Repositório Institucional da Universidade Federal Rural da Amazônia
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Utilização de padrão discriminativo, lógica fuzzy e componentes conexos para identificação de planta em tempo real
No full textReconhecimento de padrões é uma área que tem sido utilizada sobretudo no con texto do desenvolvimento de sistemas ou dispositivos dotados de inteligência artificial. No processo de reconhecimento, diversas técnicas têm sido utilizadas, dentre elas o reconhecimento utilizando padrões discriminativos. De uma maneira genérica, esses padrões buscam analisar similaridades em uma imagem utilizando estruturas simples.
Uma de suas vantagens é a possibilidade de desenvolvimento da técnica sem a ne cessidade de uma base de dados extensa. Este trabalho busca analisar a utilização de um padrão discriminativo para reconhecimento de uma erva daninha, Ipomoea sp., em uma plantação de cana-de-açúcar. Folhas de plantas têm sido utilizadas para sua identificação e, no caso de Ipomoea sp. que é uma planta dicotiledônea, pode-se
utilizar para isso a diferença entre a venação reticulada e a paralenírvea da cana-de açúcar, que é uma monocotiledônea. Em ambiente não controlado, o reconhecimento da planta pelas folhas apresenta problemas como: sobreposição, intensidade de luz e oclusão. Diante desse cenário, esta pesquisa propõe um método de identificação precisa e rápida usando templates do tipo Haar-like, logica fuzzy e componentes co nectados para diferenciar monocotiledôneas e dicotiledôneas em um ambiente real. O Haar-like features usa templates para identificar padrões. Usamos esta técnica com o conceito de Imagem Integral para reduzir o tempo de processamento. O objetivo da Imagem Integral é reduzir a quantidade de operações aritméticas no processamento de imagens. Já a lógica fuzzy é utilizada neste trabalho para auxiliar na definição do
tamanho do template a ser utilizado e, dadas as correspondências, classificar a folha.
Em um ambiente não controlado, geralmente são encontradas diversas folhas de di cotiledôneas na mesma imagem. O objetivo da utilização dos componentes conexos é identificar pixels que compõem objetos em uma imagem. Nossa proposta é usar os componentes conexos, lógica fuzzy, Haar-like e Imagem Integral para encontrar a localização correta das folhas dicotiledôneas em uma imagem de um ambiente real.
Testes foram realizados com o intuito de verificar o comportamento do método em relação algumas condições verificadas no ambiente não controlado. Testamos a inva riância a rotação e a oclusão das folhas. O método apresentou bons resultados em relação a esses aspectos. Em relação à acurácia, o método apresenta 90,0% de acu rácia no melhor caso, levando-se em consideração o total de folhas de dicotiledôneas
com folhas pouco sombreadas e algumas folhas com nível de oclusão baixo ou médio.Pattern recognition is an area that has been widely used, especially in the context
of developing systems or devices with artificial intelligence. In the recognition process,
several techniques have been used, among them the recognition using discriminative
patterns. Generically, these patterns seek to analyze similarities in an image using
simple structures. One of their advantages is the possibility of developing the tech nique without the need for an extensive database. This paper seeks to analyze the
use of a discriminative pattern for the recognition of a weed, Ipomoea sp. Plant lea ves have been used for its identification, and in the case of Ipomoea sp. which is a
dicotyledonous plant, the difference between the reticulate and the parallel venation
of sugarcane, which is a monocotyledonous plant, can be used for this. In an uncon trolled environment, the recognition of the plant by the leaves presents problems such
as overlapping, light intensity, and occlusion. Given this scenario, this research propo ses an accurate and fast identification method using Haar-like templates, fuzzy logic,
and connected components to differentiate monocots and dicots in a real environment.
Haar-like features use templates to identify patterns. We use this technique with the
concept of Integral Imaging to reduce processing time. The goal of the Integral Image
is to reduce the number of arithmetic operations in image processing. Fuzzy logic, on
the other hand, is used in this work to help define the size of the template to be used
and, given the matches, to classify the sheet. In an uncontrolled environment, usually,
several dicot leaves are found in the same image. The goal of using the connected
components is to identify pixels that make up objects in an image. We propose to use
the connected components, fuzzy logic, Haar-like, and Integral Image to find the cor rect location of dicot leaves in an image of a real environment. Tests were performed to
verify the behavior of the method concerning some conditions in the uncontrolled envi ronment. We tested the invariance to rotation and occlusion of the leaves. The method
presented good results regarding these aspects. Regarding accuracy, the method pre sents 90.0% accuracy in the best case, taking into account the total number of dicot
leaves with little shaded leaves and some leaves with low or medium occlusion levels.
Keywords: Sugarcane, Computer Vision, Pattern recognition,
O processo sucessional na paisagem do município do Oiapoque, estado do Amapá.
