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Ciência Rural, Volumen: 56, Numero: 9, Publicado: 2026Ciência Rural, Volumen: 56, Numero: 9, Publicado: 2026
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BIOLOGY Advances in the classification of Panicum maximum Jacq. forage using machine learning algorithms based on morphogenic and structural characteristics Frontado, Néstor Eduardo Villamizar Difante, Gelson dos Santos Silva, Hitalo Rodrigues da Teodoro, Larissa Pereira Ribeiro Araújo, Alexandre Romeiro de Montagner, Denise Baptaglin Monteiro, Gabriela Oliveira de Aquino Rodrigues, Jéssica Gomes Gurgel, Antonio Leandro Chaves Silva, Tairon Pannunzio Dias e Ítavo, Luís Carlos Vinhas González, Adrián Resumen en Portugués: RESUMO: Este estudo teve como objetivo avaliar a eficácia de modelos de aprendizado de máquina (AM) na classificação de forrageiras tropicais com base em suas características produtivas, estruturais e morfogênicas. Para essa avaliação, foram utilizados quatro modelos de AM: Regressão Logística (REGL), Perceptron Multicamadas (MLP), Árvore de Decisão (REPTree) e Floresta Aleatória (RF). Os resultados revelaram que o modelo RF superou os demais na categorização das seis forrageiras, apresentando coeficientes de 62,25% e 0,55% para CC e Kappa, respectivamente. Além disso, o modelo RF demonstrou desempenho superior tanto para plantas forrageiras de porte baixo quanto médio, atingindo 68,95% e 0,53% de CC e Kappa para o grupo de porte baixo. No entanto, seu desempenho para as plantas forrageiras de porte médio foi ligeiramente inferior, registrando valores de 61,37% e 0,42% (CC e Kappa, respectivamente). Em conclusão, o estudo forneceu evidências da eficácia das técnicas de aprendizado de máquina, particularmente do modelo RF, na classificação de plantas forrageiras Panicum maximum de diferentes portes. No entanto, são necessárias pesquisas adicionais para aprofundar os resultados obtidos neste trabalho, associando-os a ferramentas tecnológicas, como drones, e avançando na identificação de cultivares por meio de sensoriamento remoto em campo.Resumen en Inglés: ABSTRACT: This study aimed to assess the effectiveness of machine learning (ML) models in classifying tropical forages based on their productive, structural, and morphogenic characteristics. Four ML models were utilized for this evaluation: Logistic Regression (REGL), Multilayer Perceptron (MLP), Decision Tree (REPTree), and Random Forest (RF). The findings revealed that the RF model outperformed the others in categorizing the six forages, yielding coefficients of 62.25% and 0.55% for CC and Kappa, respectively. Notably, the RF model demonstrated superior performance for both low and medium-growing forage plants, achieving 68.95% and 0.53% CC and Kappa for the low-growing group. However, its performance for medium-growing forage plants was marginally lower, registering values of 61.37% and 0.42% (CC and Kappa, respectively). In conclusion, the study provided evidence of the efficacy of machine learning techniques, particularly the RF model, in the classification of different-growing Panicum maximum forage plants. However, further research is needed in connection with the results obtained in this research, associating them with technological tools such as drones and advancing the identification of cultivars via remote sensing in the field. |
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BIOLOGY Repeatability of bunch traits in peach palm genotypes selected for table use Lima, Leidiane de Cássia de Sousa Oliveira, Maria do Socorro Padilha de Brandão, Camila Pinto Resumen en Portugués: RESUMO: A pupunheira dispõe de variedade de frutos, tendo ampla preferência por consumidores, indo desde sabor a cor. O estudo de repetibilidade pode subsidiar programas de melhoramento, permitindo a seleção de plantas com características desejáveis ao mercado de fruto. O objetivo do estudo foi estimar os coeficientes de repetibilidade para caracteres de cacho em genótipos de pupunheiras selecionados para mesa. Para isso, foram selecionadas 25 plantas do Banco Ativo de Germoplasma de Pupunha, localizado em Tomé-Açu (PA), a partir da coleta de três cachos consecutivos por planta. Para estimar os coeficientes de repetibilidade foram mensurados nove caracteres: peso total do cacho (PTC); número de frutos férteis (NFF), número de frutos partenocárpicos (NFP); número