor, foram testadas tanto para os ésteres metílicos e bioquerosene quanto para as suas misturas ao querosene fóssil. As misturas de até 20% de bioquerosene de pinhão manso, babaçu e palmiste nos parâmetros de qualidade avaliados apenas o poder calorífico não atendeu os limites estabelecidos, encontrando-se abaixo deste por uma margem muito pequena. Com base nestes resultados, verificou-se ser viável realizar misturas de bioquerosene de pinhão manso, babaçu e palmiste preparadas por este método com querosene de aviação comercial em até 10% (v/v), e caso a faixa de aceitabilidade dos parâmetros seja ampliada, este percentual pode chegar a até 20%. As caracterizações das misturas dos ésteres metílicos/querosene confirmaram que o biocombustível obtido pela proporção entre 10 e 20%, possui propriedades comparáveis com o combustível de aviação comercial disponível.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andreia Fatima Zanette.pdf: 1763321 bytes, checksum: 2ac6f2e4fb36ec4d7935446c7ec228f6 (MD5) Previous issue date: 2010-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The search for renewable sources of energy had increased intensely through the last years. By this way, biofuels are starting to play an important role as an alternative in opposition to fossil fuels. Biodiesel can be obtained by a transesterification reaction of oils with a short alcohol chain. In this regard, the species Jatropha curcas has been showing many advantages due its good quality of its extracted oil, yet it does not rival with food production. The use of heterogeneous catalysts presents itself as a promising alternative to the homogeneous catalysts, reducing biodiesel production costs, because the process of separation of the reaction results is simpler, there s not soap production, besides the possibility of re-using the catalyst. In this sense, the objective of this study was to valuate the efficiency of the following heterogeneous catalysts: resins, zeolites, clays, hydrotalcites, aluminas, and niobium oxide in the esters of fatty acids production, using methanol and Jatrophas curcas oil as substrates. For this finality, were made experimentation in a batch reactor in order to reach the catalysts screening in the following operational conditions: oil to methanol molar ratio of 1:9, 6 hours of reaction, 5 % (w/w) catalysts, at 6 °C to 120 °C. Results showed that an increasing in the temperature conduces an increment in the reaction s efficiency. Were selected two catalysts that presented the highest efficiency: clayl KSF and the resin Amberlyst 15, the both are commercial catalysts. A DCCR 23 complete experimental planning was made with this both catalysts to maximize the percentage of esters in the reaction. Independent variables and valuated levels in the planning were: temperature between 80 °C and 180 °C, oil to methanol molar ratio at 1:4 to 1:14, and catalyst percentage of 1 to 20% (w/w). Reaction conditions for a maximum efficiency in esters were: oil to methanol molar ratio of 1:12, 5 % (w/w) of catalyst, 160 °C and 6 hours of reaction, for both catalysts, obtaining a percentage of 70 % for clay and 60 % for the resin. It was also made a study of these catalysts re-utilization in five successive experiments in a batch reactor in the optimized reaction conditions for the both catalysts. It was observed an efficiency decrease in the number of the catalyst using cycles. In the fifth cycle the reaction efficiency was 37,5 % with the clay KSF and 25,2 % with the resin Amberlyst 15. As well, was searched the characterization of the catalysts about the area and the diameter of their pores by means of nitrogen isotherms and the application of the BET and BJH methods, which identified that the products present microporous and mesoporous. Yet, experiments were made to obtain the reaction kinetics in a batch reactor in the optimized conditions of the reaction. A simplified kinetic model was proposed, which described the reaction kinetics nicely. / A busca por fontes renováveis de energia tem-se intensificado nos últimos anos. Desta forma, os biocombustíveis estão adquirindo um papel relevante como alternativa aos combustíveis fósseis. O biodiesel pode ser obtido pela reação de transesterificação de óleos com um álcool de cadeia curta. Neste cenário, a espécie Jatropha curcas tem mostrado vantagens pela boa qualidade do óleo extraído, além de não competir com a alimentação. O emprego de catalisadores heterogêneos apresenta-se como alternativa promissora aos catalisadores homogêneos, reduzindo os custos da produção de biodiesel, pois o processo de separação dos produtos da reação é mais simples, não há a formação de sabão, além da possibilidade de reutilização do catalisador. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficiência dos seguintes catalisadores heterogêneos: resinas, zeólitas, argilas, aluminas, hidrotalcitas e óxido de nióbio na produção de ésteres de ácidos graxos, utilizando metanol e óleo de pinhão manso como substratos. Para esse fim, foram realizados experimentos num reator batelada visando ao screening do catalisador nas seguintes condições operacionais: razão molar óleo:metanol de 1:9, 6 horas de reação, 5 % (m/m) de catalisador, nas temperaturas de 60 °C e 120 °C. Na temperatura de 60 °C o maior rendimento em ésteres foi de 18 %, e até 40 % na temperatura de 120 °C. Os resultados mostraram que um aumento na temperatura conduz a um incremento no rendimento da reação. Foram selecionados dois catalisadores que apresentaram o maior rendimento, a argila KSF e a resina Amberlyst 15, ambos catalisadores comerciais. Foi realizado um planejamento experimental completo DCCR 23 com estes dois catalisadores a fim de maximizar o teor de ésteres da reação. As variáveis independentes e níveis avaliados no planejamento foram: temperatura entre 80 e 180 °C, razão molar óleo:metanol de 1:4 a 1:14, e teor de catalisador de 1 a 20 % (m/m). As condições reacionais para um máximo de rendimento em ésteres foram: razão molar óleo:metanol de 1:12, 5 % (m/m) de catalisador, 160 °C e 6 horas de reação, para ambos os catalisadores, obtendo um teor de ésteres de 70 % para a argila e de 60 % para a resina. Também foi realizado um estudo da reutilização destes catalisadores em cinco experimentos consecutivos em um reator batelada nas condições reacionais otimizadas para os dois catalisadores. Observou-se um decréscimo do rendimento com o número de ciclos de utilização do catalisador. No quinto ciclo o rendimento da reação foi de 37,5% para a argila KSF e de 25,2 % para a resina Amberlyst 15. Também foi realizada a caracterização dos catalisadores quanto à área e o diâmetro dos poros por meio das isotermas de nitrogênio e aplicação dos métodos BET e BJH. Os resultados obtidos mostraram que os materiais avaliados apresentam microporosos e mesoporosos.Também foram realizados experimentos para a obtenção da cinética da reação em um reator batelada nas condições otimizadas da reação. Um modelo cinético simplificado foi proposto, o qual descreveu satisfatoriamente a cinética da reação.

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