Full text linkCNPqEste trabalho teve por objetivo avaliar o processo de sucessão secundária estabelecida na região da fronteira, município do Oiapoque, de forma a alcançar os seguintes objetivos específicos: Avaliar a composição florística em áreas de pastagens com a finalidade de verificar se a regeneração das plantas arbóreo/arbustivo é predominante, indicando assim o inicio do processo de sucessão florestal. Nesta avaliação também foram testadas a influência da forrageira utilizada, da idade dos pastos, da limpeza das pastagens e das características químicas do solo; e avaliar se o padrão florístico sucessional dos diferentes estratos é o mesmo, e se estão relacionados com os mesmos fatores. Os fatores testados foram a idade e 16 fatores físicos e químicos do solo. O estudo considerou três grandes fases sucessionais; como estágio inicial da sucessão foram considerados as pastagens de Brachiaria brizantha e B. humidicola; como estágios intermediários foram consideradas as capoeiras e, por fim as florestas conservadas. Os inventários florísticos foram realizados em áreas de pequenos produtores familiares. Em 20 florestas primárias foram instaladas parcelas de 20 x 50 m e em 20 capoeiras foram instaladas parcelas de 10 x 50 m. Em toda a extensão da parcela foram inventariados todos os indivíduos com DAP > 10 cm (Estrato Superior); e dentro destas parcelas foram alocadas sub-parcelas de 10 x 50 m nas florestas primárias e de 5 x 50 m nas capoeiras, para inventariar os indivíduos com DAP 2,0 m (Estrato médio). Finalmente, um transecto de 1 x 50 m foi colocado no centro da parcela para inventariar os indivíduos com 0,10 m 10 cm (upper stratum); and within these plots were allocated sub- plots of 10 x 50 m in primary forests and 5 x 50 m in secondary forests, to inventory the individuals with DBH 2.0 m (middle stratum). Finally, to inventory individuals with 0.10 m < height < 2.0 m (lower stratum), a transect of 1 x 50 m was placed in the center of the plots in the forests and in 31 different pastures as well. In the same 71 plots of the floristic inventory were also collected soil samples for physical and chemical characterization. The analyzed soil factors were: pH, organic matter, P, K, Ca, Ca + Mg, Al, H + AL, Sum of bases, CTC, base saturation, saturation for Al and content of coarse sand, fine sand, clay and silt. Although in pastures most plants are herbaceous, often regarded as weeds, development of tree/shrub species indicate the installation of the successional process. In the pastures of B. humidicola, which contains more tree/shrub species and individuals, this process was more advanced than in the pastures of B. brizantha. The higher level of acidity in pastures of B. brizantha may be a result of grass architecture , their level of nutritional requirements combined with the frequent use of fire in pastures , leading to less development of tree / shrub species , which may delay the initial process forest regeneration.At Oiapoque, the age of the pastures did not influenced the floristic composition, as reported in the literature. Regardless of age, the pasture cleaning applied by the owners was more important; fact that led to different sets of dominant species that influenced differently the beginning of the successional process. Over the successional stages, the three strata revealed a floristic gradient, with increasing richness, equitability and diversity of Shannon; this gradient is associated to different environmental conditions that become limiting to species development. The middle and upper strata were influenced by the same soil factors, but the lower stratum seems to be more demanding in nutrients, especially MO, P and K. However, in the three analyzed strata, pH and Ca were associated with pastures and Al was associated with forests and secondary forests; and this can be considered as a similar pattern between vegetation strata
Desenvolvimento de Khaya ivorensis a. chev (mogno-africano) sob diferentes espaçamentos de plantio.
Full text linkCAPES e CNPq.O objetivo deste estudo foi comparar o crescimento, produtividade de madeira por hectare e sobrevivência em cultivos de Khaya ivorensis com espaçamentos diferentes, no município de Igarapé-Açu, mesorregião nordeste paraense, na propriedade Fattoria Piave. O primeiro capítulo objetivou um levantamento bibliográfico sobre o cultivo da espécie no Brasil e no mundo, para subsidiar as discussões dos artigos subsequentes. O segundo capítulo teve como objetivo comparar o crescimento, produtividade e sobrevivência em cultivos de Khaya ivorensis em 3 espaçamentos diferentes, denominados tratamentos T1 (5 x 3 m), T2 (4 x 4 m) e T3 (5 x 5 m). Foram realizadas avaliações dendrométricas de altura total e diâmetro a altura do peito (DAP) em árvores aleatorizadas, observando a sobrevivência. Estatisticamente foi aplicada análise univariada em subparcelas (teste F) em função do tempo para se analisar esses 3 tratamentos, e suas interações nas idades.As médias de altura total, DAP e volume por árvore foram comparadas pelo teste de Tukey (p<0,05) para se verificar se os espaçamentos diferiram em função do tempo. A sobrevivência nos tratamentos T1, T2 e
T3, foram obtidas através da recontagem de cada plantio. Na comparação entre as médias, a altura nas árvores que apresentavam 4 e 7 anos de idade no T1 diferiu dos tratamentos T2 e T3. No que tange ao DAP aos 7 anos, registrou-se o maior DAP no T3. Com base na volumetria por árvore, no número de árvore/ha, obtidos para os 3 espaçamentos aos 7 anos de idade, foram 132,38 m³/ha no tratamento T1, 98,49 m³/ha
no T2 e 130,06 m³/ha no T3. A taxa de sobrevivência das plantas no foi maior no tratamento T3 (86,3%), seguido por T2 (85,8%) e T1 (80,02%). Concluiu-se que o espaçamento influenciou no desenvolvimento das árvores de Khaya ivorensis, e o espaçamento 5x5 apresentou melhor crescimento das árvores, com maior percentual de sobrevivência, volumetria por planta e por hectare demonstrando maior viabilidade técnica e econômica entre os avaliados. O terceiro capítulo objetivou analisar o crescimento, a produtividade e a sobrevivência de um cultivo de Khaya ivorensis, no espaçamento 6 x 6 m em triângulo, durante 7 anos de idade. A coleta dos dados dendrométricos e de sobrevivência, foi realizada anualmente em 4 unidades amostrais fixas pelo período de 7 anos. Foram calculados o volume por hectare de madeira de fuste e os referentes Incrementos Correntes e Médios Anuais. A análise dos dados foi realizada através de ANOVA GLM, para melhor estudar as médias e as tendências de crescimento para as diferentes variáveis estudadas. Como resultados foi possível observar o satisfatório crescimento nas alturas total e de fuste, semelhantes a outros
cultivos registrados na bibliografia sobre a espécie, com maiores densidades de povoamento. Para a variável DAP foi relatado um crescimento superior ao encontrado em cultivos com densidades maiores, exceto quando comparados à cultivos irrigados. A produtividade calculada atingiu ao 7° ano 51,38 m³/ha, com incrementos corrente e médio crescentes até o 6° ano de plantio e a sobrevivência calculada atingiu média de 86%. Contudo concluiu-se que o plantio desta espécie em espaçamento amplo apresenta crescimento em alturas e DAP satisfatórios, exceto quando atacados por pragas que afetam a brotação apical, atingindo produtividade similar à obtida em cultivos com a espécie em densidades maiores e em comparação com outras espécies nobres em espaçamento mais curto. A sobrevivência foi satisfatória, e grande parte da mortalidade relatada ocorreu devido à fatores não relacionados ao espaçamento.The objective of this study was to compare the growth, wood productivity per hectare and survival in Khaya ivorensis crops with different spacing, in the municipality of Igarapé-Açu, in the northeast region of Pará, on the Fattoria Piave property. The first chapter aimed at a bibliographic survey on the cultivation of the species in Brazil and in the world, to support the discussions of subsequent articles. The second chapter aimed
