Use of artificial neural networks for evaluation of apparent fertility and classification of land for irrigation

Productivity data (commonly known as apparent fertility) of the initial part of the river Pardo-SP watershed was analyzed and classified with Artificial Neural Networks (ANNs), in order to classify lands for irrigation. Soil attributes as pH, CEC (cation exchange capacity), V% (base saturation index), P (phosphorus), Mg (magnesium) and K (potassium) were defined in five classes: very high, high, medium, low and very low. Apparent fertility classification taking into account the five classes was performed by using Multiple Layers Perceptron (MLP). Backpropagation algorithm was performed with the training set. One hidden layer with 5 neurons was the situation that best performed.Objetivando classificar terras para irrigação, faz-se necessário analisar e determinar alguns parâmetros, entre eles a produtividade do solo. A classificação de produtividade (comumente chamada fertilidade aparente) é delimitada em cinco classes: muito alta, alta, média, baixa e muito baixa, e em cada classe é preciso avaliar certos atributos do solo, como pH, CTC (capacidade de troca de cátions), V% (índice de saturação por bases), P (fósforo), Mg (magnésio) e K (potássio). Neste trabalho, objetivou-se identificar a produtividade na qual atributos do solo, da parte inicial da microbacia hidrográfica do Rio Pardo, localizada em Pardinho, SP, foram analisados e classificados nas classes que a delimitam, através de Redes Neurais Artificiais (RNAs) utilizandose Perceptron Múltiplas Camadas (Multilayers Perceptrons - MLP) com o algoritmo de treinamento backpropagation- classificador de padrões, obtendo-se um número ótimo de camadas intermediárias e de neurônios; resultando na classificação de produtividade, a situação ótima da rede obteve 78% dos resultados iguais aos desejados, com duas camadas de neurônios, uma das quais intermediária, com 5 neurônios, e uma camada de saída.32632

A decision support system for recommending land use and soil management

The objective of this work was to develop a decision support system to recommend land use and practices for soil conservation and management, which integrates an Expert System, Geographic Information System (GIS), a database and an interface to monitor input and output data and the messages passed between the subsystems. Using soil and slope maps, the developed system determines land capability from information stored in the database and also supplied by SIG; it recommends adequate uses for land capability class as well as practices for soil conservation and management and identifies conflict areas comparing the maps of land use with the land capability. All results can be visualized by the user through windows of the program, recorded or printed in form of report. In order to test the system, the municipality of Santo Antônio do Jardim, in the State of São Paulo, Brazil, was selected. The system is a powerful and efficient tool, permitting the evaluation of a region and thereby offering support for adequate decision making.Objetivou-se, com este trabalho, o desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão para a recomendação de uso e manejo da terra, integrando Sistema Especialista, Sistema de Informações Geográficas, uma base de dados e uma interface para interpretar a entrada de dados do usuário e as mensagens passadas entre os subsistemas. O sistema desenvolvido determina a capacidade de uso da terra; recomenda usos adequados para cada classe de capacidade de uso como também práticas de conservação e manejo do solo e identifica áreas de conflito comparando os mapas de uso da terra com o mapa de capacidade de uso. Todos os resultados podem ser visualizados em janelas do programa, gravados ou impressos em forma de relatório. A área utilizada para testar o sistema é o Município de Santo Antônio do Jardim, SP. O sistema mostrou ser uma ferramenta poderosa e eficaz, permitindo avaliar-se uma região, oferecendo suporte para uma tomada de decisão mais fundamentada.86186

Tolerância para resíduos de EBDCs em culturas com geração fitogênica de CS2.

Neste trabalho foram utilizados três métodos para análise de ditiocarbamatos em amostras testemunha de mamão das variedades Golden, Sunrise solo e Tainung. Os mamões foram cultivados em áreas experimentais sem utilização, durante todo o ciclo da cultura, de agrotóxicos ou fertilizantes sulfurados. O CS2 foi quantificado por espectrofotometria e por cromatografia gasosa utilizando detector fotométrico de chama no modo enxofre, tanto no método por headspace quanto por partição em iso-octano. Todos os métodos forneceram resultados positivos de CS2 no mamão, independentemente da variedade avaliada. As concentrações de CS2 observadas foram comparadas com o limite máximo de resíduos de etilenobis(ditiocarbamatos)(EBDCs), estabelecido na Comunidade Européia em 0,05mg kg-1. A probabilidade de ser encontrada uma amostra de mamão com concentração de CS2 igual ou acima de 0,05 mg kg-1 foi de 12 % pelo método de iso-octano, 55% pelo método de headspace e 94 % pelo método espectrofotométrico. Desse modo, os resíduos de EBDCs quantificados como CS2, devem ser cuidadosamente interpretados em culturas com geração fitogênica de CS2, pois a presença deste não confirma a utilização de fungicidas EBDCs