de ráquilas por cachos (NRC); comprimento da ráque por cacho (CRC); peso de dez frutos férteis (PDFF); peso de dez frutos partenocárpicos (PDFP); peso de frutos maduros (PFMad) e peso de frutos imaturos (PFImat). Além disso, os coeficientes de repetibilidade (r) foram calculados por meio da análise de variância (ANOVA), componentes principais com matriz de covariâncias (CPCV) e de correlações (CPCOR), além da análise estrutural (AE). Os resultados mostram que houve concordância entre os métodos quanto à magnitude dos coeficientes, exceto para NFF, NFP, PDFF e PDFP. Os menores números de medições necessárias foram observados para NFP e PFImat. A metodologia baseada na matriz de covariância mostrou maior eficiência. Portanto, recomenda-se considerar os caracteres PTC, NFP, PDFF e PFImat na seleção de genótipos, sendo possível avaliar de dois a três cachos em genótipos de pupunheira selecionados para mesa, com acurácia de até 85%.Resumen en Inglés: ABSTRACT: Peach palm (Bactris gasipaes Kunth.) exhibits significant variability in fruit traits, which contributes to broad consumer preference for attributes such as flavor and color. Repeatability studies can support breeding programs by facilitating the selection of genotypes with desirable traits for the fruit market. This study estimated repeatability coefficients for bunch traits in peach palm genotypes selected for table use. Twenty-five plants from the Active Peach Palm Germplasm Bank (BAG Pupunha) in Tomé-Açu, Pará, Brazil, were evaluated across three consecutive bunches per plant. Nine traits were assessed: total bunch weight (TBW); number of fertile fruits (NFF); number of parthenocarpic fruits (NPF); number of rachillae per bunch (NRB); bunch rachis length (BRL); mean weight of ten fertile fruits (MW10FF); mean weight of ten parthenocarpic fruits (MW10PF); ripe fruit weight (RFW); and unripe fruit weight (UFW). Repeatability coefficients (r) were estimated using analysis of variance (ANOVA), principal component analysis (PCA) based on covariance (PCACOV) and correlation (PCACOR) matrices, and structural analysis (SA). Overall, the methods showed high agreement for coefficient magnitude, except for NFF, NPF, MW10FF, and MW10PF. The lowest numbers of measurements required were observed for NPF and WUF. The covariance-matrix-based approach showed the greatest efficiency. The traits TBW, NPF, WTFF, and WUF are recommended for genotype selection, and evaluating two to three bunches per genotype can achieve accuracies of up to 85% in peach palm genotypes selected for table use. |
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BIOLOGY Behavioral response of the bush dog in captivity to ten environmental enrichment techniques Vieira, Kássia Regina Aguiar Gonçalves, Yasmin Costa Gomes Santos, Samara Morais dos Jacobina, Danielly Christina da Silva Resumen en Portugués: RESUMO: O cachorro-vinagre ou cachorro-do-mato-vinagre (Speothos venaticus) é uma espécie sob ameaça de extinção que sofre com declínio populacional no Brasil devido à perda de habitat, escassez de alimento e doenças transmitidas por animais domésticos. O conhecimento sobre o comportamento, assim como a preservação de espécimes em cativeiro, é essencial para a preservação desta espécie. O objetivo deste estudo foi compreender o comportamento de um cachorro-vinagre mantido em cativeiro, para contribuir com o conhecimento acerca dos hábitos e determinar técnicas de enriquecimento ambiental adequadas para a espécie. Para isso, foram registradas observações em etograma, no qual registrou-se comportamento estereotipado (pacing). O animal permanecia a maior parte do tempo inativo e não demonstrava agitação com a presença de visitantes. O tempo de pacing aumentava em horários próximos à sua alimentação, associado à vocalização. Com a introdução dos enriquecimentos, houve queda de 49,46% no tempo de inatividade deste animal, e aumento de 38,08% do seu comportamento atípico (pacing) na primeira e nas duas últimas semanas de aplicação dos enriquecimentos. Além disso, dentre os enriquecimentos ofertados, a maior interação foi com enriquecimentos alimentares e com objetos que o animal pudesse direcionar ao tanque de água, como a abóbora e o tubo PVC. Os resultados das observações destacam hipóteses para as causas do pacing incluem a intensa movimentação dos tratadores antes do horário de alimentação em volta