to compare the growth, productivity and survival in Khaya ivorensis crops in 3 different spacing, called treatments T1 (5 x 3 m), T2 (4 x 4 m) and T3 (5 x 5 m). Dendrometric evaluations of total height and diameter at breast height (DAP) were performed on randomized trees, observing survival. Statistically, univariate analysis in subplots (F test) was applied as a function of time to analyze these 3 treatments, and their
interactions in the ages. The averages of total height, DBH and volume per tree were compared using the Tukey test (p <0, 05) to verify whether the spacing differed as a function of time. Survival in treatments T1, T2 and T3 were obtained by recounting each planting. When comparing the averages, the height of trees that were 4 and 7 years old at T1 differed from treatments T2 and T3. Regarding the DAP at 7 years old, the
highest DAP was registered in T3. Based on the volumetry per tree, the number of trees / ha, obtained for the 3 spacings at 7 years of age, were 132.38 m³ / ha in treatment T1, 98.49 m³ / ha in T2 and 130.06 m³ / ha in T3. The plant survival rate was not higher in treatment T3 (86.3%), followed by T2 (85.8%) and T1 (80.02%). It was concluded that the spacing influenced the development of Khaya ivorensis trees, and the 5x5 spacing showed better tree growth, with a higher percentage of survival, volumetry per plant and per hectare, demonstrating greater technical and economic viability among those evaluated. The third chapter aimed to analyze the growth, productivity and survival of a cultivation of Khaya ivorensis, in the 6 x 6 m spacing in a triangle, for 7 years of age. The collection of dendrometric and survival data was carried out annually in 4 fixed sample units for a period of 7 years. The volume per hectare of stem wood and the corresponding Current and Average Annual Increments were calculated. Data analysis was performed using ANOVA GLM, to better study the averages and growth trends for the different variables studied. As a result, it was possible to observe the satisfactory growth in the total and bole heights, similar to other crops registered in the bibliography about the species, with higher densities of population. For the DAP variable, a higher growth than that found in crops with higher densities was reported, except when compared to irrigated crops. The calculated productivity reached 51.38 m³ / ha in the 7th year, with current and average increasing increments until the 6th year of planting
and the calculated survival reached an average of 86%. However, it was concluded that the planting of this species in wide spacing shows growth at satisfactory heights and DBH, except when attacked by pests that affect apical sprouting, reaching productivity similar to that obtained in crops with the species in higher densities and in comparison with other species noble in shorter spacing. Survival was satisfactory, and much of the reported mortality occurred due to factors unrelated to spacing
Determinação do potencial silvicultural de espécies do gênero Cecropia na flona do Tapajós – PA.
Full text linkClassificadas como pioneiras no processo de sucessão florestal, as espécies do gênero Cecropia, pertencente à família Urticaceae, popularmente conhecidas como embaúba, têm como características ocupar rapidamente clareiras abertas naturalmente, pela exploração florestal ou formações secundárias provenientes de atividades agropecuárias abandonadas. Parâmetros como o rápido crescimento, a ampla distribuição espacial e elevada abundância, associados às propriedades tecnológicas da madeira favoráveis para utilização na indústria,
colocam o gênero em destaque diante da necessidade de introduzir novas espécies no mercado visando compor colheitas futuras. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar o potencial silvicultural das espécies do gênero Cecropia através da estrutura horizontal, dinâmica populacional e a caracterização do potencial produtivo madeireiro pós-colheita florestal. O experimento está localizado na FLONA Tapajós, município de Belterra-PA, onde em 1979 foi realizada a exploração florestal. Em 1981 foram instaladas ao acaso 36 Parcelas Permanentes, sendo inventariados todos os indivíduos com DAP ≥ 5 cm. As medições foram realizadas em nove cronossequêcias (1981, 1982, 1983, 1985, 1987, 1992, 1997, 2007 e 2012) em 33 anos
após exploração florestal. Parcelas testemunhas também foram instaladas próximas a área experimental. Foram identificadas em destaque na área, duas espécies do gênero: Cecropia distachya e Cecropia sciadophylla. Foi observado um aumento considerável na densidade, atingindo um máximo em quatro anos após a exploração (82,3 árvores/ha) e posterior decréscimo até atingir, após 28 anos, valores similares à área não explorada. Cecropia apresentou, em termos de dominância e volume, acréscimo significativo aos 13 anos póscolheita (1,7 m².ha-1); 15,6 m³.ha-1), com uma produtividade máxima levemente superior em volume aos 18 anos (16,4 m³.ha-1), tendo a partir deste momento um rápido declínio. As taxas de ingresso foram muito superiores as de mortalidade 3 anos após a exploração. A partir do terceiro período, 6 anos após exploração (1985), houve balaço negativo até o final do monitoramento. Cecropia spp. mostrou altos incrementos logo após a exploração florestal, sendo que C. sciadophylla mostrou maior crescimento considerando todo período (1981- 2012). Conclui-se que as espécies do gênero Cecropia apresentam alto potencial silvicultural
para a produção de madeira após exploração florestal em menor tempo do que o ciclo de corte estabelecido na legislação, que é de 35 anos, o que sugere um manejo diferenciado por apresentarem dinâmica de curta duração.Classified as pioneers in the process of forest succession, the species of the genus Cecropia, belonging to the family Urticaceae, popularly known as embaúba, have the characteristics of rapidly occupying open clearings naturally, by forest exploitation or secondary formations from abandoned agricultural activities. Parameters such as rapid growth, broad spatial distribution and high abundance associated with the favorable wood technological properties for use in industry place the genus in the forefront of the need to introduce new species to the market in order to compose future crops. Thus, the objective of this work was to determine
the silvicultural potential of the species of the genus Cecropia through the horizontal structure, population dynamics and the characterization of the post-harvest forest potential. The experiment is located in Tapajós FLONA, municipality of Belterra-PA, where in 1979 the forest exploitation was carried out. In 1981, 36 permanent plots were installed at random, and all individuals with DBH ≥ 5 cm were inventoried. The measurements were carried out in nine consecutive seasons (1981, 1982, 1983, 1985, 1987, 1992, 1997, 2007 and 2012) in 33 years after forest exploitation. Inspection plots were also installed near the experimental area.
