Aplicação do dióxido de titânio como fotocatalisador na degradação do diuron: avaliação das variáveis operacionais e estudo mecanístico / Application of titanium dioxide as photocatalyst in diuron degradation: operational variables evaluation and mechanistic study

RESUMO O diuron (DI) é um herbicida utilizado em culturas agrícolas para o controle de ervas daninhas que podem causar desde irritações na pele até problemas cancerígenos. Neste estudo, a fotocatálise heterogênea foi utilizada para a degradação do DI aplicando o dióxido de titânio (TiO2) como catalisador em um reator em batelada. Planejamentos experimentais foram realizados a fim de avaliar a influência do pH, da concentração do catalisador e do substrato, e de maximizar a degradação do DI. Depois de 3 horas de reação, foi possível observar que o pH foi a variável com maior influência na degradação do herbicida utilizando o TiO2 como catalisador. Com o estudo mecanístico foi possível propor que a degradação desse herbicida é realizada pelos radicais hidroxilas gerados da redução do O2. O modelo estatístico realizado neste estudo pode ser aplicado para o aprimoramento do processo de tratamento de efluentes industriais e agrícolas utilizando a fotocatálise heterogênea.

ABSTRACT Diuron (DI) is a herbicide used in agricultural fields for weed control that can cause skin irritations and carcinogenic problems. In this study, heterogeneous photocatalysis was used for the degradation of the DI applying TiO2 as catalysts in a batch reactor. Experimental designs were performed to evaluate the influence of pH, catalyst concentration and substrate, also to maximize DI degradation results. After 3 hours of reaction, it was possible to observe that pH was the variable with the significant influence on the degradation of the DI using TiO2 as a catalyst. With the mechanistic study it was possible to propose that the degradation of this herbicide is carried out by the hydroxyl radicals generated from the O2 reduction. The statistical models performed in this study can be applied to improve the process of treatment of industrial and agricultural effluents using heterogeneous photocatalysis.

Plot size and number of replications for ryegrass experiments / Tamanho de parcela e número de repetições para experimentos na cultura do azevém

ABSTRACT: The objective of this research was to determine the optimal plot size and the number of replications to evaluate the fresh matter of ryegrass sown to haul. Twenty uniformity trials were conducted, each trial with 16 basic experimental units (BEU) of 0.5 m2. At 117, 118 and 119 days after sowing, the fresh matter of ryegrass in the BEUs of 5, 10 and 5 uniformity trials, respectively, were determined. The optimal plot size was determined by the maximum curvature method of the variation coefficient model. Next, the replications number was determined in scenarios formed by combinations of i treatments (i = 3, 4, ... 50) and d minimum differences between means of treatments to be detected as significant at 5% of probability by the Tukey test, expressed in experimental mean percentage (d = 10, 11, ... 20%). The optimal plot size to determine the fresh matter of ryegrass seeded at the haul is 2.19 m2, with a variation coefficient of 9.79%. To identify as significant at 5% probability, by the Tukey test, differences between treatment means of 20%, are required five, six, seven and eight replications, respectively, in ryegrass experiments with up to 5, 10, 20 and 50 treatments.

RESUMO: Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho ótimo de parcela e o número de repetições para avaliar a massa verde de azevém semeado a lanço. Foram conduzidos 20 ensaios de uniformidade, sendo cada ensaio composto por 16 unidades experimentais básicas (UEB) de 0,5 m2. Aos 117, 118 e 119 dias após semeadura foi determinada a massa verde de azevém nas UEB de 5, 10 e 5 ensaios de uniformidade, respectivamente. Foi determinado o tamanho ótimo de parcela pelo método da curvatura máxima do modelo do coeficiente de variação. A seguir, foi determinado o número de repetições em cenários formados pelas combinações de i tratamentos (i = 3, 4, ..., 50) e d diferença mínima significativa do teste de Tukey a 5% de probabilidade, expressa em percentagem da média do experimento (d = 10%, 11%, ..., 20%). Conclui-se que o tamanho ótimo de parcela para determinar a massa verde de azevém semeado a lanço é de 2,19m2, com coeficiente de variação de 9,79%. Para identificar como significativas a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey, diferenças entre médias de tratamentos de 20%, o número de repetições necessárias é de cinco, seis, sete e oito repetições, respectivamente, para experimentos com até 5, 10, 20 e 50 tratamentos na cultura do azevém.

Plot size and replications number for triticale experiments / Tamanho de parcela e número de repetições para experimentos de triticale

ABSTRACT: The hybridization between wheat and rye crops resulted in the triticale crop, which presents rusticity, versatility in animal and human food and possibility of use as a cover plant. The objective of this research was to determine the optimal plot size and the replications number to evaluate the fresh weight of triticale in two evaluation moments. An experiment was carried out with the triticale cultivar IPR111. The experimental area was divided into 48 uniformity trials, each containing 36 basic experimental units of 0.51 m2. The fresh weight was evaluated in 24 uniformity trials at 99 days after sowing (DAS) and in 24 uniformity trials at 127 DAS. The optimal plot size was determined by the method of the maximum curvature of the coefficient of variation and the replications number was determined in scenarios of treatments number and differences between means to be detected as significant by Tukey test. To determine the fresh weight of triticale, the optimal plot size is 3.12 m2, with coefficient of variation of 13.69%. Six replications are sufficient to identify as significant, differences between treatment means of 25% for experiments with up to seven treatments and of 30% for experiments with up to 28 treatments, regardless of the experimental design.

RESUMO: O cruzamento das culturas de trigo e centeio resultou na obtenção da cultura do triticale, que apresenta rusticidade, versatilidade na alimentação animal e humana e possibilidade de uso como planta de cobertura. O objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho ótimo de parcela e o número de repetições para avaliar a massa verde de triticale em dois momentos de avaliação. Foi conduzido um experimento com a cultivar de triticale IPR111, sendo a área experimental dividida em 48 ensaios de uniformidade, cada ensaio contendo 36 unidades experimentais básicas de 0,51 m2. A massa verde foi avaliada em 24 ensaios aos 99 dias após a semeadura (DAS ) e em 24 ensaios aos 127 DAS. O tamanho ótimo de parcela foi determinado pelo método da máxima curvatura do coeficiente de variação e o número de repetições foi determinado em combinações de número de tratamentos e de diferenças entre médias a serem detectadas como significativas pelo teste de Tukey. Para determinar a massa verde de triticale, o tamanho ótimo de parcela é de 3,12 m2 com coeficiente de variação de 13,69%. Seis repetições são suficientes para identificar como significativas, diferenças entre médias de tratamentos de 25% para experimentos com até sete tratamentos e de 30% para experimentos com até 28 tratamentos, independentemente do delineamento experimental.