do recinto e a falta de frequência de enriquecimentos ambientais. Portanto, para melhorar a qualidade de vida da espécie em cativeiro, os enriquecimentos sugeridos neste trabalho podem ser ofertados para esta espécie, com benefícios para sua qualidade de vida.Resumen en Inglés: ABSTRACT: The bush dog (Speothos venaticus) is an endangered species suffering from population decline in Brazil due to habitat loss, food scarcity, and diseases transmitted by domestic animals. The objective of this study was to understand the behavior of a captive bush dog, which could help the knowledge regarding its habits, and determine the appropriate environmental enrichment techniques for the species. The observations were recorded in an ethogram, which recorded stereotypical behavior (pacing). The animal remained inactive most of the time and did not show agitation in the presence of visitors. The pacing increased close to feeding time and was associated with vocalization. With the introduction of enrichments, there was a 49.46% decrease in the animal’s inactivity time and a 38.08% increase in its atypical behavior (pacing), in the first and last two weeks of enrichment application. Among the enrichments offered, the greatest interaction was with food enrichment and objects that the animal could transport to the water tank, such as a pumpkin and a PVC pipe. Hypotheses for the causes of pacing include the intense movement of keepers around the enclosure before feeding time and the lack of frequency of environmental enrichments. Therefore, to improve the quality of life of the species in captivity, the enrichments suggested in this study may be offered to this species, with benefits to their quality of life. |
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CLINIC AND SURGERY Unraveling surgical strategies: a multicenter analysis of laparoscopic nephrectomy for dioctophymatosis in dogs in Brazil Caye, Pâmela Beck, Carlos Afonso de Castro Arantes, Marcio de Queiroz Motta, Marco Aurélio Avendano Guedes, Rogério Luizari Milech, Vanessa Antunes, Bernardo Nascimento Rappeti, Josaine Cristina da Silva Brun, Maurício Veloso Resumen en Portugués: RESUMO: O objetivo deste estudo é relatar 15 casos de nefrectomias laparoscópicas em cães com infecção por Dioctophyme renale, realizadas em sete centros veterinários brasileiros. Dos 15 casos, quatro apresentaram hematúria como sinal clínico. As abordagens cirúrgicas incluíram: a) acesso exclusivo pelo flanco direito (11 casos), b) combinação de portal umbilical com flanco direito (3 casos) e c) acesso pela linha média (1 caso). Além disso, a hemostasia foi obtida com clipes de titânio em 13 casos, enquanto os outros dois casos utilizaram selamento vascular (LigaSure™). Todos os procedimentos alcançaram sucesso na remoção dos rins parasitados. A análise de dados demonstrou que a técnica de nefrectomia laparoscópica, embora complexa, é viável quando executada por equipes experientes, requerendo atenção especial ao posicionamento do paciente (com por exemplo, rolo no flanco), colocação precisa dos portais e instrumentação adequada. Portanto, é possível confirmar a laparoscopia como método eficaz para dioctofimose, combinando os benefícios das técnicas minimamente invasivas com resultados satisfatórios. Recomenda-se sua adoção por centros com expertise em cirurgia laparoscópica avançada, seguindo os critérios técnicos descritos.Resumen en Inglés: ABSTRACT: This study reported 15 laparoscopic nephrectomies in dogs infected withDioctophyme renale, performed across seven Brazilian veterinary centers. Among the 15 cases, 4 presented hematuria as the clinical sign. Surgical approaches included: exclusive right flank access (11 cases), combined umbilical-flank portal placement (3 cases), and midline access (1 case). Hemostasis was achieved with titanium clips in 13 cases, while two cases utilized vascular sealing (LigaSure™). All procedures successfully removed the parasitized kidneys. The analysis demonstrated that this technique;although, technically demanding, is feasible when performed by experienced teams, requiring careful patient positioning (using flank rolls), precise port placement, and appropriate instrumentation. The findings established laparoscopy as an effective treatment for dioctophymosis, combining the benefits of minimally invasive techniques with successful outcomes. We recommended its adoption by centers with advanced laparoscopic expertise, adhering to the described technical criteria. |
