The human visual system gathers information about three-dimensional object shape from a wide range of sources. How effectively we can use these sources, and how they are combined to form a consistent and accurate percept of the 3D world is the focus of much research. In complex scenes inter-reflections of light between surfaces (mutual illumination) can occur, creating chromatic illumination gradients. These gradients provide a source of information about 3D object shape, but little research has been conducted into the capabilities of the visual system to use such information. The experiments described here were conducted with the aim of understanding the influence of chromatic gradients from mutual illumination on 3D shape perception. Psychophysical experiments are described that were designed to investigate: If the human visual system takes account of mutual illumination when estimating 3D object shape, and how this might occur; How colour shading cues are integrated with other shape cues; The relative influence on 3D shape perception of achromatic (luminance) shading and chromatic shading from mutual illumination. In addition, one chapter explores a selection of mathematical models of cue integration and their applicability in this case. The results of the experiments suggest that the human visual system is able to quickly assess and take account of colour mutual illuminations when estimating 3D object shape, and use chromatic gradients as an independent and effective cue. Finally, mathematical modelling reveals that the chromatic gradient cue is likely integrated with other shape cues in a way that is close to statistically optimal.

I takt med en förstärkt global uppvärmning har åtgärdsplaner skrivits om att begränsa temperaturökningen, där många länder är överens om att mängden koldioxidutsläpp måste minska. Lösningen till det anses dels som att gå från en fossilberoende energianvändning till en förnybar. Installering av solceller växer och i Sverige kan 5 – 10 % av elproduktionen förväntas komma från solkraft år 2040. Det kvarstår dock en hel del problematik kring effektförlust till följd av partiell skuggning på solceller. Idag tillverkas solpaneler med inbyggda bypass-dioder som förbättrar elproduktionen vid skugga. Forskning påstår även att skuggningsproblematik kan minskas genom att förändra konfigurationen mellan solcellspaneler. Idag sitter panelerna vanligen ihop i serie- och parallellkopplingar, men det kan finnas energivinster i att byta ut mot tvärkopplingar. Syftet med denna studie har varit att ge beslutsunderlag för investerare av solceller, som planerar att placera dem där det finns risk för att skugga kan uppstå. Målet delades in i två delar. Det fanns en experimentell del som jämförde elproduktion utan och med skugga för två olika typer av systemkonfigurationer där solpanelerna var serie-, respektive tvärkopplade. Det fanns även en simuleringsdel som beräknade producerad elenergi på årsbasis för en solpanel som var placerad intill en skorsten. Utifrån det skapades riktlinjer för hur solpaneler bör placeras för att minimera skuggproblematik av närliggande föremål som riskerar att skugga. Experimenten utfördes utomhus och till det användes 16 monokristallina solmoduler, som först sammankopplades i serie och därefter i tvärkopplingar. Systemen anslöts till en växelriktare som omvandlade från likström till växelström. Först uppmättes producerad eleffekt för systemen, varav en modul utsattes för olika skuggförsök. Därefter separerades en solmodul från anläggningen och samma skuggförsök genomfördes på modulen. Resultaten påvisade att vid solcellssystemen hade en verkningsgrad på 16 % för solinstrålning mellan 400 – 700 W/m2. För intensitet lägre än 400 W/m2 och högre än 700 W/m2 avtog verkningsgraden med 1 – 2 %. Hög solinstrålning inträffar vanligen mitt på dagen och solcellerna har troligen då en högre temperatur, vilket sänker effektiviteten. Experimenten påvisade att ju fler av en solmoduls slingor som skuggan faller på, desto lägre blir den producerade eleffekten. Även mängden skugga som drabbar panelen spelar roll. Det beror på att om skugga enbart faller på en slinga kan de övriga arbeta ostört och får därför en högre maxeffektpunkt (MPP) på IU-kurvan. Vid full skugga på en modul minskade effekten med 7,72 % för det seriekopplade systemet (S), respektive 13,87 % vid tvärkoppling (TCT). Att det tvärkopplade systemet producerar lägre effekt vid skugga beror dels på att kretsen innehåller en högre ström, troligen för hög för vad bypass-dioderna klarar av. Om strömmen i en skuggad modul leds genom dess bypass-dioder utvecklas ingen spänning i modulen. Om systemet innehåller fler parallellkopplade strängar kommer även de oskuggade strängarna att minska sin spänning, då den är identisk över hela systemet. Den tvärkopplade kretsen innehöll två parallellkopplade strängar. Känslighetsanalysen där en solmodul avlägsnades från systemet och skuggades enskilt, redovisade snarlika resultat som för systemen. Att placera skuggobjektet längre ifrån visade sig i några försök ge en högre elproduktion, då det är enbart den direkta strålningen som tas bort. Resultaten från simuleringen uttrycktes i enheten ”skuggprestanda”, som anger hur mycket en solmodul ger skuggad jämfört med vad den hade gett oskuggad. Störst betydelse för resultaten hade skorstenens höjd och hur långt ifrån skorstenen som solpanelen placeras, samt val av väderstreck. Lägst skuggprestanda blev 41 % för en seriekopplad modul. Det för en 2 m hög skorsten som placerades intill solpanelen. Resultaten påvisade att skuggprestandan avtog med en ökad höjd på skorstenen, men för en tillräckligt hög skorsten förändrades inte skuggprestandan. Genom att välja ett avstånd som var tillräckligt långt ifrån skorstenen bidrog skuggan inte