Plant Health and the Science of Pests and Diseases

The health/disease duality has developed alongside human history either as a struggle for survival or as a challenge of the human being to effectively get to know himself. To speak about pests and diseases of plants may not be as exciting as when speaking of human beings; however, entomology and phytopathology hold methodological similarities to conventional medicine, which, thus, allow for correlations among them. After all, plant protection and human medical science are based under common epistemological principles of modern scientific thought. Hence, the goal of this essay is to disclose certain disagreements of the disciplines of phytopathology and entomology with agroecological based science; yet, giving way to a discussion according to ecological principles. This is a theoretical essay, based on bibliographical research and on the direct experience of the authors with family farmers in the South of Brazil during the last 20 years

THE SUPPLY OF PERISHABLE GOODS

This paper models the supply of perishable goods within a randon framework. Perishability affects a large group of goods usually traded in the economy such as fruits and vegetables, newspapers, medicine drugs, a.s.o.. Surprisingly, one cannot find in the literature a decision model for suppliers that takes into account the specificity of this kind of goods. The suppliers guess their demand by choosing a probability density function, one at each price level. Then they choose optimal supply functions maximizing their expected profits. Examples of the optimal solution are given for some known demand distribution functions like Pareto and Weibull. The autarchic model is then extended to include nonprice competition among the sellers. Each seller chooses the supply curve that maximizes his expected profit, conditioned by the event that competitors’ markets are in equilibrium. The supply of rivals affect the sales for certain to loyal clients, but not the random sales. The autarchic model is then used to analyze the green-pepper market in Rio de Janeiro(1994/7-2000/11). The results give consistency to the rational hypothesis of the modelgoods, price-elasticity, Lerner index, Nash equilibrium.

Preparado homeopático de losna, Artemisia vulgaris L., no manejo de tripes e seu efeito sobre a produção de cebola em sistema orgânico.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do preparado homeopático de Artemisia vulgaris L. sobre a incidência de tripes, Thrips tabaci Lind., e na produção de cebola em sistema de cultivo orgânico. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com quatro repetições. A parcela foi constituída por 200 plantas de cebola com espaçamento de 10 cm entre plantas e 40 cm entre linhas. O transplante foi realizado em 26/08/2008 e a colheita em 12/12/2008. Os tratamentos utilizados foram preparados homeopáticos de losna, A. vulgaris, 6, 12 e 30CH (diluição centesimal hahnemanniana), sendo aplicados com pulverizador costal no volume de calda de 600 L/ha, e testemunha sem aplicação. A incidência de tripes foi avaliada semanalmente 24 horas após a aplicação e a produção de bulbos foi avaliada na colheita. A. vulgaris nas potências 6 e 30CH reduziu a infestação de tripes de maneira não linear. Nenhum dos tratamentos do preparado homeopático mostrou diferença de produção quando comparados à testemunha. A incidência de tripes não se correlacionou com a produção de bulbos e também não reduziu as perdas no armazenamento

Captação de microvibrações da imagem para identificação de sinais de homeopatia em plantas