Pós-colheita do mamão (Carica papaya L.): limite máximo de resíduos de etilenobisditiocarbamatos (EBDCs).

O Brasil é responsável por 25% da produção mundial de mamão (Carica papaya L.), o que equivale a 1,6 milhão de tonelada/ano. Os estados da Bahia e do Espírito Santo destacam-se com 860.000 e 420.500 toneladas/ano, respectivamente. A União Européia é o principal mercado consumidor, para onde exportamos cerca de 70% da nossa produção. No entanto, parte dessas exportações têm sido rechaçadas, na Comunidade Européia, devido a resíduos não conformes de etilenobis(ditiocarbamatos) (EBDCs) nos frutos, conforme registros do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Legalmente os níveis de resíduos de pesticidas são controlados pelos limites máximos de resíduos (LMRs) que são estabelecidos para um par pesticida/cultura, e podem ser inexistentes ou diferentes em diversos países. Quando a cultura não é característica de um determinado país, ensaios de campo para estabelecimento de LMRs não são possíveis de ser efetuados, portanto, não se consegue estabelecer limites dos resíduos de fungicidas ditiocarbamatos na União Européia. Assim, adota-se a prática da tolerância zero que, normalmente é estabelecida no limite de quantificação do método analítico (sem a interferência de matrizes). Por exemplo, na Comunidade Européia, o LMR para EBDCs em mamão é o limite de determinação do método (0,05mg kg-1). O mamoeiro é muito sensível às variações climáticas e ambientais, e por isso é bastante suscetível a várias doenças, demandando rigoroso controle fitossanitário em todas as fases fenológicas da cultura. Certas doenças fúngicas promovem a podridão terminal do caule, do pedúnculo e dos frutos durante o amadurecimento e/ou armazenamento, entre elas, a pinta preta (Asperisporium caricae) é uma doença muito comum, que apesar de não causar grandes perdas em produtividade, como outras podridões, resulta na desvalorização do produto. Das doenças de pós-colheita, a antracnose (Colletotrichum gloeosporioides), é a principal, podendo ser responsável por até 40% da perda dos frutos. O controle dessas doenças é feito de forma preventiva com aplicações no campo de fungicidas sendo o mancozebe o mais utilizado. Porém, o mancozebe é um produto com características físicoquímicas que não permitem a análise direta de seus resíduos. Sua determinação é feita de forma indireta pela quantificação de dissulfeto de carbono (CS2) gerado numa hidrólise ácida. O problema associado à análise indireta é a geração endógena de CS2. Esse fato é conhecido na família das brássicas e nas caricáceas foi demonstrado nas variedades Golden, Sunrise solo e Tainung cultivadas sem utilização de agroquímicos sulfurados níveis endógenos variando entre <0,02 até 0,34 mg kg-1. No entanto, o enxofre é um elemento essencial para o crescimento das plantas e sua deficiência causa o amarelecimento das folhas sendo que no mamoeiro o crescimento é prejudicado antes da manifestação visual desse sintoma. Em situação real de cultivo, o suprimento de enxofre é efetuado com fertilizantes na forma de sulfato. Um outro produto muito utilizado nesse cultivo é a calda sulfocálcica, um polissulfeto de cálcio, para o controle de insetos. Assim, o objetivo deste estudo foi comparar a concentração endógena de CS2 com aquelas de aplicação em campo de mancozebe, calda sulfocálcica e sulfato de amônio. Além disso, pretendeu-se estabelecer um valor de concentração de CS2 capaz de descriminar os resíduos verdadeiros dos níveis endógenos de CS2

Resíduos de EBDCs e culturas com geração fitogênica de CS2.