lika mycket till minskning av elproduktionen. Ju mer sydligt skorstenen var placerad om panelen krävdes ett längre avstånd. Följande riktlinjer för placering av solceller intill skuggande föremål rekommenderas för att garantera att solcellerna ger minst 95 % av vad de skulle ha gjort oskuggade. För ett skuggande föremål med höjden 0,5 m bör solcellerna placeras 0,3 m ifrån föremålet. För ett skuggobjekts höjd på 2 m bör avståndet vara 2,1 m. / The effects of global warming has lead to a temperature rise in the atmosphere. Many countries have agreed to reduce the greenhouse gas emissions in order to mitigate climate change. The energy production today is highly dependent on fossil fuels and thus one solution to reduce emissions is to use more renewable resources. Solar cells are today growing on the market and in Sweden one can expect that solar energy will represent 5 – 10 % of the electricity production in year 2040. Partial shading is still a problem causing losses in the electricity production for solar cells. To reduce the losses due to shading bypass-diodes are built-in on modules. Further successful method can also be to change the interconnections among moduls in a system. At the time of writing this paper, configurations with series-parallel connections between modules are most commonly used, but during partial shading it has been shown that increasing interconnections can increase the outgoing effect. The purpose of this study was to show guidelines for the investor of solar cells, who plans an installation near objects that will creates shadows on the cells. The target consisted of two parts. First, there was an experimental objective which compared two different system configurations where the solar modules first were connected in series and thereafter in “Total Cross Tied”. The other part of the study considered a theoretical simulation to answer questions as how the energy production during a year was changed for a solar panel by placing it near a chimney. Thereafter it should also state guidelines on how to place the panel around the chimney so that the shading effects are no noticeables. The experiments were done outdoors and the system consisted of sixteen monocrystalline solar panels. First the panels were connected in series (S) and thereafter in “Total Cross Tied” (TCT). The system included also an inverter that changed direct current from the solar panels to alternating current. In the first experiment the electricity produced from the systems was measured, whereof one module was exposed to different types of shading. As a final experiment, one module was separated from the system where is was exposed to the same shading pattern as before. The results showed that the PV systems had an efficiency of 16 % for an irradiance between 400 – 700 W/m2. For lower irradiances than 400 W/m2 and higher than 700 /m2 the systems experienced a decreasing efficiency of about 1 – 2 %. A high irradiance occurs normally during the middle of the day when the solar cells have a higher temperature, which decreases the efficiency. The experiments proved that shading more cells so that current will flow through more bypass diodes resulted in a lower electricity production. For example if only one bypass diode is activated it means that the remaining cells that are not connected to that bypass diode can work freely and gets a higher maximum power point (MPP) on the IU characteristics. When a module got completely shaded it reduced the electricity output power with 7,72 % for the system with series connected modules. For the TCT-configuration the system experienced a reduction of 13,87 %. These results may be a contradiction according to previously research. A conceivable explanation is that the TCT-configuration produces higher current, which can exceed the allowed value for a functionally bypass diode. If the current in a shaded module flows through its bypass diodes it results in a short-circuit of the module so that it cannot contribute to the voltage. The more parallel PV arrays a system includes, a higher effect loss will occur since the unshaded strings may experience an identical voltage drop as the shaded one. The TCT-configuration included two strings connected in parallel. The sensitivity analysis where one module was separated from the whole system showed nearly the same results as for the whole system. Placing the shading object far away from the module resulted in a higher electricity production for some tests, as it is only the direct radiation that disappears. The simulations results were expressed in terms of “shading performance” and it showed how much a shaded solar module produced compared to an unshaded. It was shown that the parameters that had the biggest influence on the results were the height of the chimney and how far the solar module was placed with respect to the chimney. As a worst-case scenario, the shading performance was 41 % for a series-connected module. This was for a chimney with 2 m of height that placed next to the solar module. The results indicated that having a higher chimney had a decreasing effect of the shading performance for the solar module. To get a higher shading performance one can choose to place the solar cells at a larger distance from the chimney. Conclusively, placing the solar module so that the chimney is located to the south of the module the shadow will affect the panel more, and a longer distance is therefore needed. If the solar cells are located on a distance that is at least 0,3 m from a shading object with a height of 0,5 m, it means that the solar cells will produce 95 % of what that would have given unshaded. For a shading object with a height of 2 m it means that the solar cells must be placed at a distance of 2,1 m from the object.