The use of images, sensors and mathematical algorithms can help in the generation of technical attributes and facilitate the plant health diagnosis. Combined with this, computer vision provides a non-destructive and non-invasive strategy for collecting samples and analyzing plant propagules, provided the experiment traceability. Thus, the objective of this research was to identify signs of homeopathies of Magnetitum and Arsenicum tartaricum applied in purslane [Pilea microphylla (L.) Liebm.], using computational algorithms. The work of images capturing was carried out in the Laboratory of Plant Production and Didactic Garden of the Agronomy Course, UNISUL University. To evaluate signs in plants, based on the images, algorithms found in VibaHT® and ImageJ were used. The images were generated by webcam (online) and two homeopathies at 250 milesimal were applied for 14 days. The experimental procedure consisted of generating “640 × 480” pixel images from a transformed webcam to simulate a "red-green-NIR" (RGN) sensor, replacing the channel with a blue light filter and thus produce a near-infrared image (NIR). The images were also generated in their normal "red-green-blue" (RGB) channels to test the algorithms' competence. After capturing the images, mathematical analyzes of the pixel’s variation were performed, represented by three variables, developed by specific algorithms: lacunarity, entropy and stress. The number of experimental repetitions was sufficient to identify significant differences at the 1% probability level between the images, and the algorithms were robust to identify the signs of homeopathy.O uso de imagens, sensores e algoritmos matemáticos podem auxiliar na geração de atributos técnicos e facilitar o diagnóstico do estado de saúde das plantas. Combinado a isto, a visão computacional proporciona uma estratégia não-destrutiva e não-invasiva na coleta de amostras e na análise propágulos vegetais, facilitando a rastreabilidade do experimento. Assim, o objetivo desta pesquisa foi identificar sinais das homeopatias Magnetitum e Arsenicum tartaricum aplicadas em plantas de beldroega [Pilea microphylla (L.) Liebm.], com o uso de algoritmos computacionais. O trabalho de captação das imagens foi realizado em laboratório de Produção Vegetal e Horto Didático do Curso de Agronomia da UNISUL Universidade. Para avaliar as plantas, com base nas imagens, foram utilizados algoritmos encontrados no VibaHT® e no ImageJ. As imagens foram geradas por webcam (online) e duas homeopatias na 250 milesimal foram aplicadas durante 14 dias. O procedimento experimental consistiu em gerar imagens 640 × 480 pixels a partir de uma webcam transformada para simular um sensor "red-green-NIR" (RGN) substituindo o canal por um filtro de luz azul e assim, produzir uma imagem do infravermelho próximo. Também foram geradas imagens com a webcam nos canais normais "red-green-blue" (RGB), para testar a competência dos algoritmos. Após a captação das imagens foram feitas as análises matemáticas da variação de pixels, representadas por três variáveis, desenvolvidas por algoritmos específicos: lacunaridade, entropia e estresse. O número de repetições do experimento foi suficiente para identificar diferenças significativas ao nível de 1% de probabilidade entre as imagens e, os algoritmos foram robustos para identificar os sinais da homeopatia

Dosagens em altas diluições de Natrum muriaticum e calcário de conchas no manejo de tripes, míldio e produtividade de cebola em sistema orgânico.

O objetivo deste trabalho foi avaliar dosagens dos preparados em altas diluições de Natrum muriaticum e calcário de conchas sobre a incidência de tripes Thrips tabaci Lind. (Thysanoptera: Thripidae) e míldio, severidade de míldio e na produção de cebola, cultivar Epagri 362 Crioula Alto Vale, em sistema orgânico. Dois experimentos foram realizados na Estação Experimental de Ituporanga-Epagri. Mudas de cebola foram transplantadas em 21/08/2009 e a colheita realizada em 30/11/2009. Natrum muriaticum (experimento 1) e calcário de conchas (experimento 2), ambos na 6CH, foram avaliados em dosagens de 0,1, 0,5 e 1%. Para ambos os experimentos, parcelas sem aplicação foram as testemunhas. O delineamento foi de blocos ao acaso com quatro repetições. Cada parcela experimental era composta por 200 plantas de cebola transplantadas no espaçamento de 10 cm em linha única de 20 m. A aplicação dos preparados foi realizada aos 54, 60, 67, 76, 83, 90 e 96 dias após transplante. Semanalmente, a presença de tripes foi avaliada em cinco plantas por parcela, com contagem de ninfas em todas as folhas com o auxilio de lupa manual de três aumentos. A incidência e severidade de míldio foram avaliadas no final do ciclo, antes da colheita. A produtividade foi avaliada em 100 bulbos por parcela. As dosagens de calcário de conchas 6CH não alteraram a incidência de tripés e nem a produção. No entanto, as dosagens de Natrum muriaticum 6CH a 0,5 e 1% reduziram a incidência do inseto aos 94 e 87 dias após transplante, respectivamente, mas não alteraram a produção de bulbos. A incidência e severidade de míldio não foram influenciadas pelos tratamentos

Estudo de modelo epidemiológico competitivo com dinâmica estocástica não-markoviana