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CROP PROTECTION Effect of shading on quizalofop-p-ethyl selectivity in Provisia rice Marchioro, Gabriel Jahnke Boscaini, Pedro Henrique Figueiredo Vieira, José Pedro Maraschin Giacomeli, Robson Figueira, Guilherme da Silva Ferreira, Samuel Levi de Andrade Ulguim, André da Rosa Resumen en Portugués: RESUMO: Uma alternativa para o controle de arroz-daninho (Oryza sativa f. spontanea) resistente à imidazolinonas é o uso de herbicidas inibidores da enzima acetil coenzima-A carboxilase. O controle seletivo só pode ser realizado em cultivares com resistência, cujas condições ambientais podem interferir na seletividade. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do sombreamento na seletividade de quizalofope-p-etílico (QPE) ao arroz híbrido com resistência 132 PV. Para isso, o experimento foi conduzido a campo em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições. Os tratamentos foram períodos de sombreamento durante 24 horas em relação as datas das duas aplicações de QPE: antes da primeira aplicação; após a primeira aplicação; antes e após a primeira aplicação; antes da segunda aplicação; após a segunda aplicação; antes e após a segunda aplicação; antes da primeira e segunda aplicação; após a primeira e segunda aplicação; condições normais e testemunha sem aplicação. Além disso, as variáveis analisadas foram índice de clorofila, fitotoxidade, fração de cobertura das plantas, componentes produtivos e rendimento de grãos. Os resultados revelam que o sombreamento antes e após a segunda aplicação resultou nos maiores sintomas de fitotoxidade aos 21 dias após a aplicação. A fração de cobertura das plantas não se diferenciou da testemunha sem aplicação em nenhum dos tratamentos. Os índices de clorofila foram maiores três dias após a segunda aplicação nos tratamentos com sombreamento após, e antes e após essa aplicação. Ademais, Os componentes produtivos e o rendimento de grãos não foram afetados. Portanto, o sombreamento, principalmente por período prolongado na segunda aplicação de QPE, possui potencial para aumentar os sintomas de fitotoxidade em arroz Provisia™, mas não de causar interferência nos componentes produtivos e rendimento de grãos. Esses resultados contribuem para a compreensão da influência da luminosidade na seletividade do herbicida QPE em arroz Provisia™ e podem auxiliar no posicionamento das aplicações, principalmente em anos de El Ninõ com menor disponibilidade de radiação solar.Resumen en Inglés: ABSTRACT: Herbicides that inhibit the acetyl coenzyme-A carboxylase enzyme are used as an alternative for controlling imidazolinone-resistant weedy rice (Oryza sativa f. spontanea). Selective control can only be achieved in resistant cultivars, and environmental conditions can interfere with this selectivity. The objective of this study was to evaluate the effect of shading on quizalofop-p-ethyl (QPE) selectivity in resistant hybrid rice 132 PV. The field experiment was conducted in a randomized block design with four replications. Treatments consisted of 24-h shading periods relative to the timing of two QPE applications: before the first application; after the first application; before and after the first application; before the second application; after the second application; before and after the second application; before the first and second applications; after the first and second applications; normal light conditions; and an untreated control. The following variables were evaluated: chlorophyll index, phytotoxicity, plant canopy cover fraction, yield components, and grain yield. Shading before and after the second application resulted in the highest phytotoxicity symptoms at 21 days after application. The plant canopy cover fraction did not differ from the untreated control in any of the treatments. The chlorophyll index was higher 3 days after the second application in treatments with shading after as well as before and after that application. The yield components and grain yield were not affected. Shading, especially for prolonged periods during the second QPE application, has the potential to increase phytotoxicity symptoms in Provisia™ rice but does not interfere with yield components or the grain yield. These results contribute to understanding the light influence on QPE selectivity in Provisia™ rice and may help optimize application timing, especially in El Niño years with reduced solar radiation availability. |
