Avaliação do Comportamento do biospekle em diferentes níveis de umidade do solo / Assessment of biospekle behaviour at different soil moisture levels

Analisar as atividades e interações da água no solo são de suma importância para a agricultura, pois o sucesso da produção agrícola está estritamente relacionado à existência de água satisfatória e nutrientes presentes no solo. Diversos métodos são utilizados para este processo, tais como a tensiometria que necessita de equipamentos tensiômetros e um conhecimento técnico do solo para melhor determinação. Dessa forma, a quantificação e estudo qualitativo dos níveis de umidade ainda necessidade do desenvolvimento de melhores técnicas e equipamentos simples e acessíveis. Neste sentindo, esta pesquisa propõe um estudo sobre a correlação entre o fenômeno biospeckle e os diferentes níveis de umidade induzida no argissolo vemelho-amarelo da porção centro-litorânea do Estado de Sergipe, originado de Sedimentos do Grupo Barreira. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC) com 45 amostras de solo retiradas utilizando um trado de caneca na trincheira, divididas em sete tratamentos (níveis de umidade) cujos valores simulados de umidade do solo foram 13%, 16%, 19%, 21%, 24%, 27% e 30%. Para cada repetição foi gerado um vídeo do fenômeno com cinco segundos de duração. Os diferentes níveis de umidade foram calculados através da determinação de umidade por secagem. O método mostrou sensibilidade a níveis de umidade entre 13 e 21% de umidade. O método mostrou resultados favoráveis em termos de monitoramento da atividade da água observando diferentes níveis de umidade em solo classificado como Argissolo Vermelho-amarelo, comprovando a possibilidade de implementação prática deste método para análise de TFSE de Argissolo do Tabuleiro Costeiro nordestino.

Desenvolvimento de um sistema embarcado de baixo custo para monitoramento de desempenho energético de trator / Development of a low-cost embedded system for tractor energy performance monitoring

Uma das alternativas para reduzir o custo da mecanização agrícola é a utilização de sistemas embarcados para o monitoramento dos tratores durante os trabalhos. Estes sistemas têm o objetivo de informar o consumo de combustível durante a operação, com isso o produtor pode selecionar a melhor combinação, rotação do motor e marcha, para reduzir os custos de produção, aumentar a produtividade e diminuam os impactos ambientais. Sistemas embarcados tem sido uma solução para o monitoramento das atividades agrícolas, esses equipamentos são compostos em sua maioria por sensores e microcontroladores, apesar dos resultados positivos obtidos com os mesmos, alguns aspectos como alto custo e demanda de tempo para manuseio, dificultam a obtenção desses aparatos. Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver, testar e validar um sistema que possa suprir as necessidades referentes a análise de desempenho de trator, que retorne dados confiáveis, de fácil manuseio e de baixo custo. O sistema foi desenvolvido com sucesso e pode ser utilizado no campo. Mostrou-se confiável, teve facilidade e rapidez na operação de aquisição de dados, é de baixo custo, acessível ao pequeno e médio produtor e não necessitou de qualquer interferência humana na aquisição, armazenamento e controle dos dados

Lâminas de irrigação e doses de potássio na produção e eficiência do uso da água no cultivo da cebola: Irrigation blades and potassium doses in the production and efficiency of water use in onion cultivation