Two species of the genus Cecropia distachya and Cecropia sciadophylla were identified in the area. A considerable increase in density was observed, reaching a maximum in four years after the exploration (82.3 trees.ha-1) and subsequent decrease until reaching, after 28 years, values similar to the unexplored area. In terms of dominance and volume, Cecropia presented a significant increase at 13 years post-harvest (1.7 m².ha-1, 15.6 m³.ha-1), with a maximum yield slightly higher in volume at 18 years (16.4 m³.ha -1), and from this moment a rapid decline. Admission rates were much higher than mortality rates 3 years after the exploration. From the third period, 6 years after exploration (1985), there was a negative balance until the
end of the monitoring. Cecropia sp. Showed high increases soon after the forest exploitation, and C. sciadophylla showed greater growth considering all period (1981-2012). It is concluded that the species of the genus Cecropia present a high silvicultural potential for the production of wood after forest exploitation in a shorter time than the cutting cycle established in the legislation, which is 35 years old, which suggests a different management because they present dynamics of short term
Viabilidade econômica de sistemas agroflorestais no nordeste paraense.
Full text linkOs sistemas de produção praticados pelos agricultores familiares no nordeste paraense são caracterizados pelo sistema de corte e queima da vegetação primária e secundária, acarretando na degradação do solo, emissão de gases do efeito estufa, danos à saúde dos agricultores e trabalhadores rurais, entre outros prejuízos ocasionados por essa prática. Os sistemas agroflorestais (SAF) têm sido apontados como solução produtiva viável para substituição da prática de corte e queima, pois envolve o plantio simultâneo ou sequencial na mesma área de plantas florestais com cultivos agrícolas e/ou animais. É considerada uma atividade que apresenta riscos e incertezas em relação a sua economia, havendo a necessidade de avaliações econômicas. Este trabalho apresenta três capítulos. O primeiro consiste em um levantamento bibliográfico sobre a agricultura familiar em um contexto geral e na realidade amazônica, as formas de uso da terra e alternativas agroecológicas de produção para os agricultores familiares da região. O segundo avaliou economicamente um sistema agroflorestal sequencial em unidade produtiva familiar, implantado em área preparada com a técnica de corte e trituração da capoeira no município de Marapanim, Pará, no horizonte de planejamento de vinte anos, a taxa de desconto utilizada foi de 2,5% a.a (ao ano). As informações referentes
aos coeficientes técnicos de produção, preços dos insumos, implementos agrícolas e mão de obra do sistema foram coletados através de oficinas coletivas realizadas em 2008 com a participação dos agricultores colaboradores do projeto Tipitamba, da Embrapa, e foram atualizados para período de julho de 2015. As receitas foram estimadas de acordo com a venda da produção dos cultivos agrícolas de milho, feijão caupi e farinha de mandioca, que é feita na feira do município vizinho, Igarapé-Açu. Os preços de venda levantados foram os praticados no mercado de Igarapé-Açu. O sistema de produção analisado apresentou viabilidade econômica tendo em vista os indicadores econômicos calculados: valor presente líquido (VPL) correspondente a R 572,03 e payback igual a 3,0. O terceiro capítulo tem por objetivo avaliar economicamente dois sistemas agroflorestais multiestratificados, sendo um familiar orgânico e o outro empresarial e convencional, ambos localizados no município de Tomé-Açu, Pará, no horizonte de planejamento de trinta anos, a taxas de juros utilizadas na análise correspondem a 2,5% 7,65% ao ano. Para a taxa de juros de 2,5% o valor presente líquido (VPL) apresentou valores iguais a R 357.469,36, para o SAF2, taxa interna de retorno (TIR) corresponde a 75,02% e 59,25%, para os SAF1 e SAF2, respectivamente, o valor anual equivalente (VAE) igual a R 17.472,19, para o SAF2, e a razão benefício custo (RB/C) 2,70 para o SAF1 e 2,10 e para o SAF2. Para a taxa de 7,65% o valor presente líquido (VPL) correspondeu a R 210.998,76, para o SAF2, o valor anual equivalente (VAE) igual a R 18.742,54, para o SAF2, a razão benefício custo (RB/C) 2,40 para o SAF1 e 2,00 e para o SAF2, os resultados para a TIR correspondem a 75,02% e 59,25%, para os SAF1 e SAF2, respectivamente e o payback apresentou os mesmo resultados paras as duas taxas de juros, igual a 3,0 para o SAF1 e 4,0 para o SAF2. Os indicadores econômicos calculados apontam a viabilidade econômica dos sistemas.The production systems practiced by farmers in northeast Pará are characterized by the cutting system and burning of primary and secondary vegetation, resulting in soil degradation, emission of greenhouse gases, harm to the health of farmers and rural workers, among other losses caused by this practice. Agroforestry systems (SAF) have been identified as a viable productive solution to replace the slash and burn practice, it involves the simultaneous or sequential planting in the same area of forest plants with crops and / or
animals. It is considered an activity that presents risks and uncertainties regarding its economy, with the need for economic evaluations. This paper presents three chapters. The first consists of a literature review on the family farm in a general context and in the Amazon reality, forms of land use and agroecological production alternatives for farmers in the region. The second economically evaluated a sequential agroforestry system in family production unit, deployed in the area prepared with the cutting technique and grinding poultry in the city of Marapanim, Pará, in the planning horizon of twenty years, the discount rate used was 2, 5% per annum (pa). Information regarding the technical coefficients of production, prices of inputs, farm implements and system manpower were collected through collective workshops held in 2008 with the participation of employees farmers tipitamba project, Embrapa, and have been updated for the period from July 2015. revenues were