No Brasil, assim como em outros países tropicais, a criação de bovinos é feita de maneira extensiva e, portanto é suscetível às intempéries climáticas. Esse tipo de criação pode levar ao estresse térmico, mesmo em animais zebuínos. Sob condições de estresse térmico é possível a ocorrência de degeneração testicular, e por isso, há a procura por animais tolerantes ao calor. Desta maneira, este trabalho objetivou a avaliação da tolerância ao calor de touros da raça Brahman utilizando o teste de tolerância ao calor, e também a análise da qualidade seminal relacionada à disponibilidade de sombra nos pastos. Para tal, foram utilizados 10 touros da raça Brahman com idades entre 24 e 30 meses. Duas semanas antes do início das análises, três amostras de sêmen foram colhidas de cada animal para o nivelamento biológico do sêmen, e então os touros foram separados em dois grupos: 5 touros foram alocados em pasto com disponibilidade de sombra enquanto 5 touros foram alocados em pasto sem qualquer tipo de sombra. O teste de tolerância ao calor foi realizado em três dias consecutivos típicos de verão, e as colheitas de sêmen foram realizadas em 14 dias durante 2 meses, totalizando 4 colheitas. Anteriormente a todas as colheitas foram avaliadas a consistência testicular e o perímetro escrotal. As características seminais avaliadas foram volume, aspecto, turbilhonamento, motilidade, vigor e concentração e morfologia espermáticas. Os dados obtidos foram analisados com o pacote estatístico Statistical Analysis System (SAS Institute Inc., 2004). Não houve diferenças estatísticas entre os dois grupos de animais. O resultado do teste de tolerância ao calor mostrou que os animais testados são tolerantes ao calor e apresentam boa capacidade termolítica. / In Brazil, similarly to others tropical countries, bovines are bred under environmental conditions of extensive system. This breed system type may lead to heat stress even on zebu animals. Under heat stress conditions, testicular degeneration can occur and, therefore, there is a search for animals that are heat tolerant. Therefore, the aim of this work was to evaluate the heat tolerance of Brahman bulls using the heat tolerance test and to verify the occurrence of any possible effect of shadow availability on pasture on semen quality. Ten Brahman bulls aging between 24 and 30 months were used in this work. For biological semen evaluation, three semen samples were collected from each animal two weeks before beginning. The bulls were then separated into two groups: 5 animals were allocated on pasture with shadow availability and 5 bulls were allocated on pasture without any kind of shadow. The heat tolerance test were performed in three consecutive typical summer days and the semen samples were collected each 14 days during 2 months, in a total of 4 semen samples per animal. Testicular consistence and scrotal circumference were measured just before every semen collection. The semen\'s characteristics evaluated were volume, aspect, mass movement, motility, straight movement, sperm concentration and morphological exam. Data obtained from experimental proceedings were analyzed by Statistical Analysis System program (SAS Institute Inc., 2004). No difference was observed (P>0.05) in any of the characteristics analyzed when Brahman bulls were maintained on pastures with or without shadow availability. The performance of tested animals on the heat tolerance test shows that these animals are heat tolerant and present good thermolitic ability.

A geração de eletricidade fundamentada na complementariedade pelas fontes renováveis como a solar fotovoltaica distribuída, tem se tornado relevante e essencial para o fornecimento de energia elétrica no modelo atual das redes elétricas em ambientes urbanos. Porém, tendem a ser impactadas por diversos fatores, tais como sujidade, temperatura, degradação, ângulo de orientação e inclinação, bem como topografia do terreno e qualidade de fabricação do módulo. Somasse o sombreamento parcial de elementos do entorno, o qual é o principal fator que afeta a produtividade do sistema fotovoltaico. Esta tese tem como objetivo propor um método para posicionar módulos fotovoltaicos de maiores potências nominais nas regiões com maiores índices de irradiação da planta, para formar associações de módulos que iram operar em semelhantes condições de irradiação durante todo o ano e quantificar a influência da incompatibilidade elétrica devido as diferenças de fabricação dos módulos. Métodos tradicionais de simulação da estimativa de produção anual consideram módulos idênticos e não permitem importar arquivos flash test de cada módulo utilizado na planta fotovoltaica. O método proposto incluiu a análise de irradiação (sombreamento) global média diária anual de cada módulo e desenvolvimento de algoritmo em MATLAB para estudo da incompatibilidade elétrica e posicionamento. O método foi desenvolvido para um estudo de caso teórico de um estacionamento fotovoltaico com sombreamento parcial na cidade São Paulo, no qual o catálogo do módulo e os flash tests foram disponibilizados pelo fabricante. Os resultados do estudo mostram para uma associação série da planta, variação entre -1,4 e +1,2 Wp entre os valores máximos e mínimos da PMPP, indicando um desvio em relação ao valor médio de 0,57% e 0,48%, resultando uma queda da tolerância relativa à qualidade do módulo em comparação com os valores praticado nas simulações. Sendo obtida uma potência total média teórica de 5,922 kWp, enquanto que em uma ordenação aleatório teríamos uma potência total média teórica de 5,880 kWp, ou seja, -40,49 Wp (0,7%) inferior em comparação com a associação série na qual foi aplicado o algoritmo de ordenação. / The energy generation based on the complementary renewable sources as distributed photovoltaic solar energy, has become relevant and essential for current model of energy supply in the urban environment. However, tend to be impacted for several conditions whereby soiling, temperature, degradation, ground topology, orientation and tilt angle, manufacturing tolerances of photovoltaic module. In addition, the partial shading due to the surrounding elements, which is the main factor that decrease the yield of photovoltaic systems. The objective of this thesis is to propose a method to positioning the higher nominal power photovoltaic modules in the regions with higher homogeneous solar irradiance of the plant, to form a string of photovoltaic modules that will operate in a similar ambient condition during the whole year and quantify the influence of electrical mismatch due to small manufacturing differences. Traditional solar simulation tools not allow flash test dataset inputs, often modeled them as an identical devices to estimate the annual energy production. The method consists in identifying and quantifying the reduction of electrical mismatch tolerance, relating the irradiance (shading) on each photovoltaic module and propose a Matlab algorithm to study the electrical mismatch. The method was developed through a theoretical study case of a parking-integrated photovoltaic with partial shading simulated in São Paulo city for which module datasheets as well as flash test data are available. The results show that the percentage deviation of mismatch tolerance for a string of 24 modules when applied the sorting algorithm was reduced among 0.57% (1.4 Wp) and 0.48% (1.2 Wp), between the lowest and highest value of the average nominal maximum power of 245 Wp, when compared with randomly ordered of ± 2.5% (± 6 Wp). In terms of energy production for the string, these values represents an average theoretical nominal power of 5.922 kWp for sorting algorithm and 5.880 kWp considering the random ordered, which represents a PV string energy production of -40.49 Wp (0.7%) lower without the method proposed.