Optimal size of experimental plots of papaya trees using a modified maximum curvature method / Tamanhoótimo da parcela experimental em mamoeiro pelo método da máxima curvatura modificado

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the optimum plot size for the papaya crop by using the modified maximum curvature method under soil and climatic conditions of the Recôncavo Baiano. The experiment comprised a uniformity test using the CNPMF-L78 strain developed by Embrapa Mandioca and Fruticultura, planted at a spacing of 3 m x 2 m, with 16 central rows and 22 plants per row, totaling 352 plants and an area of 2,112 m2. The following parameters were evaluated: plant height and diameter; height of insertion of the first fruits; precocity; number of commercial fruits per plant; productivity; length, diameter, weight, firmness, internal cavity diameter, pulp thickness, and soluble fruit solids. Each plant was considered as a basic unit, with an area of 6 m2, thus making up 352 basic units whose adjacent units were combined to form 11 pre-established parcel arrangements with rectangular and row formats. The optimal plot size is seven plants perpendicular to the crop rows, that is, seven rows with one plant in each row, corresponding to the area of 42 m2, considering spacing of 3 m between rows and 2 m between papaya plants in the soil and climatic conditions of the Recôncavo Baiano.

RESUMO: Objetivou-se avaliar o tamanho ótimo de parcela para a cultura do mamoeiro pelo método da máxima curvatura modificado sob condições edafoclimáticas do Recôncavo Baiano. O experimento constituiu-se de um ensaio de uniformidade, utilizando a linhagem CNPMF-L78, desenvolvida pela Embrapa Mandioca e Fruticultura, plantada no espaçamento de 3 m x 2 m, consideradas como útil as 16 fileiras centrais com 22 plantas por fileira, totalizando 352 plantas e área de 2.112 m2. Foram avaliados: altura e diâmetro das plantas; altura de inserção dos primeiros frutos; precocidade de colheita; número de frutos comerciais por planta; produtividade; comprimento, diâmetro, peso, firmeza, diâmetro da cavidade interna, espessura da polpa e sólidos solúveis dos frutos. Nas avaliações, cada planta foi considerada como uma unidade básica, área de 6 m2, perfazendo assim, 352 unidades básicas, cujas as adjacentes foram combinadas de modo a formar 11 arranjos de parcelas pré-estabelecidos com formatos retangulares e em fileiras. O tamanho ótimo de parcela é de sete plantas, com sentido perpendicular às fileiras do cultivo, ou seja, sete fileiras com uma planta em cada fileira, correspondente à área de 42 m2, considerando espaçamento de 3 m entre linhas e 2 m entre plantas de mamoeiro nas condições edafoclimáticas do Recôncavo Baiano.

Statistics applied to plant micropropagation: a critical review of inadequate use / Estatísticas aplicadas a micropropagação de plantas: uma revisão crítica sobre usos inadequados

Statistical analyses are an essential part of scientific research. Several choices, including the setup of the experiment, influence the selection of statistical procedures. Thus, successful planning implies accurate analysis. We used a 95% confidence interval and a 7% error margin to sample and characterize the statistical techniques used in studies on micropropagation and to discuss the effects of misusing these techniques. We quantified the following: sample size, number of replications, design, scheme (factorial or not factorial) and number of treatments, whether data transformation was used, transformation type and criteria for selection; variable type (quantitative or qualitative); statistical test and regression types. Although statistics were consistently used in these micropropagation experiments, there were several limitations such as small plot sizes, low replication numbers, employing data transformation while neglecting to inform the criteria used or even using the wrong criteria. Although statistical approaches were applied homogeneously, neglecting to use blocking can lead to errors. Blocking is recommended to increase sample size. For example, the times of an experiment or the number of people needed to set up an experiment can be used as blocks. Micropropagation studies typically employ factorial experiments to identify plant regulator types and application rates. Thus, these experiments have numerous treatments. The Tukey test is used for qualitative data while regression models (linear and quadratic) are more frequently used for quantitative data.

As análises estatísticas são uma parte essencial da pesquisa científica. Vários procedimentos desde a elaboração do experimento têm impacto nos procedimentos estatísticos finais adotados, assim um correto planejamento implica em uma análise precisa. Por meio de uma amostragem utilizando intervalo de confiança a 95% e margem de erro de 7% objetivou caracterizar as estatísticas utilizadas pelos pesquisadores da área de cultura de tecidos vegetais, e com base nos resultados discutir os principais impactos do mau uso. Foram quantificadas as informações referentes ao tamanho da amostra; número de repetições; delineamento; esquema adotado (fatorial ou não) e número de tratamentos; uso ou não de transformação, critério para adoção e tipo de transformação; tipo da variável (quantitativo ou qualitativo), teste e tipos de regressão. Mesmo com uso consistente da estatística nos experimentos de micropropagação alguns gargalos permanecem, como o tamanho das parcelas e o número reduzido de repetições. Soma-se a isto, a transformação de dados na qual não são informados os critérios para a adoção, ou usam-se critérios equivocados. Mesmo considerando as condições homogêneas, o não uso da blocagem nos experimentos pode configurar em um erro. Recomenda-se a blocagem para aumentar o tamanho da amostra, tendo como bloco o tempo e, ou, o fator humano envolvido na instalação do experimento. Como característica da área tem-se o uso de experimentos fatoriais, visando definir doses e reguladores vegetais, assim os experimentos apresentam grande número de tratamentos. Para comparação dos dados qualitativos utiliza-se o teste de Tukey e no quantitativo as regressões preferidas são as lineares e quadráticas.