estimated according to the sale of the production of corn crops, cowpea and cassava flour, which is made at the fair of the neighboring city, Igarape-Acu. Selling prices were raised those practiced in the Igarapé-Açu market. The analyzed production system showed economic viability in view of the calculated economic indicators net present value (NPV) corresponding to R 572.03 and payback period of 3.0. The third chapter aims to evaluate economically two multistrata agroforestry systems, with an organic family and other business and conventional, both located in the municipality of Tomé-Açu, Pará, the planning horizon for thirty years, the interest rates used in the analysis corresponding to 2.5% 7.65% per year. For interest rate of 2.5% the net present value (NPV) showed values equal to R 357,469.36 for the SAF2, internal rate of return (IRR) is 75 , 02% and 59.25% for the SAF1 and SAF2 respectively, the equivalent annual value (EAV) equal to R 17,472.19 for the SAF2, and the reason benefit value (RB/ C) 2.70 to SAF1 and 2.10 and the SAF2. For the rate of 7.65% the net present value (NPV) was R 210,998.76 for the SAF2, the equivalent annual value (EAV) equal to R 18,742.54 for the SAF2, the cost-benefit ratio (R B / C) and 2.40 to 2.00 SAF1 and the SAF2, the results for the TIR match 75.02 % and 59.25% for the SAF1 and SAF2, respectively, and the payback presented the same results you stop the two interest rates, equal to 3.0 for SAF1 and 4.0 for SAF2. The calculated economic indicators point to the economic viability of the systems
Diversidade funcional microbiana durante o processo de fermentação de cacau.
Full text linkMinistério da Educação e Universidade Federal Rural da AmazôniaTheobroma cacao (cacau), uma fruta amplamente cultivada no Brasil, é um componente essencial da bioeconomia amazônica. Uma etapa crucial na produção de cacau é a fermentação espontânea, na qual a atividade microbiana é vital para a produção de chocolate. No entanto, a diversidade de microrganismos ativos e seu papel atrelados as proteínas expressas pelos mesmos, nos atributos finais do chocolate é principalmente desconhecida. Este estudo avaliou a abundância relativa de bactérias e fungos e a diversidade de proteínas expressas por tais microrganismos em diferentes estágios de fermentação espontânea de grãos de cacau usando uma abordagem combinada de metabarcoding e metaproteômica. Os resultados do metabarcoding mostraram que Saccharomyces, Torulospora, Weissella, Lactobacillus e Acetobacter foram os gêneros mais abundantes detectados durante os seis dias de fermentação espontânea ocorrida em um município paraense que tem forte apelo econômico para a região e para a cultura do cacau. A diversidade de proteínas foi dinâmica ao longo do processo, pois a maior identificação de proteínas atribuídas a T. cacau e leveduras ocorreu nas primeiras etapas (T0 - T3) da fermentação. Em contraste, as proteínas atribuídas às bactérias foram mais abundantes nos estágios avançados (T4 - T7). No entanto, foram detectadas mudanças significativas nos táxons ativos ao longo dos dias, através da fermentação, onde além dos gêneros bem conhecidos envolvidos na fermentação (Saccharomyces, Lactobacillus e Acetobacter), alguns novos táxons microbianos pareciam ativos durante o processo, incluindo bactérias (Ferruginibacter sp., Dongia mobilis, Inquilinus spp., Microvirga spp., Rummeliibacillus spp. e Sphingopyxis spp.), fungos semelhantes a leveduras (Cyphellophora europaea) e fungos filamentosos (Acremonium chrysogenum, Ashbya gossypii, Candolleomyces aberdarensi, Lasiodiplodia theobromae e Psathyrella spp.). Esses resultados indicam uma mudança na abundância relativa de proteínas nas diferentes etapas, denotando que diversos microrganismos participam da fermentação espontânea, e sua atividade varia ao longo do processo. Esses resultados abrem oportunidades para pesquisas futuras que conectem o metabolismo microbiano à qualidade final do chocolate.Theobroma cacao (cocoa), a widely cultivated fruit in Brazil, is an essential component of the Amazonian bioeconomy. A crucial step in cocoa production is spontaneous fermentation, in which microbial activity is vital for chocolate production. However, the diversity of active microorganisms and their role linked to the proteins expressed by them in the final attributes of chocolate is mostly unknown. This study evaluated the relative abundance of bacteria and fungi and the diversity of proteins expressed by such microorganisms at different spontaneous fermentation stages of cocoa grains using a combined metabarcoding and metaproteomic approach. The metabarcoding results showed that Saccharomyces, Torulospora, Weissella, Lactobacillus, and Acetobacter were the more abundant genera detected through the six days of spontaneous fermentation occurred in a municipality in Pará that has a strong economic appeal for the region and for the cocoa culture. The diversity of proteins was dynamic throughout the process, as the higher identification of proteins assigned to T. cacao and yeasts was in the first stages (T0 - T3) of fermentation. In contrast, proteins assigned to bacteria were more abundant in advanced stages (T4 - T7). However, changes in active taxa were detected over days throughout fermentation, where of the well-known genera involved in fermentation (e.g. Saccharomyces, Lactobacillus and Acetobacter), some new taxa resident microbes beyond the process, including bacteria (Ferruginibacter sp., Dongia mobilis, Inquilinus spp., Microvirga spp., Rummeliibacillus spp., and Sphingopyxis spp.), yeast-like fungi (Cyphellophora europaea) and filamentous fungi (e.g., Acremonium chrysogenum, Ashbya gossypii, Candolleomyces aberdarensi, Lasiodiplodia theobromae and Psathyrella spp.).These results indicate a change in the relative abundance of proteins in the different stages, denoting that diverse microorganism participate in spontaneous fermentation, and their activity varies through the process. These results open opportunities for future research to connect microbial metabolism to the final quality of chocolat
Propriedades físicas e mineralógica dos solos de terra preta arqueológica na Amazônia.