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2017.Nesta Tese, estudamos o comportamento estacionário e dinâmico de um sistema de partículas interagentes não-Markoviano. Com base em modelos epidemiológicos clássicos espacialmente estruturados, apresentamos um modelo de rede com dinâmica estocástica que considera interações competitivas dependentes da história evolutiva do sistema e da topologia da rede em que a dinâmica é realizada. Para um dado nodo i com grau ki, além das variáveis de estado si=v, A, B, que representam nodo vazio, ocupado por uma partícula do tipo A ou ocupado por uma partícula do tipo B, respectivamente, também atribuímos a cada nodo um estado de adaptação, ou fitness, fi, que evolui no tempo e determina as taxas dos processos dinâmicos possíveis na vizinhança do nodo i através de uma dada função ?(fi,fj,ki,t). No contexto epidemiológico, um nodo vazio representa um indivíduo suscetível ao contágio de duas epidemias. Incluímos um processo de interação entre essas doenças, no qual uma partícula A transforma-se numa partícula B, representando uma tipo de mutação epidêmica, definida pela taxa ?m. Atribuímos ao sistema uma capacidade de memorização de fitness, regulada por um parâmetro de decaimento ?, e investigamos os efeitos provenientes da memória e da topologia através de simulações de Monte Carlo Dinâmico na rede quadrada e Barabási-Albert com diferentes valores de ?. As simulações apresentam concordância qualitativa com as previsões de campo médio para o comportamento estacionário do modelo. Os diagramas de fases para as redes consideradas são semelhantes, apresentando uma fase com a presença de ambas epidemias, dependendo da taxa de mutação ?m.Abstract : In this thesis we study the stationary and dynamic behavior of a non-Markovian interacting particle system. Based on spatially structured classic epidemiological models, we present a network model with stochastic dynamics that considers competitive interactions dependent on the evolutionary history of the system, and also on the network topology over which the dynamics is performed. For a given node i with degree ki, in addition to the state variables si=v, A, B, which represent vacant node, occupied by particle of type A or occupied by particle of type B, respectively, we also assign to each node an adaptation, or fitness state, fi, which evolves in time and determines the rates of the possible dynamic processes in the neighborhood of the node i by means of a given function $ ?(fi,fj,ki,t). In the epidemiological context, an empty node represents an individual susceptible to the contagion of two epidemics. We have included an interaction process between these diseases, in which an A particle becomes a B particle, representing a type of epidemics mutation defined by the rate ?m. We attribute to the system a memory fitness capability, regulated by a decay parameter ?, and investigate the effects of memory and topology through Dynamic Monte Carlo simulations in the square lattice and the Barabási-Albert network with different values of ?. The simulations show qualitative agreement with the mean field predictions for the stationary behavior of the model. The phase diagrams for the networks considered are similar, presenting a phase with the presence of both epidemics, depending on the mutation rate ?m

Modelo de crescimento de tumores em redes

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matermáticas. Programa de Pós-graduação em FísicaNesta dissertação é apresentado o estudo de um modelo de rede simplificado que, através de uma abordagem mecânica estatística, busca descrever alguns mecanismos relacionados ao crescimento de tumores. Sítios de uma rede regular podem estar vazios ou ocupados por células normais ou cancerígenas. A evolução temporal da densidade de células é descrita através de uma equação Mestra, cujas taxas de transição dependem essencialmente das taxas de divisão celular, consideradas diferentes para cada tipo de célula. Trata-se de um modelo competitivo, cujos estados estacionários são determinados em função das taxas de divisão. Inicialmente, foram empregadas aproximações de campo médio de um e dois sítios, e posteriormente, simulações de Monte Carlo foram realizadas, para levar em conta o importante papel desempenhado pelas flutuações.This dissertation presents the study of a simplified model, which through a statistical mechanics approach, try to describe some mechanisms related to tumor growth. The sites of a regular lattice can be empty or occupied by normal or cancer cells. The temporal evolution of the density of cells is described by a Master equation, whose transition rates depend essentially on the rate of cell division, considered to be different for each cell type. This is a competitive model, whose stationary states are determined as a function of the cell's division rates. Initially, we have employed mean field approximations, of one and two sites, and afterwards Monte Carlo simulations were performed to take into account the important role played by fluctuations