A análise de resíduos etilenobis(ditiocarbamatos) (EBDCs) é realizada de maneira indireta, pela dosagem de CS2. Desse modo, plantas que geram fitogenicamente CS2, como as Caricaceas, podem fornecer resultados falso positivos. Todos os métodos de análise de resíduos de EBDCs são uma variação do método de Keppel (1969; 1971), que dosa o CS2 colorimetricamente. O CS2 também pode ser analisado por cromatografia gasosa, utilizando-se a técnica de análise por headspace, ou pela modificação desse método com a dissolução do CS2 em uma camada de solvente orgânico (iso-octano). O objetivo deste estudo foi analisar em amostras testemunha de mamão o nível de CS2 endógeno por três métodos distintos de análise de resíduos de EBDCs: iso-octano, headspace e espectrofotométrico. As concentrações de CS2 foram comparadas com o limite máximo de resíduos adotado pela União Européia (0,05 mg kg-1)

Soil organisms in organic and conventional cropping systems.

Apesar do crescente interesse pela agricultura orgânica, são poucas as informações de pesquisa disponíveis sobre o assunto. Assim, num Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico foram comparados os efeitos de sistemas de cultivo orgânico e convencional, para as culturas do tomate (Lycopersicum esculentum) e do milho (Zea mays), sobre a comunidade de organismos do solo e suas atividades. As populações de fungos,bactérias e actinomicetos, determinadas pela contagem de colônias em meio de cultura, foram semelhantes para os dois sistemas de produção. A atividade microbiana, avaliada pela evolução de CO2, manteve-se superior no sistema orgânico, sendo que em determinadas avaliações foi o dobro da evolução verificada no sistema convencional. O número de espécimes de minhoca foi praticamente dez vezes maior no sistema orgânico. Não foi observada diferença na taxa de decomposição de matéria orgânica entre os dois sistemas. De modo geral, o número de indivíduos de microartrópodos foi superior no sistema orgânico do que no sistema convencional, refletindo no maior índice de diversidade de Shannon. As maiores populações de insetos foram as da ordem Collembola, enquanto para os ácaros a maior população foi a da superfamília Oribatuloidea. Indivíduos dos grupos Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura e Symphyla foram ocasionalmente coletados e de forma similar entre os sistemas

Regulation of Stress-Inducible Phosphoprotein 1 Nuclear Retention by Protein Inhibitor of Activated STAT PIAS1

Stress-inducible phosphoprotein 1 (STI1), a cochaperone for Hsp90, has been shown to regulate multiple pathways in astrocytes, but its contributions to cellular stress responses are not fully understood. We show that in response to irradiation-mediated DNA damage stress STI1 accumulates in the nucleus of astrocytes. Also, STI1 haploinsufficiency decreases astrocyte survival after irradiation. Using yeast two-hybrid screenings we identified several nuclear proteins as STI1 interactors. Overexpression of one of these interactors, PIAS1, seems to be specifically involved in STI1 nuclear retention and in directing STI1 and Hsp90 to specific sub-nuclear regions. PIAS1 and STI1 co-immunoprecipitate and PIAS1 can function as an E3 SUMO ligase for STI. Using mass spectrometry we identified five SUMOylation sites in STI1. A STI1 mutant lacking these five sites is not SUMOylated, but still accumulates in the nucleus in response to increased expression of PIAS1, suggesting the possibility that a direct interaction with PIAS1 could be responsible for STI1 nuclear retention. To test this possibility, we mapped the interaction sites between PIAS1 and STI1 using yeast-two hybrid assays and surface plasmon resonance and found that a large domain in the N-terminal region of STI1 interacts with high affinity with amino acids 450-480 of PIAS1. Knockdown of PIAS1 in astrocytes impairs the accumulation of nuclear STI1 in response to irradiation. Moreover, a PIAS1 mutant lacking the STI1 binding site is unable to increase STI1 nuclear retention. Interestingly, in human glioblastoma multiforme PIAS1 expression is increased and we found a significant correlation between increased PIAS1 expression and STI1 nuclear localization. These experiments provide evidence that direct interaction between STI1 and PIAS1 is involved in the accumulation of nuclear STI1. This retention mechanism could facilitate nuclear chaperone activity. Molecular & Cellular Proteomics 12: 10.1074/mcp.M113.031005, 3253-3270, 2013