Basic experimental unit and plot sizes for fresh matter of sunn hemp / Tamanhos de unidade experimental básica e de parcela para massa de matéria verde de crotalária juncea

ABSTRACT: This study aimed to verify the influence of the basic experimental unit (BEU) size in the estimation of the optimum plot size to evaluate the fresh matter of sunn hemp (Crotalaria juncea L.) using the modified maximum curvature method. The fresh matter of sunn hemp was evaluated in uniformity trials in two sowing season in flowering. In each sowing season, 4,608 BEUs of 0.5×0.5m (0.25m2) were evaluated and 36 BEU plans were formed with sizes from 0.25 to 16m2. In each evaluation period for each BEU plan, using fresh matter data, optimum plot size was estimated through the modified maximum curvature method. Estimation of the optimum plot size depends on the BEU size. Assessing fresh matter in BEUs that are as small as possible is recommended in order to use it to estimate the optimum plot size.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi verificar a influência do tamanho da unidade experimental básica (UEB) na estimativa do tamanho ótimo de parcela, para a avaliação da massa de matéria verde de crotalária juncea (Crotalaria juncea L.), pelo método da máxima curvatura modificado. Avaliou-se a massa de matéria verde de crotalária juncea, no florescimento da cultura, em ensaios de uniformidade conduzidos em duas épocas de semeadura. Em cada época foram avaliadas 4.608 UEB de 0,5×0,5m (0,25m2) e formaram-se 36 planos de UEB com tamanhos entre 0,25 e 16m2. Em cada época, para cada plano de UEB, com os dados de massa de matéria verde, estimou-se o tamanho ótimo de parcela, pelo método da máxima curvatura modificado. A estimativa do tamanho ótimo de parcela depende do tamanho da unidade experimental básica. É indicado avaliar a massa de matéria verde em UEB de menor tamanho possível, para serem usadas na estimação do tamanho ótimo de parcela.

Aplicação da técnica de eletrocoagulação no tratamento de efluentes de abatedouro de aves / Application of the electrocoagulation technique on the treatment of wastewaters coming from a poultry slaughterhouse

RESUMO Neste trabalho a técnica de eletrocoagulação (EC) foi aplicada no tratamento de efluentes de abatedouro de aves. Um planejamento experimental fatorial completo 3³, foi realizado com o intuito de obter os valores ótimos de três variáveis do processo EC (corrente elétrica, pH e tempo de eletrólise). O desempenho foi avaliado pela eficiência da remoção da cor, a turbidez e a demanda química de oxigênio (DQO). As condições ótimas do processo foram obtidas para o pH inicial 8, tempo de eletrólise de 50 min e intensidade de corrente de 2 A. Entre os parâmetros de qualidade avaliados, os valores da cor e turbidez na condição ótima de operação estão de acordo com a legislação brasileira de lançamentos de efluentes líquidos em corpos de água receptores, classe III. Embora houvesse uma boa redução na quantidade inicial de DQO (de 9.252 para 830 mgL-1), esta não possui um limite recomendado pela legislação ambiental em vigor. Contudo, um polimento adicional dentro de um sistema integrado de processos levaria a valores ainda menores. Do ponto de vista do custo operacional e a substancial redução dos poluentes (90-99%), a eletrocoagulação pode ser considerada como uma técnica alternativa e promissora a ser aplicada no tratamento de efluentes de abatedouros de aves.

ABSTRACT In this work an electrocoagulation (EC) process was applied on the treatment of poultry slaughterhouse wastewaters. A 33 full factorial experimental design was carried out for obtaining optimal values of three EC reactor parameters (electric current, initial pH and electrolysis time). The performance was evaluated by the removal efficiency of color, turbidity and COD. The optimum process conditions were obtained for the initial pH 8 , electrolysis time of 50 min and electric current of 2 A. Among the evaluated quality parameters, the values of color and turbidity at the optimum operation condition are in accordance with the Brazilian legislation for liquid effluent discharges into receiving 3rd class water bodies. Although there was a good reduction on the initial amount of COD (from 9252 to 830 mgL-1), such parameter has no a recommended limit value in this regard. However, an additional polishing in an integrated process would lead to even lower values. From the point of view of operating costs and substantial reduction of pollutants (90-99%), the electrocoagulation technique can be considered a promising alternative one to be applied on the wastewaters treatment from poultry slaughterhouses.

Sample size for estimate the average of Passiflora caerulea fruits traits / Dimensionamento amostral para estimação da média de caracteres de frutos de Passiflora caerulea

ABSTRACT: The aim of this research was to determine the sample size needed to estimate the average of wild passion fruit ( Passiflora caerulea ) traits. It was collected randomly, 133, 99 and 133 fruit of wild passion fruit in 30, 21 and 29 plants, located respectively, in the cities of São Borja, Itaqui and Uruguaiana, on the west border of Rio Grande do Sul, Brazil, totaling 365 fruits harvested in 80 plants. In each fruit were measured ten traits: width, length, fruit, skin, and pulp weight, pulp yield, luminosity and tone of skin and pulp. Then, central tendency, dispersion and distribution measures were calculated and the normality of the data checked. After, it was determined the sample size needed to estimate the average for each character, assuming estimation errors equal to 1, 2, ..., 10% of the mean estimate with confidence levels of 95% and 99%. In wild passion fruit, 12 fruits are sufficient to estimate the mean of luminosity and tone of the skin and pulp, with an estimation error of 5% of the mean and 95% confidence, regardless of the evaluation location (São Borja, Itaqui or Uruguaiana). In this same level of accuracy 36 fruits are needed to estimate the width and length, 52 fruits to estimate the pulp yield and 319 fruits for the evaluation of the fruit, skin and pulp weight.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho de amostra necessário para a estimação da média de caracteres de frutos de maracujá-do-mato ( Passiflora caerulea ). Foram colhidos, aleatoriamente, 133, 99 e 133 frutos de maracujá-do-mato em 30, 21 e 29 plantas localizadas, respectivamente, nos municípios de São Borja, Itaqui e Uruguaiana, na fronteira oeste do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, totalizando 365 frutos colhidos em 80 plantas. Em cada fruto, foram mensurados dez caracteres: largura, comprimento, massa do fruto, da casca e da polpa, rendimento de polpa, luminosidade e tonalidade da casca e da polpa. A seguir, foram calculadas medidas de tendência central, de dispersão e de distribuição e verificada a normalidade dos dados. Posteriormente, foi determinado o tamanho de amostra necessário para a estimação da média de cada caractere, assumindo erros de estimação iguais a 1, 2, ..., 10% da estimativa da média com graus de confiança de 95% e 99%. Em maracujá-do-mato, 12 frutos são suficientes para a estimação da média de luminosidade e tonalidade da casca e da polpa, com erro de estimação de 5% da média e 95% de confiança, independentemente do local de avaliação (São Borja, Itaqui ou Uruguaiana). Nesse mesmo nível de precisão, são necessários 36 frutos para a estimação da largura e do comprimento, 52 frutos para a estimação da média de rendimento de polpa e 319 frutos para a avaliação das massas do fruto, da casca e da polpa.