Sistemas integrados têm sido apontados como alternativas ecologicamente apropriadas para recuperar a produtividade de pastagens tropicais degradadas, gerando benefícios tanto para o meio ambiente como para os animais. Apesar das diversas vantagens atribuídas aos sistemas integrados, existem ainda limitações técnicas que dificultam a otimização do processo produtivo, função da natureza complexa e multidisciplinar das interações entre seus componentes bióticos e abióticos. Existem, portanto, aspectos importantes que podem comprometer a produtividade do sistema, entre eles, as alterações na estrutura do dossel forrageiro e a menor produção de forragem, principalmente pela diminuição da radiação luminosa que chega ao sub-bosque. Partindo da hipótese que o dossel arbóreo irá determinar a quantidade e a qualidade de luz disponível para o sub-bosque e, assim, influenciar a estrutura do dossel forrageiro e a produção de forragem do capim-piatã manejado sob pastejo rotativo utilizando metas de interceptação luminosa (IL) prépastejo, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características estruturais e o acúmulo de forragem de Brachiaria brizantha cv Piatã em sistema ILPF de dezembro de 2013 a julho de 2014. O estudo foi desenvolvido por meio de três experimentos realizados de forma concomitante para avaliar três regimes de luz: (1) capim-piatã cultivado em área livre de árvores (pleno sol; PS); (2) sombreamento gerado por meio de fileiras duplas de Eucalipto nas bordaduras dos piquetes (S1); e (3) sombreamento gerado por meio de quatro renques de fileiras triplas de Eucalipto dispostos dentro dos piquetes de forma alternada com porções de pasto (S2). Os regimes de luz S1 e S2 foram divididos em duas faixas de sombra (central e lateral) para descrição da variação da luz dentro dos piquetes e sua implicação sobre o padrão de crescimento das plantas. O período experimental foi dividido em três períodos de avaliação em função do índice pluviométrico registrado. Para estudar a influência das árvores sobre a medição de IL e sua implicação sobre o crescimento das plantas, o regime S2 foi manejado utilizando-se dois métodos de tomada da leitura de referência da luz incidente: leitura dentro (sob a copa das árvores) e fora (luz natural na ausência de árvores) da área experimental. Foram avaliadas as seguintes variáveis-resposta: altura, massa de forragem e sua composição morfológica, índice de área foliar, ângulo da folhagem, interceptação luminosa do dossel forrageiro, umidade do solo, índice de nutrição nitrogenada, taxa de acúmulo e produção de forragem. Os resultados indicaram que pastos sombreados possuíam altura 30% maior que pastos não sombreados, com colmos mais longos e delgados. A massa de forragem em pré-pastejo diminuiu com o aumento do nível de sombreamento e a composição morfológica se manteve praticamente estável entre os regimes luz. As mudanças morfológicas e estruturais resultaram em redução das taxas de acúmulo e da produção de forragem em torno de 50% no regime S1 e de 65% no regime S2 relativamente ao regime PS. O conjunto de resultados obtidos revela claramente que as metas de altura pré-pastejo desenvolvidas com base na condição de 95% de IL em pleno sol não podem e não devem ser utilizadas em sistemas integrados com árvores, especialmente aqueles em que a densidade de árvores é elevada, necessitando que metas específicas sejam produzidas para o manejo do pastejo naquelas condições. / Integrated production systems, such as the agrosilvopastoral systems, have been considered ecologically adequate alternatives in restoring the productivity of degraded tropical grasslands, as they generate benefits for both the environment and the grazing animals. Despite several advantages associated with the integrated systems, there are technical constraints that limit their optimization, due to the complex and multidisciplinary nature of the interactions between its biotic and abiotic components. In this context, there are important aspects that must be considered and that might influence the system\'s productivity, including changes in sward structure and herbage production due to decreased light availability under the trees. Based on the hypothesis that in a silvopastoral pastoral system the tree canopy determines the quantity and the quality of the light available for forages growing under the trees, and that this affects sward structural characteristics and herbage accumulation of rotationally grazed Piatã brachiariagrass managed using pre-grazing targets of canopy light interception during regrowth, the objective of this study was to evaluate the structural characteristics and the herbage accumulation of Brachiaria brizantha cv. Piatã in a crop-livestock-forest integration area from December 2013 to July 2014. The study comprised three simultaneous experiments to evaluate three light regimes: (1) Piatã brachiariagrass cultivated in the absence of trees (full natural light; PS); (2) shade produced by a double row of Eucaliptus trees on the edges of the paddocks (S1); and (3) shade produced by four triple rows of Eucaliptus with pasture in between them (S2). The S1 and S2 light regimes were divided into two shade strips (central and lateral) in order to describe the variation in light availability within the paddocks and its implications to plant growth. The experimental period was divided in three evaluation periods according to rainfall. In order to evaluate the influence of the trees on the measurement of sward canopy light interception and its implications on grass growth, paddocks under the S2 light regime were managed using two methods for taking the reference readings of the incident light: reading inside (under the tree canopy) and outside (full natural light) the experimental area. The following response variables were analyzed: sward height, herbage mass and plant-part composition, sward leaf area index, foliage angle, canopy light interception, soil moisture, grass nitrogen nutrition index, herbage accumulation rates and total herbage yield. The results indicate that shading, results in taller swards (30% increase in sward height pre-grazing) with longer and thinner stems. Pre-grazing herbage mass decreased with increasing shade levels and plant-part composition remained relatively constant across light regimes. Morphological and structural changes resulted in approximately 50 and 65% decrease in herbage accumulation rates and herbage yield under the S1 and S2 light regimes, respectively, in relation to PS. Pre-grazing target sward height recommendations based on the 95% canopy light interception under full light conditions are not suitable for integrated systems with trees, particularly those where tree density is high, emphasizing the need to devise specific management targets for use under those conditions.