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PARASITOLOGY Rhipicephalus linnaei (Acari: Ixodidae) parasitizing a forest-dwelling bird: a case in a conserved area of the Brazilian Atlantic Rainforest Vecchi, Mariah de Oliveira Mattos Bitencourth, Karla Vecchi, Maurício Brandão Amorim, Marinete Alves, Maria Alice dos Santos Resumen en Portugués: RESUMO: Este é um registro do carrapato Rhipicephalus linnaei, um ectoparasito de importância médica e veterinária, parasitando uma ave estritamente florestal, em uma área conservada de floresta Atlântica de baixada. Durante um estudo com piprideos, uma larva de R. linnaei foi coletada em Pseudopipra pipra que foi capturado com rede de neblina de sub-bosque, localizada a pelo menos 1.3 km de distância da borda florestal. A identidade do carrapato foi confirmada por análise molecular (16S rDNA). Além disso, o registro de R. linnaei em uma área preservada de floresta e parasitando uma espécie de ave silvestre, difere dos registros prévios de parasitismo em aves. Contudo, embora esse registro isolado não represente uma relação estável, sendo provavelmente um parasitismo acidental, estudos sistematizados são necessários para melhor compreender o parasitismo por este carrapato em aves e sua presença em ambientes naturais.Resumen en Inglés: ABSTRACT: We report a case of a tick of the Rhipicephalus linnaei, an ectoparasite of medical and veterinary importance, parasitizing a strictly forest-dwelling bird in a conserved lowland forest. During a study of manakins (Pipridae), one larva of R. linnaei was collected from a Pseudopipra pipra, which was captured in an understory mist net located 1.3 km from the nearest forest edge. The tick’s identity was confirmed by molecular analysis (16S rDNA). This record of R. linnaei in a preserved forest area and parasitizing a wild bird species with forest habits differ from previous records of parasitism in birds. Although, this isolated record does not represent a stable relationship, probably being an accidental parasitism, systematic studies are needed to better understand the parasitism of birds by this tick and its presence in natural environments. |
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PATHOLOGY Causes and pathological aspects of neuroinflammatory diseases of the central nervous system in cats Brunner, Carolina Buss Santos, Igor Ribeiro dos Panziera, Welden Driemeier, David Pavarini, Saulo Petinatti Sonne, Luciana Resumen en Portugués: RESUMO: As doenças neuroinflamatórias em gatos podem surgir de diversas causas, e estudos abrangentes sobre essas condições são limitados na literatura. Este estudo tem como objetivo descrever as causas e os aspectos patológicos de 60 casos de lesões inflamatórias no sistema nervoso central (SNC) de gatos domésticos, com base em uma análise retrospectiva de 10 anos de necropsias realizadas. Para realizar o objetivo, as doenças infecciosas foram identificadas em 47 dos 60 casos (78,3%), incluindo infecções virais (28/60, 46,7%), fúngicas (9/60, 15%), bacterianas (5/60, 8,3%) e parasitárias (5/60, 8,3%). O principal agente etiológico foi o vírus da peritonite infecciosa felina (27/60, 45%), seguido por Cryptococcus sp. (9/60, 15%), Streptococcus sp. (4/60, 6,7%), Toxoplasma gondii (2/60, 3,3%), Gurltia paralysans (2/60, 3,3%), vírus da raiva (1/60, 1,6%) e Sarcocystis neurona (1/60, 1,6%). Treze casos (21,7%) de encefalite e meningoencefalite tiveram causas desconhecidas. Além disso, as lesões histopatológicas mais frequentes foram as meningoencefalites piogranulomatosas e as granulomatosas. Nossos resultados destacam as doenças neuroinflamatórias mais comuns que afetam o SNC felino e ressaltam a importância de processos diagnósticos minuciosos. A análise patológica detalhada e exames laboratoriais complementares são fundamentais para o diagnóstico preciso dessas condições neurológicas.Resumen en Inglés: ABSTRACT: Neuroinflammatory diseases in cats can have various causes; however, comprehensive studies on these conditions are limited. This study described the causes and pathological aspects of 60 cases of inflammatory lesions in the central nervous system (CNS) of domestic cats based on a 10-year retrospective analysis