Sample size for estimating average trunk diameter and plant height in eucalyptus hybrids / Tamanho de amostra para a estimação da média do diâmetro do tronco e da altura de plantas em híbridos de eucalipto

ABSTRACT: In eucalyptus crops, it is important to determine the number of plants that need to be evaluated for a reliable inference of growth. The aim of this study was to determine the sample size needed to estimate average trunk diameter at breast height and plant height of inter-specific eucalyptus hybrids. In 6,694 plants of twelve inter-specific hybrids it was evaluated trunk diameter at breast height at three (DBH3) and seven years (DBH7) and tree height at seven years (H7) of age. The statistics: minimum, maximum, mean, variance, standard deviation, standard error, and coefficient of variation were calculated. The hypothesis of variance homogeneity was tested. The sample size was determined by re sampling with replacement of 10,000 re samples. There was an increase in the sample size from DBH3 to H7 and DBH7. A sample size of 16, 59 and 31 plants is adequate to estimate DBH3, DBH7 and H7 means, respectively, of inter-specific hybrids of eucalyptus, with amplitude of confidence interval of 95% equal to 20% of the estimated mean.

RESUMO: Em povoamentos florestais de eucalipto, é importante determinar o número de plantas a serem avaliadas para que as inferências sobre o crescimento das plantas sejam confiáveis. O objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho de amostra (número de plantas) necessário para a estimação da média do diâmetro do tronco e da altura de planta de híbridos interespecíficos de eucalipto. Em 6.694 plantas de doze híbridos interespecíficos de eucalipto, foram mensurados os diâmetros do tronco à altura do peito aos três (DAP3) e aos sete anos (DAP7) e a altura de planta aos sete anos de idade (H7). Após, foram calculadas as estatísticas: mínimo, máximo, média, variância, desvio-padrão, erro-padrão e coeficiente de variação. A seguir, testaram-se as hipóteses de homogeneidade entre as variâncias. Depois, foi determinado o tamanho de amostra por meio de reamostragem, com reposição de 10.000 reamostras. Há aumento do tamanho de amostra para a estimação da média do DAP3, da H7 e do DAP7, nessa ordem. Para a estimação da média do DAP3, do DAP7 e da H7 dos híbridos interespecíficos de eucalipto, com amplitude do intervalo de confiança de 95% igual a 20% da estimativa da média, 16, 59 e 31 plantas, respectivamente, são suficientes.

Tamanhos de unidades experimentais básicas e de parcelas em tremoço branco / Basic experimental units and plot sizes in white lupine

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi verificar a influência do tamanho da unidade experimental básica (UEB) na estimativa do tamanho ótimo de parcela, para a avaliação da massa de matéria verde de tremoço branco ( Lupinus albus L.). Avaliou-se a massa de matéria verde aos 123, 137 e 150 dias após a semeadura. Em cada época, foram avaliadas 432UEB de 1m×1m (1m2) e formaram-se 16 planos de UEB com tamanhos entre 1 e 16m2. Para cada plano de UEB, foi determinado o tamanho ótimo de parcela, pelo método da curvatura máxima do modelo do coeficiente de variação. Em cada época de avaliação, foi calculada a diferença mínima significativa pelo teste de Tukey, em 448 cenários formados pelas combinações de 16 tamanhos ótimos de parcela, i tratamentos (i=5, 10, 15 e 20) e r repetições (r=3, 4, 5, 6, 10, 15 e 20), para o delineamento blocos ao acaso. A estimativa do tamanho ótimo de parcela depende do tamanho da unidade experimental básica. É indicado avaliar a massa de matéria verde em UEB de menor tamanho possível, para serem usadas na estimação do tamanho ótimo de parcela.

ABSTRACT: The objective of this research was to determine the influence of the basic experimental unit size (BEU) to estimate the optimum plot size, in the evaluation of white lupine ( Lupinus albus L.) fresh matter weight. Data from fresh matter weight to 123, 137 and 150 days after sowing were evaluated. In every season 432BEU 1m×1m (1m2) were evaluated and 16BEU plans of sizes from 1 to 16m2 were formed. For each BEU plan, the optimum plot size was determined by the method of maximum curvature of the coefficient of variation model. The least significant difference by Tukey's test in 448 scenarios formed by the combinations of 16 plot sizes, i treatments (i=5, 10, 15 and 20), and r replicates (r=3, 4, 5, 6, 10, 15 and 20) for randomized block designs was calculated. Estimate of optimum plot size depends of the basic experimental unit size. It is indicated to evaluate the fresh matter weight in basic experimental units smallest possible size, for use in the estimation of optimum plot size.

Tamanho ótimo de parcela para avaliação da massa e diâmetro de cabeças de brócolis / Optimum plot size for evaluating the mass and diameter of broccoli heads

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho ótimo de parcela (Xo), por amostragem na área total e nas frações de áreas, a fim de avaliar a massa e o diâmetro de cabeças de brócolis. Em campo, foram demarcadas 27 filas do híbrido BRO 68(r). Cada planta foi considerada como sendo uma unidade experimental básica (UEB). Para fins de análise, cada fila foi considerada como sendo um ensaio em branco com 100 UEB. Para os resultados das 27 filas, obtiveram-se os valores: mínimo, máximo, média, desvio padrão, CV, intervalo de confiança, o tamanho de amostra (número de filas) para estimar o Xo e para estimar a média. O tamanho ótimo de parcela para avaliar a massa e diâmetro de cabeças de brócolis é igual a cinco unidades experimentais básicas (plantas).

ABSTRACT: The objective of this study was to determine the optimum plot size by sampling the total area and the fractions' areas in order to evaluate the mass and diameter of broccoli heads. In the field, 27 rows of hybrid BRO 68(r) were demarcated. Each plant was considered as an experimental basic unit (UEB). For analysis purposes, each row was regarded as being one blank test on 100 UEB. For the results of 27 rows yielded values: minimum, maximum, average, standard deviation, CV, confidence interval, the sample size (number of rows) to estimate Xo and to estimate the mean. The optimum plot size to evaluate the mass and diameter of broccoli heads equals five basic experimental units (plants).

Tamanho de parcela e número de repetições em feijão guandu / Plot size and number of repetitions in pigeonpea

RESUMO:Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho ótimo de parcela e o número de repetições para avaliar a massa verde de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp.), em épocas e anos de avaliação. Foram realizados 80 ensaios de uniformidade de 6m×6m (36m2). Cada ensaio foi dividido em 36 unidades experimentais básicas (UEB) de 1m×1m, totalizando 2.880UEB. Foi pesada a massa verde das plantas de cada UEB. No ano agrícola 2011/2012, foram avaliados 16 ensaios aos 127 dias após a semeadura (DAS) e 24 aos 139DAS. Em 2012/2013, foram avaliados quatro ensaios em cada uma das épocas (163, 167, 170, 174, 177, 181, 184, 188, 191 e 195DAS). O tamanho ótimo de parcela foi determinado por meio do método da curvatura máxima do modelo do coeficiente de variação e as comparações de médias, entre épocas e os anos de avaliação, foram feitas pelo teste de Scott-Knott. O número de repetições, em cenários formados pelas combinações de i tratamentos (i=3, 4, ..., 50) e d diferenças mínimas entre médias de tratamentos a serem detectadas como significativas a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey, expressas em percentagem da média do experimento (d=10%, 15%, ..., 50%), foi determinado por processo iterativo até a convergência. O tamanho ótimo de parcela para avaliar a massa verde de feijão guandu é 8,39m2. Quatro repetições, para avaliar até 50 tratamentos, são suficientes para identificar, como significativas a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey, diferenças entre médias de tratamentos de 54,1% da média do experimento.

ABSTRACT:The objectives of this research were to determine the optimum plot size and number of repetitions, to evaluate the fresh weight of pigeonpea (Cajanus cajan (L.) Millsp.), in times and years. Eighty uniformity trials of 6m×6m (36m2) were conducted. Each trial was divided in 36 basic experimental units (BEU) of 1m×1m, totaling 2,880BEU. The fresh weight of plants, in each BEU was weighed. The agricultural year 2011/2012, were evaluated 16 trials at 127 days after sowing (DAS) and 24 to 139DAS. In 2012/2013, four trials at each of times (163, 167, 170, 174, 177, 181, 184, 188, 191 and 195DAS) were evaluated. The optimum plot size was determined by the method of maximum curvature of the coefficient of variation model and the means compared, among evaluation times and years, by Scott-Knott test. The number of repetitions, in scenarios of combinations of i treatments (i=3, 4, ..., 50) and d minimal differences between treatments means, to be detected as significant, 5% probability by Tukey's test, expressed in percentage of experiment avarage (d=10%, 15%, ..., 50%), was determined by iterative process until convergence. The optimum plot size to evaluate the fresh weight of pigeonpea is was 8.39m2. Four replications, to evaluate up to 50 treatments, are sufficient to identify, as significant at 5% probability by Tukey's test, differences between treatment means of 54.1% of the average experiment.

Influence of nitrogen sources on the enzymatic activity and grown by Lentinula edodes in biomass Eucalyptus benthamii / Influência das fontes de nitrogênio na atividade enzimática e crescimento de Lentinula edodes na biomassa Eucalyptus benthamii

Abstract Lignocellulose is the most abundant environmental component and a renewable organic resource in soil. There are some filamentous fungi which developed the ability to break down and use cellulose, hemicellulose and lignin as an energy source. The objective of this research was to analyze the effect of three nitrogen resources (ammonium sulfate, saltpetre, soybean) in the holocellulolitic activity of Lentinula edodes EF 50 using as substrate sawdust E. benthamii. An experimental design mixture was applied with repetition in the central point consisting of seven treatments (T) of equal concentrations of nitrogen in ammonium sulfate, potassium nitrate and soybean. The enzymatic activity of avicelase, carboxymetilcellulase, β-glucosidase, xylanases and manganese peroxidase was determined. The humidity, pH, water activity (aw) and qualitative analysis of mycelial growth in 8 times of cultivation were evaluated. The results showed negative effect on enzyme production in treatments with maximum concentration of ammonium sulfate and potassium nitrate. The treatments with cooked soybean flour expressed higher enzymatic activities in times of 3, 6 and 9 days of culture, except in the activity of manganese peroxidase. The highest production was observed in the treatment with ammonium sulfate, and soybean (83.86 UI.L–1) at 20 days of cultivation.

Resumo Lignocelulose é o componente mais abundante do meio ambiente e recurso orgânico renovável no solo. Alguns fungos filamentosos têm desenvolvido a habilidade de degradar e utilizar celulose, hemicelulose e lignina como fonte de energia. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de três fontes de nitrogênio (sulfato de amônio, nitrato de potássio e farelo de soja) na atividade enzimática de Lentinula edodes EF 50 utilizando como substrato serragem de E. benthamii. Foi aplicado um planejamento experimental de mistura com três repetições no ponto central constituído de sete tratamentos (T) de iguais concentrações em nitrogênio de sulfato de amônia, nitrato de potássio e farinha de soja cozida. Foram determinadas a atividade enzimática da avicelase, carboximetilcelulase, β-glicosidase, xilanases e manganês peroxidase. Foram avaliados o teor de umidade, pH, atividade de água (aw) e análise qualitativa do crescimento micelial em 8 tempos de cultivo. Os resultados mostraram efeito negativo na produção das enzimas nos tratamentos com máxima concentração de sulfato de amônia e nitrato de potássio. Os tratamentos com farinha de soja cozida expressaram maiores atividades enzimáticas, nos tempos de 3, 6 e 9 dias de cultivo exceto na atividade do manganês peroxidase. A maior produção foi observada no tratamento com sulfato de amônia e farinha de soja cozida (83.86 UI.L–1) em 20 dias de cultivo.

Tamanho de parcela e número de repetições em ervilha forrageira / Plot size and number of repetitions in forage pea

Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho ótimo de parcela e o número de repetições, para avaliar a massa verde de ervilha forrageira (Pisum sativum subsp. arvense (L.) Poir). Foram realizados 27 ensaios de uniformidade de 5m×5m (25m2). Cada ensaio foi dividido em 25 unidades experimentais básicas (UEB) de 1m×1m, totalizando 675UEB. Foi pesada a massa verde das plantas de cada UEB. Nove ensaios (225UEB) foram avaliados aos 92 dias após a semeadura (DAS), nove ensaios (225UEB) foram avaliados aos 98 DAS e os outros nove ensaios (225UEB) aos 106 DAS. O tamanho ótimo de parcela (Xo) foi determinado por meio do método da curvatura máxima do modelo do coeficiente de variação e as comparações de médias, entre as épocas de avaliação, foram feitas pelo teste t de Student. O número de repetições, para experimentos nos delineamentos inteiramente casualizado e blocos ao acaso, em cenários formados pelas combinações de i tratamentos (i=3, 4, ..., 50) e d diferenças mínimas entre médias de tratamentos a serem detectadas como significativas a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey, expressas em percentagem da média do experimento (d=10%, 12%, ..., 30%), foi determinado por processo iterativo até a convergência. O tamanho ótimo de parcela para avaliar a massa verde de ervilha forrageira é de 5,03UEB de 1m2 (5,03m2). Quatro repetições, para avaliar até 50 tratamentos, nos delineamentos inteiramente casualizado e blocos ao acaso, são suficientes para identificar, como significativas a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey, diferenças entre médias de tratamentos de 32,4% da média do experimento.

The objectives of this research were to determine the optimum plot size and number of repetitions and to evaluate the fresh weight of forage pea (Pisum sativum subsp. arvense (L.) Poir). Twenty-seven uniformity trials of 5m×5m (25m2) were conducted. Each trial was divided in 25 basic experimental units (UEB) of 1m×1m, totaling 675UEB. The fresh weight of plants, in each UEB was weighed. Nine trials (225UEB) were evaluated at 92 days after sowing, nine trials (225UEB) at 98 days after sowing and the other nine trials (225UEB) at 106 days after sowing. The optimum plot size (Xo) was determined by the method of maximum curvature of the model coefficient of variation and the means compared, among evaluation times, by Student's t test. The number of repetitions for experiments on completely randomized and randomized block designs, in scenarios of combinations of i treatments (i=3, 4, ..., 50) and d minimal differences between treatments means, to be detected as significant, 5% probability by Tukey test, expressed in percentage of the average of the experiment (d=10%, 12%, ..., 30%), was determined by interative process until convergence. The optimum plot size to evaluate the fresh weight of forage pea is 5.03UEB was of 1m2 (5.03m2). Four replications, to evaluate up to 50 treatments, in completely randomized and randomized block designs, are sufficient to identify, as significant at the 5% probability by Tukey test, differences between treatment means 32.4% of the average experiment.

Dimensionamento amostral para avaliação da massa e diâmetro de frutos de nogueira-pecã / Sample size for evaluating the weight and diameter of pecan fruits

O objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho de amostra necessário para a estimação da média das massas do fruto, da casca e da amêndoa e dos diâmetros longitudinal e transversal de frutos de nogueira-pecã (Carya illinoinensis). Em 20 frutos, de cada uma de seis cultivares de nogueira-pecã ('Barton', 'Imperial', 'Importada', 'Mahan', 'Moneymaker' e 'Melhorada'), foi determinada a massa do fruto (MF), a massa da casca (MC) e a massa da amêndoa (MA) e mensurado o diâmetro longitudinal (DL) e o diâmetro transversal (DT). Com os dados desses 20 frutos, para cada caractere e cultivar, foram calculadas medidas de tendência central e de variabilidade, verificada a normalidade e calculado o tamanho de amostra. Para cada caractere, foi verificada a homogeneidade de variâncias entre as cultivares e comparadas as médias de cultivares. Cinquenta frutos são suficientes para a estimação da média de MF, MC, MA, DL e DT de frutos de nogueira-pecã, para erro de estimação de até 5% da média estimada, com grau de confiança de 95%.

The objective of this research was to determine the sample size necessary to estimate the average mass of fruit, peel and almond and longitudinal and transverse diameters of fruits of pecan (Carya illinoinensis). On 20 fruits of each of the six cultivars of pecan ('Barton', 'Imperial', 'Importada', 'Mahan', 'Moneymaker' e 'Melhorada'), the fruit mass (MF), the shell mass (MC) and almond mass (MA) was determined and measured the longitudinal diameter (DL) and transverse diameter (DT). With the data from these 20 fruits for each character and cultivar, measures of central tendency and variability were calculated, normality was checked and sample size was calculated. For each character, the homogeneity of variances among cultivars was verified and averages of cultivars were compared. Fifty fruits were enough to predict the average of MF, MC, MA, DL and DT fruit of pecan, with an estimation error equal to 5% of estimated average, with a degree confidence of 95%.