Full text linkNa região amazônica, os solos antropogênicos são férteis e sustentáveis, conhecidos como solos Terra Preta (TPA), são resultados de profundas modificações provocadas pelas atividades humanas. Elas ocorrem em diversas classes de solos, em faixas descontínuas pela região amazônica que pode chegar a metros (m) ou a quilômetro (km). O arquipélago do Marajó apresenta vários sítios arqueológicos e alguns estão localizados em Gurupá-PA, uma região que apresenta uma transição indígena-europeia, e com comunidades e vilas exercendo o extrativismo de forma organizacional. Os solos de terra preta presentes nos sítios arqueológicos apresentam faixas descontinuas, coloração escura e com espessura que pode chegar a 1 metro ou mais. Logo, levantou-se a hipótese de que as propriedades físicas do solo são semelhantes em todos os solos considerados terra preta arqueológica. Com isso, objetivo geral é avaliar as propriedades física do solo e os minerais ligado a argila em terra preta arqueológica e suas adjacências em busca de respostas para entender a formação das TPA. Para buscar resposta para o objetivo geral foi estabelecido os objetivos específicos, os mesmos correspondem a cada capítulo da tese. No primeiro buscou-se verificar a classificação textural através do pré-tratamento com queima da matéria orgânica em solo de terra preta. No segundo buscou-se caracterizar os atributos dos solos de terras pretas arqueológicas no município de Gurupá. O resultado do primeiro trabalho mostrou que a matéria orgânica em solos de terra preta pode influenciar na textura do solo e que a queima da MO com peróxido em níveis alto pode subestimar a classificação textural. O resultado referente ao segundo, os maiores agregados do solo estão na malha de diâmetro maior 4mm, predominância de minerais da fração argila caulinita com presença de strengite, anástasio, albite, minerais estes observados em solos de TPA.In the Brazilian Amazon region, anthropogenic soils are fertile and sustainable, known Black Earth (BE) soils, are the result of profound modifications caused by unintentional human activities, occurring in various soil classes, are found discontinuous bands by the Amazon region that can reach meters (m) or kilometer (km). The Marajó archipelago presents several archeological sites and some are located in Gurupá-PA, a region that presents an indigenous-European transition, and with communities and villages exercising extractivism in an organized way. The black earth soils present in the archaeological sites present a discontinuous band, dark in color, and with a thickness that can reach 1 meter (m) or 30 centimeters (cm). Therefore, it was hypothesized that the physical properties of the soil are similar in all soils considered to be archaeological black earth. Thus, the general objective is to evaluate the physical properties of the soil and clay-bonded minerals in archaeological black earth and its surroundings in search of answers to understand the formation of the TPA. In order to find an answer to the general objective, specific objectives were established, corresponding to each chapter. In the first, it was sought to verify the textural classification through the pre-treatment with burning of organic matter in black earth soil. In the second, we sought to characterize archaeological black earth soils in the municipality of Gurupá. The result of the work showed that an organic matter in black earth soils can first influence the soil texture and that the burning of OM with per at high levels can underestimate the texture classification. The second result, the largest soil aggregates are in the mesh with a larger diameter of 4mm, predominance of ores from the kaolinite literature with the presence of strengite, anastasium, albite, these minerals observed in TPA soils
Natural regeneration of tree species following reduced-impact logging in eastern Amazonia
Full text linkCAPESAs atividades de exploração madeireira podem reduzir o potencial de estabelecimento e crescimento da regeneração natural em florestas tropicais através de alterações na disponibilidade de recursos, podendo mudar a dinâmica da comunidade florestal. No entanto, a sustentabilidade do manejo florestal é apoiada pela regeneração natural das espécies, cujos mecanismos foram investigados durante anos com o objetivo
de identificar os impactos a longo prazo das explorações nas florestas tropicais, cruciais para a conservação da biodiversidade. Diversos estudos abordaram a dinâmica das florestas tropicais após as formações de clareias, sempre baseados em uma composição florística e vegetação pré-existente. As clareiras são grandes responsáveis por manter a diversidade nas florestas tropicais, proporcionando ambientes que permitem o
estabelecimento de novos indivíduos devido à maior disponibilidade de recursos. O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas da regeneração natural de espécies arbóreas presentes nas clareiras de exploração através de uma cronosequência de 14 anos de uma floresta explorada com técnicas de impacto reduzido, avaliando a densidade de indivíduos e riqueza de espécies em cada um dos anos estudados, comparando com uma área controle de floresta não explorada. O estudo foi realizado na Fazenda Rio Capim, uma área de
manejo florestal (FMA) pertencente à empresa Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda. Os dados foram amostrados em novembro de 2014 e novembro de 2015 dentro das clareiras abertas devido à retirada de árvores nos anos de 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2006, 2010, 2010. Um total de 243 clareiras, dentro de oito anos de exploração madeireira foram amostrados ao longo da cronosequência e de uma área de floresta controle não explorada. Considerando os valores encontrados em relação à densidade de indivíduos e riqueza de
espécies nas áreas exploradas, os resultados não mostram diferenças estatísticas, demonstrando que a intensidade de exploração utilizada nas áreas estudadas não gerou alteração na regeneração. Em relação aos resultados nos ambientes presentes dentro das clareiras (Centro, Intermediário e Borda), novamente foi confirmado que a intensidade de exploração não foi suficiente para gerar alteração na densidade e composição dos indivíduos, não sendo encontradas diferenças estatísticas. Considerando que a exploração