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação das lâminas de irrigação e doses de potássio na produção e eficiência do uso da água no cultivo da cebola na bacia do rio Poxim, São Cristóvão – SE. Nessa região o solo é classificado como sendo Argissolo Vermelho-Amarelo, distrófico típico e clima tropical chuvoso com médias anuais que chegam a 1.200 mm por ano. Para preparação do solo foram realizadas operações de aração e gradagem, posteriormente elaborados os canteiros que receberam as sementes e mudas. O experimento foi disposto em faixas e subdivididos num esquema fatorial 5 x 4 com quatro repetições, sendo 5 lâminas de irrigação (50, 75, 100, 125 e 150% da evapotranspiração da cultura) e 4 doses de adubação potássica (80, 160, 240 e 320 kg ha-1). Após a colheita foram determinadas as produtividades total e comercial dos bulbos, bem como a massa média comercial, matéria seca de bulbos comerciais e a eficiência no uso da água. As máximas produtividades total e comercial de bulbos de cebola foram encontradas com lâminas de irrigação estimadas em 722,5 e 715,91 mm, correspondendo a 24,39 e 17,92 t ha-1 de bulbos de cebolas, respectivamente. Não houve efeito significativo da fertilização potássica nas produtividades total e comercial de bulbos. A eficiência do uso da água para produtividade total foi estimada em 42,37 kg ha-1 mm-1 na dose de 80 kg de fertilização potássica e lâmina de 603,20 mm. A eficiência do uso da água para produtividade comercial foi estimada em 34,04 kg ha-1 mm-1 na dose de 80 kg de fertilização potássica e lâmina de irrigação de 603,20 mm

Classificação de laranjas através da técnica de moiré por phase-shifing / Classification of oranges by way through the moiré technique per phase-shifting

A seleção de frutos por forma, emprega equipamentos mecânicos que, por muitas as vezes, danifica o produto, sendo necessário buscar alternativas de classificação que evitem injúrias nos seus tecidos, dos quais ocasionam a diminuição no seu tempo de prateleira. Diante disso, torna-se necessário buscar alternativas que classifiquem o fruto pela forma sem danificá-lo, e que possibilite a seleção para o mercado consumidor. Neste sentido, objetivou-se com este estudo, desenvolver uma técnica de classificação de laranjas por forma, através do uso de métodos ópticos e sem contato. Utilizou-se a técnica óptica de Moiré por Phase-Shifting, em laranjas da cultivar tipo Pêra. Os equipamentos utilizados foram: câmera fotográfica digital, projetor multimídia, tinta spray branco fosco, plano de fundo liso e branco, além dos softwares ImageJ, Rising-Sun Moiré e Finge Projection. No primeiro momento, foram extraídas cinco imagens de cada corpo de prova, quatro com aplicação de grades sinusoidais defasadas em 90 graus, e uma com o plano de fundo. As imagens foram convertidas em RGB para escala de cinza (8 bits) para obtenção de mascaras vetoriais e aplicação de filtros na eliminação de ruídos, em seguida foi realizada a junção de cada imagem com o plano de fundo, com as grades defasadas em 90 graus, gerando quatro novas imagens. O terceiro passo, compreendeu a junção das imagens, gerando uma única imagem do modelo digital topográfico, em seguida o modelo foi processado no software ImageJ, para a obtenção da escala de pixels, para corelacionar uma relação direta, pixel/cm. Os resultados mostraram-se ser bastante satisfatórios na implementação dessa técnica para classificação de laranjas por forma, do qual permitil obter a curvatura do fruto e sua classificação. No entanto, necessita-se de mais repetições, para que se determine um fator de correção adequado, no processamento das imagens, de forma a se obter dados dimensionais mais exatos.

Frequency analysis of biospeckle laser applied to mapping phenomena in bean seeds (Phaseolus vulgaris L.)

