Depletion of the heaviest stable N isotope is associated with NH4 +/NH3 toxicity in NH4 +-fed plants

Background: In plants, nitrate (NO(3)(-)) nutrition gives rise to a natural N isotopic signature (delta(15)N), which correlates with the delta(15)N of the N source. However, little is known about the relationship between the delta(15)N of the N source and the (14)N/(15)N fractionation in plants under ammonium (NH(4)(+)) nutrition. When NH(4)(+) is the major N source, the two forms, NH(4)(+) and NH(3), are present in the nutrient solution. There is a 1.025 thermodynamic isotope effect between NH(3) (g) and NH(4)(+)(aq) which drives to a different delta(15)N. Nine plant species with different NH(4)(+)-sensitivities were cultured hydroponically with NO(3)(-) or NH(4)(+) as the sole N sources, and plant growth and delta(15)N were determined. Short-term NH(4)(+)/NH(3) uptake experiments at pH 6.0 and 9.0 (which favours NH(3) form) were carried out in order to support and substantiate our hypothesis. N source fractionation throughout the whole plant was interpreted on the basis of the relative transport of NH(4)(+) and NH(3). -- Results: Several NO(3)(-)-fed plants were consistently enriched in (15)N, whereas plants under NH(4)(+) nutrition were depleted of (15)N. It was shown that more sensitive plants to NH(4)(+) toxicity were the most depleted in (15)N. In parallel, N-deficient pea and spinach plants fed with (15)NH(4)(+) showed an increased level of NH(3) uptake at alkaline pH that was related to the (15)N depletion of the plant. Tolerant to NH(4)(+) pea plants or sensitive spinach plants showed similar trend on (15)N depletion while slight differences in the time kinetics were observed during the initial stages. The use of RbNO(3) as control discarded that the differences observed arise from pH detrimental effects. -- Conclusions: This article proposes that the negative values of delta(15)N in NH(4)(+)-fed plants are originated from NH(3) uptake by plants. Moreover, this depletion of the heavier N isotope is proportional to the NH(4)(+)/NH(3) toxicity in plants species. Therefore, we hypothesise that the low affinity transport system for NH(4)(+) may have two components: one that transports N in the molecular form and is associated with fractionation and another that transports N in the ionic form and is not associated with fractionation.

Impact of fertlizers and pesticides on soil and water quality

[ES]En la presente tesis se ha estudiado el impacto de diferentes fertilizantes y pesticidas utilizados en la Zona Vulnerable de Vitoria-Gasteiz en la calidad del suelo y las aguas de dicha zona. Se ha podido constatar que hoy en día siguen lixiviándose cantidades significativas de nitratos y pesticidas (e.g., etofumesato y difenoconazol) a las aguas de la Zona Vulnerable, durante el cultivo de remolacha azucarera (Beta vulgaris L.), muy característico de la zona de estudio. Se comprobó que el alto contenido en nitratos de las aguas subterráneas en la Zona Vulnerable es mitigado, al menos en parte, por la acción de la actividad microbiana desnitrificante que alberga la zona riparia del humedal de Salburua. Dicho proceso, sin embargo, supone la emisión a la atmósfera de importantes cantidades de gases de efecto invernadero (CO2 y N2O), y puede verse afectado negativamente por la presencia de pesticidas (e.g., deltametrina) en el medio.Por otra parte, hemos observado que diversos pesticidas (deltametrina, etofumesato, difenoconazol) aplicados en concentraciones similares a las dosis de aplicación en campo inducen cambios, de carácter limitado y transitorio, en las comunidades microbianas edáficas, siendo más significativos en el caso del fungicida difenoconazol. El efecto de los pesticidas fue más acusado a medida que aumentaba su concentración en el medio. Finalmente, encontramos que la aplicación de abonos orgánicos (avicompost), en lugar de los fertilizantes sintéticos tradicionales (NPK), además de mejorar la degradación de los pesticidas y disminuir el impacto de éstos sobre la calidad del suelo, podría ayudar a reducir las pérdidas de nitratos por lixiviación.

Estimación de concentraciones de radicales nitrato (NO . 3) e hidroxilo ( . OH) en la atmósfera a partir de medidas de HCNM de alta resolución temporal

[ES]Los radicales nitrato e hidroxilo son especies químicas implicadas en la contaminación atmosférica. En el presente trabajo se ha tratado de estimar sus concentraciones empleando para ello medidas de las concentraciones de varios compuestos orgánicos volátiles registradas en el Parque Natural de Valderejo (Araba). La metodología de cálculo ya había sido empleada anteriormente para el ·OH y es la primera vez que se ha aplicado a concentraciones de NO·3 en una zona rural. Las concentraciones de radical hidroxilo calculadas (6,02·106 - 8,06·106 molec. cm-3) concuerdan con las obtenidas en medidas y estudios anteriores. En el caso del radical nitrato, las concentraciones estimadas (2,13·1011 – 2,02·1012 molec. cm-3) son bastante superiores a las encontradas en la bibliografía, por lo que se ha concluido que esta técnica de medida no es válida para el cálculo de NO·3 en una atmósfera de fondo rural como Valderejo. Esta desviación se debe probablemente a otros procesos no contemplados en la hipótesis de cálculo, por lo que se propone continuar con el estudio en este área.

Effect of the A cation size disorder and synthesis conditions on the properties of an iron perovskite series

Póster presentado en The Energy and Materials Research Conference - EMR2015 celebrado en Madrid (España) entre el 25-27 de febrero de 2015

Influence of synthetic method on the properties of La0.5Ba0.5FeO3 SOFC cathode

Power Point presentado en The Energy and Materials Research Conference - EMR2015 celebrado en Madrid (España) entre el 25-27 de febrero de 2015