Os sistemas silvipastoris (SSPs) buscam maior sustentabilidade, aliando, para isto, os componentes animal, planta forrageira e árvore. Entretanto, esta associação modifica o sistema, alterando o microclima, o crescimento das plantas e a produção animal. O presente estudo objetivou avaliar as alterações no microclima em um SSP sob pastejo, em São Carlos, SP, provocadas pela inserção das árvores, correlacionar isto com as características e a produtividade da forrageira Brachiaria decumbens e parametrizar o modelo da zona agroecológica da FAO (FAO-MZA) para estimar a produtividade de Brachiaria brizantha a pleno sol e, posteriormente, de B. decumbens em SSP. Para tanto, foram monitoradas continuamente variáveis microclimáticas por meio de quatro estações meteorológicas, distribuídas em diferentes posições dentro do sistema: a 2 metros do renque leste (2mL); a 6 metros do renque leste (6mL); a 6 metros do renque oeste (6mO); e a 2 metros do renque oeste (2mO), de forma a avaliar o microclima e a produtividade ao longo de um transecto entre os dois renques de árvores, além de uma estação a pleno sol, como referência. Concomitantemente, foram realizadas avaliações das características biométricas e da produtividade da planta forrageira durante sete ciclos com duração de 35 dias. Ao longo de cada um desses ciclos foram feitas cinco avaliações para monitorar a dinâmica de crescimento da pastagem. Essas informações foram empregadas na parametrização do modelo FAO-MZA para a estimativa da produtividade da B. decumbens e da B. brizantha. Os resultados demonstram que as variáveis microclimáticas foram modificadas pela presença das árvores, dependendo do nível de sombreamento, da época do ano (declinação solar), da orientação dos renques, da influência vertical da copa das árvores retendo a radiação de ondas longas no local e, para a velocidade do vento, o arranjo das árvores em renques, atuando como quebra-ventos. Quanto às variáveis referentes à pastagem, o sombreamento influenciou a produtividade e as suas características biométricas, sendo que, nos três primeiros ciclos, em níveis acima de 50 % de sombra, houve redução da produtividade de forragem e do índice de área foliar (IAF), caracterizando limitação pelo déficit de luminosidade, e aumento na altura de plantas e na área foliar específica (AFE), como estratégia de aumento da captação de energia radiante. Entretanto, nas épocas em que houve déficit hídrico e/ou térmico não houve diferença entre as posições avaliadas, para todas as variáveis, demonstrando que o sombreamento perde sua influência sobre a pastagem quando ocorrem outros fatores ambientais limitantes. Já, no que se refere à avaliação do modelo de estimativa da produtividade, foram geradas boas estimativas da produtividade potencial para B. brizantha, a pleno sol, e da produtividade atingível para a B. decumbens em níveis baixos de sombreamento. Porém, os dados não foram satisfatórios para a produtividade atingível de B. brizantha, a pleno sol, pois a pastagem sob irrigação apresentou diferenças em relação à não-irrigada, que não puderam ser modeladas, e de B. decumbens em altos níveis de sombreamento, porque o modelo não considera o efeito da plasticidade fenotípica das plantas na conservação da produtividade da pastagem, sob sombreamento. / The silvopastoral systems (SSPs) have as objective to increase the sustainability of agriculture, combining the following components: animals, pasture, and trees species. However, such combination changes the environment, mainly the microclimate, the plants growth, and also the animal production. Based on the changes caused by the SSPs, the objective of the present study was to evaluate the microclimate changes in a SSP under grazing, in São Carlos, SP, Brazil, promoted by the presence of trees, to correlate the changes in microclimate with the pasture yield and to parameterize the FAO Agroecological Zone model (FAO-MZA) to estimate the Brachiaria brizantha, growth in full sun, and lately the growth of B. decumbens in a SSP. For that, the micrometeorological variables were continuously monitored by four weather stations distributed in different positions inside the SSP: at 2 m from the trees at east (2mL); at 6 m from the trees at east (6mL); at 6 m from the trees at west (6mO); and at 2 m from the trees at west (2mO), in order to evaluate the microclimate and yield along a transect between two rows of trees. Another weather station was also installed out of the SSP, in a full sunny condition, and it was considered as reference. The biometric characteristics and the yield of the pasture plants were also measured during seven cycles of 35 days. During each crop cycle, five evaluations were done to determine the growth dynamics of the plants. These data were used to parameterize the FAO-MZA model for estimating the B. decumbens and B. brizantha yields. The results showed that the microclimate was modified by the presence of trees, but with the intensity of change depending on the level of shading, the season of year (solar declination), the orientation of the rows, the vertical influence of the tree canopy to retain the long-wave radiation, and the wind speed. Regarding the variables related to the pasture, the shading affected the yield and the biometric characteristics of the plants, in the first three cycles, when more than 50% shading occurred, there was a reduction of yield and leaf area index, as a consequence of the increase in plant height and specific leaf area (AFE), as a strategy to increase the uptake of solar energy. However, when water and/or thermal stresses occurred no differences were observed among the treatments for all the variables. It demonstrates that the shading loses its influence over the pasture growth when there are other environmental limiting factors. The FAO-MZA model had a good performance for estimating the potential yield for B. brizantha growing in a full sunny condition, and also for the attainable yield of B. decumbens at low levels of shading. However, the model was not able to estimate the attainable yield of B. brizantha in a full sunny condition, which was caused by inconsistencies of the pasture yield data under irrigation, which was not possible to be modeled, and of B. decumbens in high levels of shading, because the model does not consider the plants´ phenotypic plasticity effect, which makes the pasture more yield conservative under shading.