High dilution preparations for organic production system of broccoli

The aim of this study was to evaluate the influence of high dilution preparations on seedlings growth and production of broccoli under organic system. Three experiments were conducted in a greenhouse with completely randomized design. Two others experiments were conducted under field conditions, and the experimental design was randomized in blocks. Both designs were done with four replications and nine treatments. The treatments consisted of high dilution preparations of Arnica montana, Silicea terra, Carbo vegetabilis and Sulphur at 6CH or 30CH, water was used as control. In greenhouse, plant height, root length and stem diameter of seedlings were evaluated, along with the fresh and dry mass of shoot and root. In field, fresh and dry mass of inflorescences, plant heigh and stem diameter were evaluated. Silicea terra at 30CH increased the stem diameter, root length and dry mass of shoot and root in the broccoli seedlings. Sulphur at 6CH increased the fresh and dry mass of broccoli inflorescences. Silicea terra at 6CH, Carbo vegetabilis, and Sulphur at 30CH increased the plant height in field experiments. This suggests that high dilution preparations can be utilized to increase the biomass production and others desirable characteristics of broccoli crop under organic system

Ethno-knowledge of greenberries (Rubus spp.) growing in the “Ombrófila Mista” forest of Santa Catarina State, Brazil

Amoreiras-brancas (Rubus spp.) são espécies frutíferas nativas da Floresta Ombrófila Mista, ecossistema predominante no Sul do Brasil. O objetivo deste trabalho foi sistematizar o etnoconhecimento associado ás amoreiras-brancas. Foram abordados os seguintes aspectos: histórico e potencial de uso de amoreiras-brancas, aspectos socioeconômicos dos informantes, nome comum da planta, manejo das plantas, formas de consumo, época de frutificação e sabor dos frutos. O estudo demonstrou serem os agricultores mantenedores de amoreiras-brancas. O uso mais frequente era na forma de frutos frescos e para chás de folhas, flores e raízes. A maioria dos entrevistados (32) utilizam a amoreira-branca como medicinal. Entre os informantes, trinta e quatro afirmavam que aprenderam sobre o uso de plantas medicinais com os pais, incluindo a amoreira-branca. Todos informantes tinham livre acesso ás plantas em suas propriedades ou em terreno de vizinhos e seis informantes não utilizavam/desconheciam a forma de uso medicinal da espécie. As indicações terapêuticas de maior uso da amoreira-branca foram: diabetes (27), colesterol (19) e pressão alta (9). A parte da planta mais citada para uso medicinal era a folha, com apenas uma citação para utilização de flores e raízes. O modo de administração se dava por via na forma de chá por infusão. O consumo in natura dos frutos era feito de forma eventual. Embora a espécie seja negligenciada pelos consumidores urbanos, a amoreira-branca pode se constituir em alternativa de renda para pequenos agricultores e fonte nutracêutica para residentes no Planalto Sul Catarinense, cultivando-a para produção de frutos, como planta ornamental e/ou medicinal.Greenberries (Rubus spp.) are native fruit species from “Ombrofila Mista” a predominant ecosystem in the Atlantic Forest in southern Brazil. The aim of this study was to systematize the ethnoknowledge associated with greenberries. The questions addressed the following aspects: history and potential use of greenberries, socioeconomic aspects of the farmers, common name of the plant, management of plants, forms of consumption, time of fruiting and fruit flavor. The study showed that farmers are the maintainers of greenberries. The most common use was in the form of fresh fruits and teas of leaves, flowers and roots. The majority (32) of farmers used the greenberries plants as medicinal. Among the respondents, thirty-four said they learned about the use of medicinal plants with parents, including greenberries. All informants had free access to plants on their properties or land in neighboring. Six respondents not used / ignored the form of medicinal use of the specie. The most frequent therapeutic uses of greenberries were: diabetes (27), cholesterol (19) and blood high-pressure (9). The most mentioned plant part for medicinal use was the leave, with only a quote for the use of flowers and roots. The mode of administration was given through the form of tea infusion. The consumption of in natura fruits was eventually made. Although the species is neglected by urban consumers, the greenberries can be an alternative income for small farmers. It is a rich source nutraceutical and farmers do Planalto Sul Catarinense are able to cultivate it for fruit production, ornamental and / or medicinal plant.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale