Ozonation of Brazil nuts (Bertholletia excelsa H.B.K. ): effect of column height on the saturation process and changes in quality / Ozonização de castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa H.B.K. ): efeito da altura da coluna no processo de saturação e alterações na qualidade

The objective of this study is to examine the saturation process in a column containing Brazil nuts and possible changes in the quality of the product. Brazil nut samples were initially placed in a cylindrical PVC column 15 cm in diameter and 110 cm in height. The ozone gas concentrations of 2.5, 4.5, 9.0, and 14.0 mg L-1 and a flow rate of 3.0 L min-1 were applied at a temperature of 25 ºC. Ozone gas was injected at the base of the cylindrical column, and the seed column height values adopted were 0.25, 0.50, and 0.75 m. Saturation concentration and time were determined. To measure possible changes in the quality of ozonized Brazil nuts, moisture and color, as well as qualitative variables of the crude oil were evaluated at the exposure times of 0, 3, 6, 9, and 12 h. To evaluate the quality of the crude oil extracted from ozonized nuts, the free fatty acid content, peroxide value, and iodine value were analyzed. Increasing ozonation times increased ozone concentration at all inlet gas concentrations. Saturation time decreased as the inlet gas concentration was increased, at the different product column heights. There was no change in product moisture in response to ozonation. Ozonation did not induce significant changes in color or in the crude oil, due to the triple interaction between column height, ozone concentration, and exposure time. In conclusion, the height of the product's column influences saturation time and concentration during the ozonation process. Considering the color of the product and characteristics of its crude oil, the use of ozone under the conditions adopted in the present study does not affect the quality of Brazil nuts to the point of rendering them unmarketable.

O objetivo do presente trabalho é estudar o processo de saturação em coluna contendo castanha-do-Brasil e possíveis alterações na qualidade do produto. Inicialmente as amostras de castanha-do-Brasil foram acondicionadas em coluna cilíndrica de PVC de 15 cm de diâmetro e 110 cm de altura. Foram adotadas as concentrações do gás ozônio de 2,5, 4,5, 9,0 e 14,0 mg L-1 e vazão de 3,0 L min-1, na temperatura de 25 ºC. O gás ozônio foi injetado na base da coluna cilíndrica e os valores adotados de altura da coluna de grãos foram de 0,25, 0,50, e 0,75 m. Determinaram-se o tempo e a concentração de saturação. Na avaliação de possíveis alterações na qualidade de castanhas-do-Brasil ozonizadas foram determinados a umidade, coloração e variáveis qualitativas do óleo bruto, com tempos de exposição de 0, 3, 6, 9 e 12 h. Para avaliação da qualidade do óleo bruto extraído de castanhas ozonizadas foram analisadas o teor de ácidos graxos livres, o índice de peróxido e o índice de iodo. A elevação do período de ozonização promoveu aumento da concentração do ozônio para todas as concentrações de entrada do gás. No que se refere aos valores de tempo de saturação, à medida que se elevou a concentração de entrada do gás, houve redução do tempo de saturação, nas diferentes alturas de coluna do produto. Não houve variação da umidade do produto em decorrência da ozonização. A ozonização não provocou alterações significativas na cor e no óleo bruto, em decorrência da interação tripla entre altura da coluna do produto, concentração do ozônio e tempo de exposição. É possível concluir que a altura da coluna do produto influencia o tempo e a concentração de saturação, durante o processo de ozonização. O uso do ozônio nas condições adotadas no presente estudo não afeta a qualidade da castanhado-Brasil, considerando-se a cor do produto e características do óleo bruto, de tal forma a inviabilizar a comercialização.

Growth and functional leaf traits of coppice regrowth of Bertholletia excelsa during an El Niño event in the central Amazon / Crescimento e características funcionais foliares de rebrotas de Bertholletia excelsa durante um evento de El Niño na Amazônia Central

The most severe drought of this century in the Amazon rainforest, which was caused by El Niño, occurred from 2015 to 2016. With a focus on the ecophysiology of the regrowth of the Brazil nut tree, Bertholletia excelsa, it was investigated how the progression of the drought of 2015-2016 affected the physiological traits of the coppice regrowth of B. excelsa. The experiment was carried out in a ten-year-old plantation of Brazil nut trees, which had been subjected to thinning and coppice regrowth two years earlier. In the sprouts grown on the stumps of cut trees, the following treatments were applied: (T1) thinning to one sprout per stump; (T2) thinning to two sprouts per stump, and (T3) maintenance of three sprouts per stump. Thinning treatments did not alter the growth and ecophysiological traits of the Brazil nut tree sprouts, though the phosphorus content of the leaves was higher in T1. However, the progression of the drought in 2015-2016 negatively affected the growth (height) and gas exchange of sprouts of all treatments. In addition, an increase of around 37% was observed in the intrinsic wateruse efficiency. Concerning photochemical performance, no alterations were observed. Therefore, drought stress promoted a negative effect on sprout growth and affected traits related to the photosynthesis of the B. excelsa sprouts independently of the number of sprouts per stump.(AU)

A seca mais severa deste século na floresta amazônica, causada por El Niño, ocorreu de 2015 a 2016. Com foco na ecofisiologia da rebrota da castanheira da Amazônia, foi investigado como a progressão da seca de 2015-2016 afetou as características fisiológicas das rebrotas de uma talhadia de B. excelsa. O experimento foi realizado em uma plantação de castanheiras com dez anos, a qual havia sido submetida a um desbaste e rebrota de talhadia dois anos antes. Nas rebrotas crescidas sobre os tocos das árvores cortadas foram aplicados os seguintes tratamentos: (T1) desbrota para manter um broto por cepa; (T2) desbrota para manter dois brotos por cepa; e (T3) manutenção de três brotos por cepa. Os tratamentos de desbrota não alteraram o crescimento e as características ecofisiológicas dos brotos da castanheira, exceto para o teor foliar de fósforo, que foi maior em T1. Porém, a progressão da seca em 2015-2016 afetou negativamente o crescimento em altura e as trocas gasosas dos brotos de todos os tratamentos. Além disso, foi observado um aumento de cerca de 37% na eficiência intrínseca do uso da água. Quanto ao desempenho fotoquímico, não foram observadas alterações. Portanto, o estresse hídrico promoveu efeito negativo no crescimento da brotação e afetou características relacionadas à fotossíntese das brotações de B. excelsa, independentemente do número de brotações por cepa.(AU)

Photosynthetic parameters and growth in seedlings of Bertholletia excelsa and Carapa guianensis in response to pre-acclimation to full sunlight and mild water stress / Parâmetros fotossintéticos e crescimento em mudas de bertholletia excelsa e carapa guianensis em resposta a pré-aclimatação a pleno sol e estresse hídrico moderado

Light and water are important factors that may limit the growth and development of higher plants. The aim of this study was to evaluate photosynthetic parameters and growth in seedlings of Bertholletia excelsa and Carapa guianensis in response to pre-acclimation to full sunlight and mild water stress. I used six independent pre-acclimation treatments (0, 90 (11h15-12h45), 180 (10h30-13h30), 360 (09h00-15h00), 540 (07h30-16h30) and 720 min (06h00-18h00)) varying the time of exposure to full sunlight (PFS) during 30 days, followed by whole-day outdoor exposure for 120 days. Before PFS, the plants were kept in a greenhouse at low light levels (0.8 mol m-2 day-1). The PFS of 0 min corresponded to plants constantly kept under greenhouse conditions. From the beginning to the end of the experiment, each PFS treatment was submitted to two water regimes: moderate water stress (MWS, pre-dawn leaf water potential (L) of -500 to -700 kPa) and without water stress (WWS, L of -300 kPa, soil kept at field capacity). Plants under MWS received only a fraction of the amount of water applied to the well-watered ones. At the end of the 120-day-period under outdoor conditions, I evaluated light saturated photosynthesis (Amax), stomatal conductance (g s), transpiration (E) and plant growth. Both Amax and g s were higher for all plants under the PFS treatment. Stem diameter growth rate and Amax were higher for C. guianensis subjected to MWS than in well-watered plants. The contrary was true for B. excelsa. The growth of seedlings was enhanced by exposure to full sunlight for 180 minutes in both species. However, plants of B. excelsa were sensitive to moderate water stress. The higher photosynthetic rates and faster growth of C. guianensis under full sun and moderate water stress make this species a promissory candidate to be tested in reforestation programs.

A luz e a água são importantes fatores que limitam o crescimento e o desenvolvimento das plantas. O objetivo deste estudo foi avaliar os paâmetros fotossintéticos e o crescimento em mudas de Bertholletia excelsa e Carapa guianensis em resposta a pré-aclimatação à luz solar plena e estresse hídrico moderado. Foram usados seis independentes tratamentos de pré-aclimatação a pleno sol (PFS), sendo estes de (0, 90 (11h15-12h45), 180 (10h30-13h30), 360 (09h00-15h00), 540 (07h30-16h30) e 720 min (06h00-18h00)) durante 30 dias seguidos por um período de exposição a pleno sol de 120 dias durante o dia todo. Antes da PFS, as plantas foram mantidas em casa de vegetação a baixos níveis de luz (0,8 mol m-2 dia-1). O PFS de 0 min correspondeu às plantas mantidas constatemente na casa de vegetação. Cada tratamento de PFS foi submetido desde o início até o final do experimento a dois regimes hídricos, denominado de estresse hídrico moderado (MWS, potencial hidrico da folha medido antes do amanhecer (ΨL) de -500 a -700 kPa) e sem estresse hídrico (WWS , ΨL de -300 kPa, solo mantido na capacidade de campo). As plantas do tratamento MWS receberam apenas uma fração do volume de água fornecido para aquelas do tratamento WWS. No final do período de 120 dias foi avaliada a fotossíntese saturada por luz (Amax), a condutância estomática (gs), transpiração (E) e o crescimento. Amax e gs foram maiores em todas as plantas sob o tratamento de PFS. A taxa de crescimento em diâmetro e Amax foram maiores em plantas de C. guianensis submetidas à MWS. O contrário foi observado em B. excelsa. O crescimento das mudas foi maior nas plantas expostas à luz solar em 180 minutos em ambas as espécies. Entretanto, as plantas de B. excelsa foram mais sensíveis ao estresse hídrico moderado. C. guianensis foi à especie que teve melhor desempenho fotossintético e crescimento sob estresse hídrico moderado e luz solar plena...