Orientadores: Inacio Maria Dal Fabbro, Roberto Alves Braga JúniorTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgrícolaResumo: O biospeckle laser é um fenômeno óptico de interferência que ocorre quando há incidência de luz coerente em um material biológico que exibe algum tipo de atividade. Essa atividade pode ser decorrente de processos biológicos ou de fatores puramente físicos, como a evaporação e a vibração ambiental. O conjunto de elementos físicos e biológicos que alteram o padrão de interferência do biospeckle laser é constituído por diversos elementos. Atualmente, diversas técnicas de processamento de imagens tem sido empregadas para quantificar o nível de atividade de materiais biológicos e correlacionar esses níveis com padrões de qualidade. No entanto, as técnicas empregadas até o momento para analisar sementes por meio do biospeckle laser não conseguem diferenciar os diversos elementos de forma satisfatória. A diferenciação desses elementos é de fundamental importância para o aproveitamento do fenômeno em aplicações reais, tais como a análise de viabilidade e vigor de sementes. Essa diferenciação possibilitaria a elaboração de procedimentos de análise rápidos, automáticos, objetivos e não destrutivos. Entre os elementos de grande relevância para a análise de sementes estão os danos físicos, que podem ser decorrentes de impacto durante o manejo, de ataques de insetos, entre outros e, normalmente, provocam na semente áreas com atividade biológica reduzida. Por outro lado, uma semente pode conter áreas infestadas por fungos e microrganismos diversos, sendo que essas áreas, no geral, constituem áreas de alta atividade biológica. A fundamentação teórica do biospeckle laser permite supor que seja possível identificar e mapear os fenômenos decorrentes da atividade biológica em sementes, inserindo no processamento das imagens, técnicas de análise de frequência como a Transformada de Wavelets (TW). Desta forma, este trabalho teve como objetivo principal verificar a potencialidade da TW aplicada ao sinal do biospeckle laser, para identificar e mapear fenômenos de atividades em sementes de feijão (Phaseolus vulgaris L.). Para a aquisição dos dados foram utilizados uma câmera monocromática, uma câmera digital, um emissor laser HeNe vermelho de 632 nm e 10 mW de potência e um emissor laser de diodo de 632 nm e 5 mW de potência. Para aferir os resultados foi utilizado o teste padrão de Tetrazólio (TZ). Utilizando as técnicas mencionadas, foram gerados mapas digitais de atividade, sendo esses comparados com os resultados do TZ. Os resultados mostraram que o mapeamento pela TW são capazes de identificar danos naturais e mecânicos em sementes de feijão. Os danos térmicos provocados artificialmente também são identificados, bem como as atividades decorrentes de reações químicas superficiais. A técnica de filtragem por TW apresenta grande potencialidade na identificação de fenômenos de baixa e alta atividade nas sementes de feijão (Phaseolus vulgaris L.) e, seus resultados, podem ser correlacionados com danos e contaminaçõesAbstract: The laser biospeckle is an optical interferometric phenomena that occurs when an incident light insides on an active biological material surface. The material activity can be originated from biological processes or even from some isolated physical phenomena. It does exist a group of components in a biological material which can change the biospeckle interference pattern. Many images processing techniques have been employed to quantify the activity level of a biological material and to correlate it with quality patterns. However, the techniques employed at this time for to quantify activity level and to evaluate seed quality, can not be employed to identify the components with acceptable accuracy. However, the identification and differentiation of these components is of fundamental importance to technique development applicable to a variety of situations as seed viability analysis, seed vigor, generating quick and non destructive, as well as capable of automation methods. Physical damages occurring by impact during product handling, insect attack and others do generate zones of low biological activities. By other side, seeds can exhibited zones attacked by fungi and other microorganisms holding high biological activities. Theoretical considerations support the possibility of identifying as well as mapping the phenomena originated from biological activities in seeds by inserting Wavelets Transform (TW) and Frequency Analysis in the image processing. Based on what it has been exposed before, the objectives of this research work can be summarized as to verify the potentiality of the Wavelets Transform (TW) applied to the laser biospeckle signal in indentifying and mapping phenomena associated to activities in seeds of Phaseolus vulgaris, L. The experimental setup included a monochromatic camera, a digital camera, a 632 red and 10 mW powered HeNe laser and a diode 632 nm and 5 mW powered. A tetrazolium (TZ) test was employed as a pattern test. The above described procedure generated digital maps of activity which were compared with the TZ. Results showed that the technique are able of identifying natural and mechanical bruising beans seeds. Artificialy generated thermal and chemical damages were identified as well. TW filtering techniques exhibits significant potentiality in indentifying high and low activities in beans seeds (Phaseolus vulgaris, L.) that can be correlated to damages and contaminationsDoutoradoMaquinas AgricolasDoutor em Engenharia Agrícol