of necropsies. Infectious diseases were identified in 47 of 60 cases (78.3%), including viral (28/60, 46.7%), fungal (9/60, 15%), bacterial (5/60, 8.3%) and parasitic (5/60, 8.3%) infections. The main aetiological agent was feline infectious peritonitis virus (27/60, 45%), followed by Cryptococcus sp. (9/60, 15%), Streptococcus sp. (4/60, 6.7%), Toxoplasma gondii (2/60, 3.3%), Gurltia paralysans (2/60, 3.3%), rabies virus (1/60, 1.6%) and Sarcocystis neurona (1/60, 1.6%). The most frequent histopathological lesions were pyogranulomatous and granulomatous meningoencephalitis. Our results highlighted the most common neuroinflammatory diseases affecting the feline CNS and underscore the importance of thorough diagnostic processes. Detailed pathological analysis and supplementary laboratory tests are crucial for the accurate diagnosis of these neurologic conditions. |
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PATHOLOGY Intrapelvic extraluminal leiomyoma in a dog with severe acquired megacolon Hartmann, Gabriela Paz, Milena Carolina Almeida, Bruno Albuquerque de Oliveira, Natasha Rossoni de Soares, Renan Hamilton Nunes Bandinelli, Marcele Bettim Pavarini, Saulo Petinatti Resumen en Portugués: RESUMO: Leiomiomas são tumores benignos de músculo liso que, no canal pélvico, mais frequentemente surgem nos sistemas genital ou gastrointestinal de fêmeas e raramente são relatados como massas intrapélvicas extraluminais em cães. Nessa localização, a neoplasia geralmente leva à constipação e, raramente, ao megacólon adquirido. Este relato tem como objetivo descrever o caso de um cão macho, não castrado, de 11 anos de idade, sem raça definida, com um leiomioma intrapélvico extraluminal que levou a um caso grave de megacólon. Clinicamente, o cão apresentou perda de peso progressiva, anorexia, constipação e abdômen marcadamente distendido. Além disso, as análises hematológicas e bioquímicas revelaram anemia grave, leucocitose, hipoglicemia e hipoalbuminemia. Os achados ultrassonográficos e radiográficos foram compatíveis com megacólon. O paciente veio ao óbito após um dia de internação. A necropsia revelou uma massa intrapélvica extraintestinal, branca e firme, de 9 x 4 x 2 cm, comprimindo o reto e causando dilatação colônica grave. O exame histopatológico revelou que a massa consistia em uma proliferação neoplásica de células fusiformes dispostas em feixes com pleomorfismo nuclear e celular leve. A imuno-histoquímica confirmou a imunomarcação multifocal para vimentina, desmina e actina de músculo liso, estabelecendo assim o diagnóstico de leiomioma. O megacólon foi classificado como adquirido e secundário à obstrução do trato digestivo inferior pelo tumor intrapélvico. Este caso destaca uma apresentação rara de leiomioma intrapélvico extraintestinal em um cão, enfatizando a importância de considerar neoplasias intrapélvicas como diagnóstico diferencial em pacientes com constipação crônica, perda de peso progressiva e megacólon.Resumen en Inglés: ABSTRACT: Leiomyomas are benign smooth muscle tumors that, within the pelvic canal, most frequently arise in the female genital or gastrointestinal systems, but are rarely reported as extraluminal intrapelvic masses in dogs. In this location, neoplasia usually leads to constipation and, seldom, to acquired megacolon. This report described a case of an 11-year-old intact male mixed-breed dog with an extraluminal, intrapelvic leiomyoma leading to a severe case of megacolon. Clinically, the dog presented progressive weight loss, anorexia, obstipation, and a markedly distended abdomen. Hematological and biochemical analyses revealed severe anemia, leukocytosis, hypoglycemia, and hypoalbuminemia. The ultrasonographic and radiographic findings were consistent with megacolon. The patient died after one day of hospitalization. Necropsy revealed a 9 x 4 x 2 cm, white, firm intrapelvic, extraintestinal mass compressing the rectum and severe colonic dilation. Histopathology revealed that the mass consisted of a neoplastic proliferation of spindle cells arranged in bundles with mild nuclear and cellular pleomorphism. Immunohistochemistry confirmed multifocal immunolabeling for vimentin, desmin, and smooth muscle actin, thereby establishing the diagnosis of leiomyoma. The megacolon was classified as acquired and secondary to outlet obstruction by the intrapelvic tumor. This case highlighted a rare presentation of extraintestinal intrapelvic leiomyoma in a dog, emphasising the importance of considering intrapelvic neoplasia as a differential diagnosis in patients with chronic constipation, progressive weight loss, and megacolon. |