Tamanho de parcela para avaliar caracteres de tremoço branco em épocas de avaliação / Plot size to evaluate characters in white lupine in evaluation times

Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho ótimo de parcela (Xo) para avaliar caracteres de tremoço branco (Lupinus albus L.) e verificar a variabilidade do Xo entre caracteres e entre épocas de avaliação. Foram realizados 36 ensaios de uniformidade de tamanho 6m×6m (36m2). Cada ensaio foi dividido em 36 unidades experimentais básicas (UEB) de 1m×1m (1m2), totalizando 1.296UEB. Foram pesadas a massa verde total, a massa verde de parte aérea e a massa verde de raízes das plantas de cada UEB. Foram realizadas três avaliações (123, 137 e 150 dias após a semeadura) e, em cada avaliação, foram avaliados 12 ensaios (432UEB). O tamanho ótimo de parcela (Xo) foi determinado por meio do método da curvatura máxima do modelo do coeficiente de variação e as comparações de médias feitas pelo teste t de Student. Há variabilidade do tamanho ótimo de parcela entre caracteres e entre épocas de avaliação. O tamanho ótimo de parcela para avaliar a massa verde de raízes é maior que o necessário para avaliar a massa verde total e a massa verde de parte aérea, independentemente da época de avaliação. Maior tamanho ótimo de parcela é necessário quando a avaliação é realizada aos 123 dias após a semeadura, em relação às avaliações aos 137 e 150 dias após a semeadura, independentemente do caractere. O tamanho ótimo de parcela de 7,48 unidades experimentais básicas de 1m2(7,48m2) é suficiente para avaliar esses três caracteres nessas três épocas de avaliação.

The objectives of this research were to determine the optimum plot size (Xo) to evaluate characters of white lupine (Lupinus albus L.) and verify the variability of the Xo among characters and evaluation times. It was carried 36 uniformity assays of size 6m×6m (36m2). Each assay was divided in 36 basic experimental units (UEB) 1m×1m (1m2), totaling 1,296 UEB. The total fresh mass, fresh mass of shoots and fresh mass roots of plant of each UEB was weighed. Three evaluations were carried (123, 137 and 150 days after sowing) and at each assessment were evaluated 12 assays (432UEB). The optimum plot size was determined by the method of maximum curvature of the model coefficient of variation and the means compared by Student's t test. There is variability in the optimum plot size among characters and evaluation times. The optimum plot size for evaluating the fresh mass of roots is greater than necessary to evaluate the total fresh mass and the fresh mass of shoots, independently of the evaluation time. Higher optimum plot size is necessary when the evaluation is carried out at 123 days after sowing in relation to evaluations for 137 and 150 days after sowing, independently of character. The optimum plot size of 7.48 basic experimental units of 1m2 (7.48m2) is sufficient to evaluate these three characters in these three evaluation times.

Dimensionamento amostral para avaliar caracteres morfológicos e produtivos de aveia preta em épocas de avaliação / Sample size to evaluate morphological and productive characters in black oat in evaluation times

Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho de amostra (número de plantas) para a estimação da média de caracteres morfológicos e produtivos de aveia preta (Avena strigosa Schreb) e verificar a variabilidade do tamanho de amostra entre caracteres e entre épocas de avaliação. Num experimento a campo, em dez épocas de avaliação (22, 28, 34, 42, 48, 55, 76, 83, 90 e 105 dias após a semeadura), foram selecionadas, aleatoriamente, 52 plantas, totalizando 520 plantas. Em cada planta, foram mensurados os caracteres morfológicos (altura de planta, números de folhas e de perfilhos) e os produtivos (massas verde e seca). Foram calculadas medidas de tendência central e de variabilidade, verificada a normalidade e calculado o tamanho de amostra. Na cultura de aveia preta, há variabilidade do tamanho de amostra entre caracteres e entre épocas de avaliação. Para estimar a média com mesma precisão, o tamanho de amostra dos caracteres produtivos é maior que o dos morfológicos. O tamanho de amostra na fase intermediária de desenvolvimento da cultura é maior que nas fases inicial (primeiras épocas de avaliação) e final (últimas épocas de avaliação). Para a estimação da média dos caracteres morfológicos e produtivos, para um erro de estimação máximo de 20% da média, com grau de confiança de 95%, 47 plantas são suficientes.

The objectives of this research were to determine the sample size (number of plants) to estimate the average of the morphological and productive characters of black oat (Avena strigosa Schreb) and check the variability of the sample size among characters and evaluation times. A field experiment was conducted and in ten evaluation times (22, 28, 34, 42, 48, 55, 76, 83, 90 and 105 days after sowing) were randomly selected 52 plants, totaling 520 plants. In each plant, were measured morphological (plant height, number of leaves and number of tillers) and productive characters (fresh and dry matters). Measures of central tendency and variability were calculated, normality was checked and the sample size was calculated. In the culture of black oat, there is variability in the sample size among characters and evaluation times. To estimate average with the same precision, the sample size of productive characters is greater than morphological. The sample size at the intermediate stage of crop development is greater than the final (last evaluation times) and initial stages (first evaluation times). For the morphological and productive characters, 47 plants are enough to predict the average, with an estimation error maximum of 20% of estimated average, with a degree confidence of 95%.

Tamanho de parcela e número de repetições em feijão de porco / Plot size and number of replicates in jack bean

Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho ótimo de parcela e o número de repetições para avaliar caracteres de feijão de porco (Canavalia ensiformis). Foram realizados seis ensaios de uniformidade de 5m×5m (25m2). Cada ensaio foi dividido em 25 unidades experimentais básicas (UEB) de 1m×1m, totalizando 150UEB. Foi pesada a massa verde de vagens (MVV) e a massa verde de parte aérea sem vagens (MVPASV) e calculada a massa verde de parte aérea (MVPA=MVV+MVPASV) das plantas de cada UEB. Foi determinado o tamanho ótimo de parcela e comparadas as médias entre os caracteres MVV, MVPASV e MVPA. Após, foi calculado o número de repetições. Os tamanhos ótimos de parcela para avaliar a massa verde de vagens, a massa verde de parte aérea sem vagens e a massa verde de parte aérea são, respectivamente, 8,59m2, 6,14m2 e 5,85m2. Quatro repetições, para avaliar até 50 tratamentos, no delineamento blocos ao acaso, são suficientes para identificar, como significativas a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey, diferenças entre médias de tratamentos de 55,48%, 39,66% e 37,78% das médias de massa verde de vagens, de massa verde de parte aérea sem vagens e de massa verde de parte aérea do experimento, respectivamente.

The objectives of this research were to determine the optimum plot size and the number of repetitions to evaluate characters of jack bean (Canavalia ensiformis). It was carried six uniformity assays of size 5m×5m (25m2). Each assay was divided in 25 basic experimental units (UEB) of 1m×1m, totaling 150UEB. The fresh mass of pods (MVV) and fresh mass of aerial part without pods (MVPASV) were weighed and fresh mass of the aerial part (MVPA=MVV+MVPASV) of plants of each UEB was calculated. The optimum plot size was determined and the means were compared, between characters MVV, MVPASV and MVPA. The number of replicates was determined. The optimum plot sizes to evaluate the fresh mass of pods, fresh mass of aerial part without pods and fresh mass of aerial part are, respectively, 8.59m2, 6.14m2 and 5.85m2. Four replications, to evaluate up to 50 treatments, in randomized block designs, are sufficient to identify, as significant at the 5% probability by Tukey test, differences between treatment means 55.48%, 39.66% and 37.78% of the average fresh mass of pods, fresh mass of aerial part without pods and fresh mass of aerial part of the experiment, respectively.

Tamanho de parcela e número de repetições em aveia preta / Plot size and number of repetitions in black oat

Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho ótimo de parcela e o número de repetições, para avaliar a massa verde de aveia preta (Avena strigosa Schreb). Foram realizados 18 ensaios de uniformidade de 8m×8m (64m2). Cada ensaio foi dividido em 64 unidades experimentais básicas (UEB) de 1m×1m, totalizando 1.152UEB. Foi pesada a massa verde das plantas de cada UEB. Nove ensaios (576UEB) foram avaliados aos 102 dias após a semeadura e os outros nove ensaios (576UEB) aos 106 dias após a semeadura. O tamanho ótimo de parcela (Xo) foi determinado por meio do método da curvatura máxima do modelo do coeficiente de variação e as comparações de médias, entre as épocas de avaliação, foram feitas pelo teste t de Student. O número de repetições, para experimentos nos delineamentos inteiramente casualizado e blocos ao acaso, em cenários formados pelas combinações de i tratamentos (i=3, 4, ..., 50) e d diferenças mínimas entre médias de tratamentos a serem detectadas como significativas a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey, expressas em percentagem da média do experimento (d=10%, 12%, ..., 30%), foi determinado por processo iterativo até a convergência. O tamanho ótimo de parcela para avaliar a massa verde de aveia preta é de 4,14UEB de 1m2 (4,14m2). Quatro repetições, para avaliar até 50 tratamentos, nos delineamentos inteiramente casualizado e blocos ao acaso, são suficientes para identificar, como significativas a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey, diferenças entre médias de tratamentos de 26,7% da média do experimento.

The objectives of this research were to determine the optimum plot size and number of repetitions, to evaluate the fresh weight of black oat (Avena strigosa Schreb). Eighteen uniformity assays of 8m×8m (64m2) were conducted. Each assay was divided in 64 basic experimental units (UEB) of 1m×1m, totaling 1,152UEB. The fresh weight of plants, in each UEB was weighed. Nine assays (576UEB) were evaluated at 102 days after sowing and the other nine assays (576UEB) at 106 days after sowing. The optimum plot size (Xo) was determined by the method of maximum curvature of the model coefficient of variation and the means compared, among evaluation times, by Student's t test. The number of repetitions for experiments on completely randomized and randomized block designs, in scenarios of combinations of i treatments (i=3, 4, ..., 50) and d minimal differences between treatments means, to be detected as significant, 5% probability by Tukey test, expressed in percentage of the average of the experiment (d=10%, 12%, ..., 30%), was determined by iterative process until convergence. The optimum plot size to evaluate the fresh weight of black oats is 4.14UEBof 1m2 (4.14m2). Four replications, to evaluate up to 50 treatments, in completely randomized and randomized block designs, are sufficient to identify, as significant at 5% probability by Tukey test, differences between treatment means of 26.7% of the average experiment.

Extração do óleo de manjericão usando fluido supercrítico: analise experimental e matemática / Basil oil extraction using supercritical fluid: experimental and mathematical analysis

O óleo essencial de manjericão (Ocimum basilicum L.) é valorizado no mercado internacional e amplamente usado nas indústrias de condimentos, cosméticos e medicinais. Entre todos os processos que podem ser aplicados na obtenção do óleo, a extração usando fluido supercrítico (EFS) pode ser um método seletivo e eficiente, dependendo das condições operacionais, como temperatura e pressão, que precisam ser otimizadas. O objetivo deste estudo foi comparar a eficiência da extração supercrítica, utilizando planejamento experimental, na extração do óleo de manjericão com os métodos convencionais (hidrodestilação e soxhlet). Para a realização da parte experimental, foi utilizado dióxido de carbono como solvente para a EFS e hexano, para aplicação no soxhlet. Foi realizado um delineamento central composto rotacional (DCCR), aplicando três pressões (100, 200 e 300 bar) e três temperaturas (30, 40 e 50ºC). Através da hidrodestilação, obteve-se o menor rendimento (0,26%), usando o Soxhlet, o rendimento foi de 2,39% sendo superior, comparado á EFS, que foi de 0,43%. O DCCR mostrou que, para otimizar o processo, é necessário aumentar a pressão e a temperatura para o alcance de maiores rendimentos. Foi possível constatar que o modelo matemático representou bem o processo de extração, propiciando o "scale-up" deste.

The essential basil (Ocimum basilicum) oil has been valued in the international market and widely used in industries of condiments, medicines and cosmetics. Among all the processes that can be applied to extract the oil, supercritical fluid extraction (SFE) can be an efficient and selective one, depending on the operational conditions like temperature and pressure. The aim of study was to compare the supercritical extraction method, using an experimental planning, with conventional extractions methods as hydrodistillation and soxhlet. It was used carbon dioxide as solvent in the SFE, and hexane for the soxhlet extraction. A central composite rotational design (CCRD) was applied varying three pressures (100, 200 and 300 bar) and three temperatures (30, 40 and 50 °C). The yield using soxhlet was the highest (2.39%), followed by SFE (0.43%) and hydrodistillation with 0.26%. The CCRD showed that to optimize the process, it is necessary to raise the temperature and pressure in order to achieve higher yields. It could be concluded that the mathematical modeling well represented the extraction process, making the scale-up a possible alternative.