Este estudo teve como objetivo avaliar e quantificar o efeito do sombreamento artificial proporcionado por diferentes áreas de sombra sobre a fisiologia e o comportamento de novilhas leiteiras, em ambiente de pastagens. A pesquisa foi realizada no período de fevereiro a abril de 2008. A área experimental foi dividida em 20 parcelas adjacentes com 84m² para os tratamentos 1, 2 e 3 e com 70m² para os tratamentos 4 e 5. Foram comparados a testemunha (tratamento 1, sem sombra) com 4 áreas de sombreamento por animal, tratamento 2 (com 1,5m²), tratamento 3 (3,0m²), tratamento 4 (5,0m²) e tratamento 5 (8,0m²), As dimensões dos abrigos foram 1,0m x 1,5m x 3,5m (largura, comprimento e altura) (1,5m² de sombra.animal-1), 1,5m x 2,0m x 3,5m (3,0m² de sombra.animal-1), 2,0m x 2,5m x 3,5m (5,0m² de sombra.animal-1) e 2,0m x 4,0m x 3,5m (8,0m² de sombra.animal-1), sem paredes laterais. Foram utilizadas 20 novilhas mestiças, 3/4 Jersey, ½ Holandesa e Jersey e Holandesas puras, com idade entre 12 e 25 meses e peso médio variando de 240 a 360kg, pareadas em função da uniformidade de peso e idade. As novilhas permaneciam em piquetes de Penissetum purpureum e complementação da dieta no cocho, durante a noite e após as 8:00 horas eram conduzidas para as parcelas. A Tgn foi registrada por um minidatalogger da marca LOGEN LS 8856 ALPAX. As variáveis meteorológicas foram obtidas no posto agrometeorológico da ESALQ/USP. Durante nove dias não consecutivos foram registradas FR e TS. As observações comportamentais foram realizadas em dias não consecutivos (nove dias) no período das 10:00 ás 16:00 horas pelo método focal. As condições ambientais em 66,7% do período da pesquisa foram em condição de estresse térmico para as novilhas. Os valores de FR e TS foram menores sob a maior área de sombra (P<0,05) e semelhantes entre os 1,5m², 3,5m² e 5,0m² (P>0,05). Houve correlação da Tgn com a FR e a TS. Não foram observadas alterações comportamentais entre os tratamentos, os animais ficaram sob as sombras nas horas mais quentes do dia, preferencialmente em pé, o comportamento seguiu os padrões conhecidos para bovinos. Para novilhas leiteiras a melhor área de sombreamento artificial é de 3m². / This study had as objective to evaluate and quantify the effect of artificial shading proportioned by different shadow areas under physiology and behavior of milk heifers, in pastures. Research was realized in the period from February to April, 2008. Experimental area was divided in 20 adjacent parcels with 84m2 to treatments 1, 2 and 3 and with 70m2 to treatments 4 and 5. Were compared witness (treatment 1, no shadow) with 4 shading areas per animal, treatment 2 (with 1,5 m²), treatment 3 (3,0 m²), treatment 4 (5,0 m²) and treatment 5 (8,0 m²). Shelters dimensions were 1,0m x 1,5m x 3,5m (width, length and height) (1,5m² of shade.animal-1), 1,5m x 2,0m x 3,5m (3,0m² of shade.animal-1), 2,0m x 2,5m x 3,5m (5,0m² of shade.animal-1) and 2,0m x 4,0m x 3,5m (8,0m² of shade.animal-1), without walls in the sides. Twenty crossbred heifers were used, 3/4 Jersey, ½ Holstein and pure Jersey and Holstein, with ages among 12 and 25 months and average weight varying from 240 to 360 kg, paired in function of weight and age uniformity. Heifers remained in Penissetum purpureum paddocks and had a diet complementation in the trough, during the period of night and after 8:00am they were conducted to the parcels. Tgn was registered by a minidatalogger from LOGEN LS 8856 ALPAX trend. Meteorological variables were obtained in the agrometeorological post from ESALQ/USP. During nine non consecutive days were registered FR and TS. Behavioral observations were realized in non consecutive days (nine days) in the period from 10:00am to 16:00pm by the focal method. 66,7% of environmental conditions in the period of research were in thermal stress conditions to the heifers. Values of FR and TS were minor under the major area of (P<0,05) and similar among 1,5m², 3,5m² and 5,0m² (P>0,05). There was a correlation of Tgn with FR and TS. Behavioral alterations among the treatments were not observed, animals stayed under the shadow in the hotter hours of the day, preferably on foot, behavior followed the known patters to bovine. For milk heifers the better of artificial shading area is 3m².