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RURAL ENGENEERING Planning and optimization of spraying missions for agricultural drones Lara-Molina, Fabian Andres Resumen en Portugués: RESUMO: Este estudo apresenta uma estratégia de planejamento de missão otimizada para Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) agrícolas que integra restrições de autonomia de bateria ao problema de planejamento de caminhos de cobertura (CPP). O objetivo do estudo foi minimizar o tempo total da missão por meio da otimização do ângulo de varredura (θ) e da segmentação automática do percurso em surtidas (m) compatíveis com a capacidade da bateria. A metodologia foi validada por meio de simulações e um estudo de caso real em uma área de 7,02 ha de cana-de-açúcar, utilizando parâmetros de um drone DJI AGRAS T10 (faixa de aplicação de 5 m e velocidade de 5 m/s). A abordagem proposta foi comparada com métodos clássicos, especificamente os de TORRES et al. (2016) e CHOSET & PIGNON (1998). Os resultados indicaram uma redução no tempo total de missão de 2,65% e 8,2%, respectivamente, ao reduzir manobras improdutivas e otimizar o uso da bateria. Além disso, esse ganho de eficiência amplia diretamente a janela operacional de pulverização, permitindo que áreas maiores sejam tratadas sob condições climáticas ideais. Portanto, os achados demonstram que a integração de restrições energéticas no planejamento offline melhora a confiabilidade e a logística das aplicações aéreas com drones na agricultura de precisão.Resumen en Inglés: ABSTRACT: This study presents an optimized mission planning strategy for agricultural unmanned aerial vehicles (UAVs) that integrates battery endurance constraints into the coverage path planning (CPP) problem. The primary objective was to minimize total mission time by optimizing the sweep direction (θ) and automatically segmenting the path into executable sorties (m) based on battery capacity. The methodology was validated through simulations and a real-world case study of a 7.02 ha sugarcane field using parameters from a DJI AGRAS T10 drone (swath width of 5 m and flight speed of 5 m/s). The proposed approach was compared against classical methods, specifically those of TORRES et al. (2016) and CHOSET & PIGNON (1998). Results indicated reductions of 2.65% and 8.2% in total mission time, respectively, achieved by reducing unproductive turns and optimizing battery usage. This efficiency gain directly extends the operational window for spraying, enabling larger areas to be treated under ideal weather conditions. The findings demonstrated that integrating operational endurance into offline planning improves the reliability and logistics of drone-based precision agriculture applications. |
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SOIL SCIENCE Effects of compound fertilizer combined with biochar on potassium absorption and utilization of wheat Li, Yun Feng, Yanfei Lu, Jiahui Wang, Jiatong Ma, Yingchen Lin, Xiaohu Han, Yucui Resumen en Portugués: RESUMO: Este estudo investigou os efeitos da aplicação combinada de fertilizante composto e biochar na absorção de potássio (K) e a utilização de trigo de inverno para reduzir o uso de fertilizante composto. Com base na aplicação convencional de K de 675 kg ha-1 (F4), três níveis de biochar (B1, B2 e B3) e quatro níveis de fertilizantes compostos (F1, F2, F3 e F4) foram estabelecidos para estudar os efeitos de sua aplicação combinada por dois anos consecutivos no solo total e no teor de K disponível, bem como no acúmulo de K da planta e na eficiência de utilização do trigo de inverno no leste da região de Hebei, China. Os resultados mostraram que B3F4 e B3F2 resultaram nos maiores teores de K total e disponível no solo, em dois anos, entre todos os tratamentos. Em comparação com B1F4 (controle), B3F4 levou a aumentos de 5,18% e 8,76% no teor total de K, e B3F2 aumentou o teor de K disponível em 2,10% e 60,55% nos anos de 2022 e 2023. A co-aplicação de fertilizante composto com biochar aumenta o acúmulo de potássio no trigo de inverno em todos os estágios de crescimento. Além disso, aumentou a eficiência agronômica de K (KAE), a eficiência de absorção de K (KUE) e o índice de colheita de K (KHI) em 81,97%, 269,65%, 3,08% em 2022 e 258,56%, 244,67% e 37,64% em 2023, em relação ao B1F4. Em comparação com o B1F4, o B2F3 aumentou o rendimento dos dois anos em 2,77% e 10,61%,. Esses resultados indicaram que a aplicação combinada de fertilizante composto e biochar pode reduzir o uso de fertilizante composto e, ao mesmo tempo, aumentar o teor de K total e disponível no solo, aumentando assim a utilização agronômica e a eficiência de absorção de K, bem como o acúmulo de K e o índice de colheita do trigo de inverno. Portanto, com base em nossos resultados, recomendamos combinar 450 kg ha-1 de fertilizante composto com 7500 kg ha-1 de biochar para reduzir o uso de fertilizantes e melhorar a eficiência do fertilizante para trigo de inverno no leste da região leste de Hebei, China, fornecendo referência importante para o cultivo de trigo de inverno nesta área.Resumen en Inglés: ABSTRACT: This study investigated the effects of combined application of compound fertilizer and biochar on potassium (K) absorption and utilization of winter wheat to reduce the use of compound fertilizer. On the basis of conventional K application of 675 kg ha-1 (F4), three biochar levels (B1, B2, and B3) and four compound fertilizer levels (F1, F2, F3, and F4) were set up to study the effects of their combined application for two consecutive years on soil total K and available K content, as well as plant K accumulation and utilization efficiency in winter wheat. This study investigated the effects of combined application of compound fertilizer and biochar on potassium (K) absorption and utilization of winter wheat to reduce the use of compound fertilizer. On the basis of conventional K application of 675 kg ha-1 (F4), three biochar levels (B1, B2, and B3) and four compound fertilizer levels (F1, F2, F3, and F4) were set up to study the effects of their combined application for two consecutive years on soil total K and available K content, as well as plant K accumulation and utilization efficiency in winter wheat in Hebei Eastern Region of China. The results showed that B3F4 and B3F2 respectively resulted in the highest soil total K content and available K content in two years among all treatments. Compared with B1F4 (control), B3F4 led to 5.18% and 8.76% increases in total K content, and B3F2 increased the available K content by 2.10% and 60.55% in 2022 and 2023, respectively. It also enhanced the K agronomic efficiency (KAE), K uptake efficiency (KUE), and K harvest index (KHI) by 81.97%, 269.65%, 3.08% in 2022, and 258.56%, 244.67% and 37.64% in 2023, respectively, relative to B1F4. It is recommended to combine 450 kg ha-1 compound fertilizer with 7500 kg ha-1 biochar to reduce fertilizer use and improve the fertilizer efficiency for winter wheat in Hebei Eastern Region of China, providing important reference for the cultivation of winter wheat in this area. The results showed that B3F4 and B3F2 respectively resulted in the highest soil total K content and available K content in two years among all treatments. Compared with B1F4 (control), B3F4 led to 5.18% and 8.76% increases in total K content, and B3F2 increased the available K content by 2.10% and 60.55% in 2022 and 2023, respectively. Co-application of compound fertilizer with biochar enhances K accumulation in winter wheat throughout all growth stages. It also enhanced the KAE, KUE, and KHI by 81.97%, 269.65%, 3.08% in 2022, and 258.56%, 244.67% and 37.64% in 2023, respectively, relative to B1F4. Compared with B1F4, B2F3 increased the yield of the two years by 2.77% and 10.61%, respectively. These results indicated that combined application of compound fertilizer and biochar could reduce the use of compound fertilizer, and at the same time increase the total and available K content in soil, thereby increasing the agronomic utilization and absorption efficiency of K as well as the K accumulation and harvest index of winter wheat. Based on our results, it is recommended to combine 450 kg ha-1 compound fertilizer with 7500 kg ha-1 biochar to reduce fertilizer use and improve the fertilizer efficiency for winter wheat in Hebei Eastern region of China, providing important reference for the cultivation of winter wheat in this area. |
Universidade Federal de Santa Maria
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