madeireira ainda ocorre em florestas tropicais em todo o mundo, os resultados encontrados podem auxiliar no entendimento dos impactos da exploração madeireira e a capacidade de recuperação da floresta.Logging activities may reduce the potential for establishment and growth of natural regeneration in tropical forests through changes in soil properties such nutrient concentration and community dynamics. However, the sustainability of forest management is supported by the natural regeneration of species, whose mechanisms have been investigated by foresters and ecologists with the objective of identifying the longterm impacts of logging disturbances on tropical forests, crucial to biodiversity conservation. Numerous studies have addressed the dynamics of tropical forests after gaps formations, always based on a previously existing vegetation and floristic composition. Canopy gaps are fundamental importance to maintain diversity in tropical forests, providing environments that allow the establishment of new individuals due to an availability of resources. The objective of this work was to evaluate the responses of the natural regeneration of tree species present in logging gaps through a chronosequence of 14 years of logged forests, evaluating density of individual and species richness in each of the years studied, comparing with a control area of mature unlogged forest. The study was carried out in Fazenda Rio Capim, a forest management area (FMA) belonging to the company Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda. The data were sampled in November 2014 and November 2015 within canopy gaps opened due to tree felling in the years of 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2006, 2008, 2010, 2012. A total of 243 gaps from eight years of logging were sampled over a 14-year chronosequence and a control area. Considering the values found in this thesis in relation to the diversity of individuals and species in the
logged areas, the results did not show statistical differences, demonstrate that the intensity of logging used in the areas studied did not generate an increase in regeneration. About the environments inside gaps (Center, Intermediate and border), confirming again the intensity of logging was not enough to generate changes in the environments, no statistical differences were found. Considering logging still occurs in rainforests around the world, our results may provide valuable knowledge to understand long-term intensive logging impacts and forest recovery ability
O uso de um modelo de monitoramento simplificado como ferramenta para o acompanhamento de parâmetros físico-químicos em sistema de aquaponia amazônico.
Full text linkDiante da necessidade mundial por alimentos, a aquaponia tem ganhado destaque por ser uma técnica que possibilita a produção de alimentos mais saudáveis, em um menor espaço de tempo, sendo assim, esta pesquisa teve como objetivo verificar a instalação, funcionamento e viabilidade de um sistema para monitoramento remoto de uma produção aquopônica, construído com produtos acessíveis comercialmente que possibilitaram a observação de parâmetros físico-químicos e a observação do desenvolvimento do cultivo vegetal. O experimento foi conduzido no Laboratório de Biossistemas Aquícolas Amazônicos (BIOAQUAM) da Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA). A avaliação do funcionamento do sistema ocorreu em 39 dias, em uma estufa do tipo capela, onde foi instalado um sistema de produção do tipo floating, que era acompanhado remotamente e presencialmente, contendo alface baby leaf do tipo alface-Creta Roxa, com espaçamentos entre linhas (5x5). A espécie animal utilizada foi o tambaqui (Colossoma macropomum), cultivado em uma densidade de 2,5 kg/m3. O sistema remoto de monitoramento contou com uma câmera modelo Smart (Câmera 360º Bot Wi-Fi Positivo), um termo-higrômetro (Balacoo - modelo Thermometer HTC-2) pH contínuo (Juanjuan - modelo pH-990). Foram mensurados de forma presencial a cada 3 dias, o oxigênio dissolvido, nitrito, nitrato e amônia com kit comercial água doce. A temperatura e umidade da estufa foram medidas diariamente com termo-higrômetro digital (WLXY, HF-2ª, SP, Brasil). Para fins de comparação e aferição, os parâmetros da água foram medidos através de equipamentos laboratoriais, na mesma periodicidade dos kits comerciais. Para o oxigênio dissolvido, foi utilizado uma sonda (YSI ProODO, OH, EUA, ± 0,01 mg L -1), a condutividade (medidor de condutividade elétrica TDS& EC, SP, Brasil,
± 2% FS) e o pH foi medido pelo aparelho (AKSO, RS, Brasil, ±0,01). Amostras de água,
posteriormente analisadas em laboratório, foram filtradas em membrana GF/F 0,7 μm.. A
análise da água incluiu amônia total ± 0,03 mg L -1, assim como de nitrito (Griess reaction, RSD
4%), nitrato (RSD 1,14%), lido a 220 nm/270 nm em espectrofotometria Ionlab. Todos os dados
foram submetidos ao teste de normalidade, homocedasticidade e análise de variância
(ANOVA), pelo teste F (p < 0,05), usando o programa Statistica 7.0, verificou-se que o sistema
funcionou para o acompanhamento das variáveis mensuradas, podendo ser utilizado como
ferramenta auxiliar na tomada de decisão quanto ao cultivo.Faced with the global need for food, aquaponics has gained prominence as a technique that
enables the production of healthier foods in a shorter period of time, therefore, this research
aimed to verify the installation, operation and viability of a system for remote monitoring of
aquaponic production, built with commercially accessible products that made it possible to
observe physical-chemical parameters and observe the development of plant cultivation. The
experiment was carried out at the Laboratory of Amazonian Aquaculture Biosystems
(BIOAQUAM) of the Federal Rural University of Amazonia (UFRA). The evaluation of the
functioning of the system took place in 39 days, in a chapel-type greenhouse, where a floating-
type production system was installed, which was monitored remotely and in person, containing
baby leaf lettuce of the Purple Crete lettuce type, with spacing between rows (5x5). The animal
species used was tambaqui (Colossoma macropomum), cultivated at a density of 2.5 kg/m3.
The remote monitoring system had a Smart model camera (Camera 360º Bot Wi-Fi Positivo),
a thermo-hygrometer (Balacoo - model Thermometer HTC-2) and continuous pH (Juanjuan -
model pH-990). Dissolved oxygen, nitrite, nitrate and ammonia were measured in person every
3 days with a commercial freshwater kit. The temperature and humidity of the greenhouse were
measured daily with a digital thermo-hygrometer (WLXY, HF-2ª, SP, Brazil). For comparison
and measurement purposes, the water parameters were measured using laboratory equipment,
at the same frequency as the commercial kits. For dissolved oxygen, a probe (YSI ProODO,
OH, USA, ± 0.01 mg L -1), conductivity (electrical conductivity meter TDS& EC, SP,
Brazil, ± 2% FS) and pH were used. was measured by the device (AKSO, RS, Brazil, ±0.01).
Water samples, later analyzed in the laboratory, were filtered through a GF/F 0.7 μm membrane.
The water analysis included total ammonia ± 0.03 mg L -1, as well as nitrite (Griess reaction,
RSD 4%), nitrate (RSD 1.14%), read at 220 nm/270 nm in Ionlab spectrophotometry. All data
were submitted to the test of normality, homoscedasticity and analysis of variance (ANOVA),
by the F test (p < 0.05), using the Statistica 7.0 program, it was verified that the system worked
for the monitoring of the measured variables, can be used as an auxiliary tool in decision-
making regarding cultivatio
Contaminação por elementos terras raras em áreas de mineração de ouro na Amazônia oriental
Full text linkMinistério da Educação, Universidade Federal Rural da Amazônia e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico.O ouro (Au) é explorado por métodos rudimentares em diversas minas artesanais na Amazônia, o que gera resíduos que podem prejudicar o ecossistema e a saúde pública com a poluição por elementos terras raras (ETRs). Os objetivos desse estudo foram determinar as concentrações e os riscos de ETRs em áreas alteradas pela mineração artesanal de Au no sudeste e no nordeste da Amazônia. As áreas estudadas no sudeste da região foram referentes à zona de influência da mina artesanal de Serra Pelada, localizada no município de Curionópolis, estado do Pará, e contemplaram áreas agrícolas, urbanas, de mineração e de floresta nativa. No nordeste da Amazônia, as áreas estudadas corresponderam a minas artesanais de Au em Cachoeira do Piriá, estado do Pará, onde os mineradores utilizam métodos como exploração subterrânea, reprocessamento por cianetação e mineração superficial de coluvião. As amostras foram coletadas e submetidas à caracterização química e granulométrica. As concentrações de ETRs foram quantificadas por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado e usadas para estimar índices de poluição e de riscos ao ambiente e à saúde humana. De maneira geral, as propriedades apresentaram diferenças marcantes entre áreas sem impacto antrópico significativo e áreas alteradas, que tiveram teores mais baixos de matéria orgânica e menor acidez. A maioria dos ETRs teve concentrações mais altas em áreas antropizadas quando comparadas às áreas de referência. Os fatores de contaminação mais alarmantes foram observados para lantânio (La) e ítrio (Y) nas áreas agrícolas em Serra Pelada, e para cério (Ce), európio (Eu), La, neodímio (Nd), praseodímio (Pr), samário (Sm) e escândio (Sc) nas áreas de mineração subterrânea e de cianetação em Cachoeira do Piriá. Os maiores fatores de enriquecimento foram observados para o Y em Serra Pelada, variando de 18,2 a 44,4, e para Ce, La, Nd, Pr e Sc em Cachoeira do Piriá, variando de 5,5 a 20. Os riscos ecológicos pela exposição individual aos ETRs foram baixos em todas as áreas estudadas, mas a exposição simultânea foi associada a riscos que variaram de moderado (167,3) a alto (365,7) em Cachoeira do Piriá. Por outro lado, riscos para a saúde de adultos e crianças não foram evidenciados. Os resultados desse estudo indicam que medidas mitigadoras devem ser implementadas para proteger o ambiente dos impactos dos ETRs, considerando os níveis de poluição, enriquecimento e riscos ecológicos desses poluentes emergentes nas áreas alteradas pelas atividades antrópicas na Amazônia oriental.Gold (Au) is exploited by rudimentary methods in several artisanal mines in the Amazon, which generates residues that can harm the ecosystem and public health with pollution by rare earth elements (REEs). The objectives of this study were to determine the concentrations and risks of REEs in areas altered by artisanal Au mining in the southeastern and northeastern Amazon. The areas studied in the southeastern Amazon referred to the zone of influence of the artisanal mine of Serra Pelada, located in the municipality of Curionópolis, state of Pará, and included agricultural, urban, mining, and native forest areas. In the northeastern Amazon, the areas studied corresponded to artisanal Au mines in Cachoeira do Piriá, state of Pará, where miners use methods such as underground exploration, reprocessing by cyanidation, and surface colluvial mining. Samples were collected and submitted to chemical and granulometric characterization. The concentrations of REEs were quantified by inductively coupled plasma mass spectrometry and used to estimate levels of pollution and risks to the environment and human health. In general, the properties showed marked differences between areas without significant anthropic impact and altered areas, which had lower levels of organic matter and less acidity. Most REEs had higher concentrations in anthropized areas when compared to reference areas. The most alarming contamination factors were observed for lanthanum (La) and yttrium (Y) in agricultural areas in Serra Pelada, and for cerium (Ce), europium (Eu), La, neodymium (Nd), praseodymium (Pr), samarium (Sm), and scandium (Sc) in the underground and cyanidation mining areas in Cachoeira do Piriá. The highest enrichment factors were observed for Y in Serra Pelada, ranging from 18.2 to 44.4, and for Ce, La, Nd, Pr, and Sc in Cachoeira do Piriá, ranging from 5.5 to 20. The ecological risks from individual exposure to REEs were low in all areas studied, but simultaneous exposure was associated with risks ranging from moderate (167.3) to high (365.7) in Cachoeira do Piriá. On the other hand, risks to the health of adults and children were not evidenced. The results of this study indicate that mitigation measures must be implemented to protect the environment from the impacts of REEs, considering the levels of pollution, enrichment, and ecological risks of these emerging pollutants in areas altered by human activities in the eastern Amazon