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lorena M Martins.pdf: 771181 bytes, checksum: 1ad497598f87d45c93be44bf7385481f (MD5) Previous issue date: 2012-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of the growth regulator trinexapac-ethyl aims to reduce height of wheat plants avoiding lodging and losses caused by it. In addition, causes changes leaf architecture the plant have a better utilization of solar radiation. With the aim to evaluate the effects of application times of the growth regulator trinexapac-ethyl with or without artificial shade at different growth stages of wheat, two experiments were carried out in the Farm School of State University of Ponta Grossa, in the municipality of Ponta Grossa, Parana, two in 2010 and one in 2011. The experimental design was the randomized blocks with four replications in a factorial design, in 2010 was 4 x 3 (times of application of trinexapac-ethyl x time shading) in wheat cultivars Quartzo and Supera in 2011 in schedule 4 x 4 (time of application of trinexapac-ethyl x time shading), the cultivar Quartzo. Treatments consisted of four periods of application of trinexapac-ethyl (without application, tillering, between first and second perceivable knot and between second and third perceivable knot) at a dose of 100 g ha-1 in both the years and four seasons of shading (without coverage, the booting stage to silking + 15 days (x), X + 15 days) in the year 2011 three times (without coverage, the silking + 15 days (x) and X + 15 days) in 2010. No interaction was observed between treatments for the evaluated characteristics. In both trials no differences were observed for stem diameter, leaf area and harvest index. The shade did not affect the number of spikes per meter, grains per spikelet, number of tillers per plant in two years and the lowest grain yield occurred when the shading was done at the end of anthesis and grain filling (X + 15). The number of spikelets per spike was not affected by shading in the 2010 harvest, but the 2011 the period of shading done at the end of silking + 15 days increased the number of spikelets. The trinexapac-ethyl did not affect most of the yield components evaluated. Shading not affect the plant height. In the 2011 harvest, with the application of growth regulator between the first and second knot and between the second and third knot visible to the plant height was lower. The yield was not affected by timing of application of trinexapac-ethyl. In the 2011 harvest shading done at the end of anthesis and grain filling (X + 15 days) resulted in lower productivity. / O uso do regulador de crescimento trinexapac-ethyl visa reduzir a altura das plantas de trigo evitando assim o acamamento e as perdas ocasionadas por ele. Além disso, muda a arquitetura foliar fazendo com que a planta tenha um melhor aproveitamento da radiação solar. Com o objetivo de avaliar os efeitos de épocas de aplicação do regulador de crescimento trinexapacethyl associado ou não ao sombreamento artificial em diferentes estádios de desenvolvimento do trigo, realizaram-se três experimentos na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Ponta Grossa, no município de Ponta Grossa, Paraná, dois no ano de 2010 e um no ano de 2011. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com quatro repetições em esquema fatorial, sendo que no ano de 2010 foi 4 x 3 (épocas de aplicação do trinexapac-ethyl x épocas de sombreamento) nas cultivares de trigo Quartzo e Supera e no ano de 2011 no esquema 4 x 4 (épocas de aplicação do trinexapac-ethyl x épocas de sombreamento), na cultivar Quartzo. Os tratamentos consistiram de quatro épocas de aplicação do trinexapacethyl (sem aplicação, no perfilhamento, entre o 1 e o 2 nó perceptível e entre o 2 e o 3 nó perceptível) na dose de 100 g.ha-1 em ambos anos e de quatro épocas de sombreamento artificial (sem cobertura, da fase de emborrachamento ao espigamento, do espigamento + 15 dias (x) e x + 15 dias) no ano de 2011 de três épocas (sem cobertura, do espigamento + 15 dias (x) e x + 15 dias) no ano de 2010. Não houve interação entre os tratamentos para as características avaliadas. Em ambos dos ensaios não foram observadas diferenças para diâmetro do colmo, área foliar, e índice de colheita. O sombreamento artificial não afetou o número de espigas por metro, de grãos por espigueta e de perfilhos por planta nos dois anos e o menor peso de grãos ocorreu quando o sombreamento foi realizado no final da antese e enchimento de grãos (X + 15). O número de espiguetas por espigas não foi influenciado pelo sombreamento na safra 2010, porém na safra 2011 o sombreamento no final do espigamento + 15 dias aumentou o número de espiguetas por espiga. O trinexapac-ethyl não influenciou a maioria dos componentes de produção avaliados. O sombreamento não interferiu na altura de plantas. Na safra 2011, com a aplicação do regulador de crescimento entre o primeiro e segundo nó e entre o segundo e terceiro nó perceptível a altura de plantas foi menor. A produtividade não foi afetada pelas épocas de aplicação do trinexapac-ethyl. Na safra 2011 o sombreamento artificial efetuado no final da antese e enchimento de grãos (X + 15 dias) resultou em menor produtividade.

Os protetores solares são elementos arquitetônicos que, quando bem projetados e empregados, podem contribuir para a redução dos ganhos térmicos de uma edificação, e conseqüentemente, do consumo energético necessário para resfriar o ar em seu interior. Isso porque, impedindo a incidência de radiação solar direta nos fechamentos transparentes, diminui o efeito estufa e os aumentos da temperatura interna do ar que ele provoca. É exposto um breve histórico da utilização dos dispositivos de proteção solar na arquitetura brasileira. É apresentada uma discussão sobre a real contribuição dos protetores na redução da penetração da radiação solar direta através dos fechamentos transparentes das edificações. O estudo da eficiência enfoca exemplares de protetores encontrados em edifícios de escritórios da cidade de Curitiba-PR. A análise da eficiência dos protetores é feita graficamente, observando os horários em que recebem insolação e projetam sombra nas aberturas. Percebe-se que a maior parte dos protetores está inadequada para as fachadas e orientações em que são empregados. / Shading devices are architectural elements which, when well projected and employed, can contribute to the reduction of the thermal gain in buildings and, consequently, the energy consumption necessary to cooling down hot air inside. Avoiding the direct incidence of sunlight through transparent windows, the shading devices contribute to the reduction of the greenhouse effect as well as the temperature increases caused by it. A brief survey on solar protection devices and their usage in brazilian architecture is presented. The work discuss the actual contribution of protectors in reducing the penetration of direct sunlight through windows or, more generally, transparent glass walls of buildings. The study of efficiency focuses shading devices used for office buildings in the city of Curitiba-PR. That study is accomplished through a graphical method, taking into account the periods in which the solar protection devices receive direct solar radiation and project shadow on the windows. Most part of the protectors considered in the present work do not reach satisfactory performances for the orientations and facades in which they are used.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da disposição de malhas de sombreamento (termo-refletora) instaladas externa e internamente em ambiente protegido, coberto com polietileno de baixa densidade (PEBD), cultivado com gérbera, nas variáveis ambientais, nas variáveis e na qualidade das plantas. Além disso, determinou-se a evapotranspiração da gérbera (ETc), a qual foi correlacionada com as variáveis ambientais e da planta. As variáveis de maior correlação foram utilizadas para a confecção de modelos de estimativa da ETc, por meio de regressões lineares múltiplas (RLM). O experimento foi conduzido em dois ciclos no ano de 2004, junto à área experimental do Departamento de Engenharia Rural, da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP, em um ambiente protegido, subdividido em duas partes, cada uma com 8,5m de comprimento, 6,4m largura e altura máxima de 4,2m. Os ambientes foram cobertos com PEBD e diferenciados um do outro pela instalação de malha termorefletora (50%): malha externa (ambiente 1) e malha interna (ambiente 2). Sensores para medida das variáveis ambientais foram instalados no centro dos ambientes 1 e 2. Os mesmos dados foram coletados externamente por uma estação meteorológica automática. Os resultados dos dois ciclos mostraram que houve alteração no microclima dos dois ambientes estudados. Radiação solar (Qg) nos ambientes 1 e 2 foram 33,6% e 21,7% (1º ciclo) e 27,2% e 17,9% (2º ciclo) da observada externamente. A cobertura do ambiente 2 não alterou a fração da radiação solar em relação à condição externa, porém a do ambiente 1 diminuiu tal relação em 8%. A temperatura no ambiente 1, em média, foi superior em 1% (1º ciclo) e 2% (2º ciclo), em relação ao ambiente externo, enquanto que no ambiente 2 essa diferença foi de 7% e 8%. No ambiente 1, as gérberas apresentaram, em média, 3,21 (1º ciclo) e 3,02 (2º ciclo) botões. No ambiente 2, esses valores caíram para 2,37 e 2,26. Quanto à sua qualidade, verificou-se que no ambiente 1 houve uma maior proporção de plantas de padrão médio e bom. Entre os 1º e 2º ciclos houve diferenças na qualidade das gérberas, sendo menor no 2o em decorrência da menor disponibilidade de energia nesse ciclo. Somente as gérberas presentes no ambiente 1 atenderam às exigências mercadológicas quanto aos botões e à altura da haste. No entanto, com o tempo esse tipo de ambiente pode passar a ter piores condições para a produção, em razão de um maior acúmulo de poeira. No ambiente 1 a ETc média foi de 2,64 (1º ciclo) e 2,26 mm.d-1 2º ciclo), enquanto no ambiente 2 a ETc média foi 2,59 e 2,10 mm.d-1. A análise de correlação mostrou que Qg foi a variável ambiental que mais influenciou ETc. Ao se combinar Qg à área foliar em RLM para estimativa da ETc foram obtidos R2 de 0,82 e 0,75 para os ambientes 1 e 2, respectivamente. Ao se testar essas equações observou-se que a ETc no ambiente 1 foi subestimada em 2% e no ambiente 2 foi superestimada em 2%. Sugere-se estudos futuros com a malha termo-refletora instalada na face interna da cobertura, a fim de anular o efeito da deposição de poeira. / The objective of this study was to evaluate the influence of low density polyethylene (PEBD) as a greenhouse cover in association with thermal shading screen installed in two different positions (outside and inside), cultivated with gerbera, on micrometeorogical variables, as well as on the growth, quality and evapotranspiration (ETc) of gerbera plants. The experiment was carried out during two crop cycles in 2004 at the experimental area of the Department of Rural Engineering, ESALQ/USP, in Piracicaba, State of São Paulo, Brasil. A greenhouse was sub-divided in two parts, witch one with 8,5 m length, 6,4 m width and maximum height of 4,2 m. The greenhouse were covered with PEBD and differed from each other by the position of the thermal shading screen (50%), witch was installed inside (at 3m height) and outside (re-covering the plastic cover). The environment with the thermal screen outside was named A1 and the other with the thermal screen inside was named A2. Micrometeorological sensors were installed in the centers of each greenhouse. The same set of data were also measured by an automatic weather station. The results from the two crop cycles showed that the microclimate was changed by the covers of the greenhouses. Radiation (Qg) inside the greenhouses was 33,6% and 21,7% (first cycle), and 27,2% and 17,9 (second cycles) of the values measured outside, respectively for A1 e A2. The relationship PAR/Qg was not changes in comparison to external conditions in A2. However, this relationship was reduced in 8% in A1. Temperatures inside greenhouses were higher than outside: 1-2% in A1 and 7-8% in A2. Few differences were observed in plant parameters between the two crop cycles. But differences were detected between environments A1 e A2, especially in the number of flower buttons and plant quality. A1 showed to be better having plants with more buttons and with better quality for market. Average ETc ranged from 2,64 to 2,26 mm.d-1 in A1, and from 2,59 to 2,10 mm.d-1 in A2, respectively for the first and second cycles. The correlation analysis between ETc and environmental and plant variables showed that Qg and leaf area per plant (LA) were the main ones to influence the plant water consumption. Multiple linear regression equations, to estimate ETc from Qg and leaf area were proposed for each environment. The test of these equations showed an underestimation of 2% in A1 and an overestimation of 2% in A2.