Sugarcane herbicide leaching risk evaluation in Guarany Aquifer.

he region of Ribeirão Preto, São Paulo State, Brazil, is located over recharge area of the Guarany aquifer, the most important source of groundwater in the South Central region of the country. This region is also the most important sugarcane producing area of the country which produces a large amount of the ethanol. This study was conducted to determine the potential risk of herbicide groundwater contamination. The leaching risk potential of herbicides to groundwater was conducted using the weather simulator ?Weather Generator? (WGEN) coupled with the model ?Chemical Movement Trough Layered Soils? (CMLS94). The following herbicides were evaluated in clayey and sandy soils (Typic Haplorthox and Typic Quartzipsamment soils) found in the region: ametryn (N-ethyl-N\'-(1- methylethyl)-6-(methylthio)-1,3,5-triazine-2,4-diamine), atrazine (6-chloro-N-ethyl-N\'-(1-methylethyl)-1,3,5-triazine- 2,4-diamine), clomazone (2-[(2-chlorophenyl)methyl]-4,4-dimethyl-3-isoxazolidinone), diuron (3,4-dichlorophenyl)- N,N-dimethylurea), halosulfuron (3-chloro-5-[(4,6-dimethoxy-2-pyrimidinyl)amino]carbonyl], hexazinone (3- cyclohexyl-6-(dimethylamino)-1-methyl-1,3,5-triazine-2,4 (1H,3H)-dione), imazapic ((±)-2-[4,5-dihydro-4-methyl-4- (1-methylethyl)-5-oxo-1H-imidazol-2-yl]-5-methyl-3-pyridinecarboxylic acid), imazapyr ((±)-2-[4,5-dihydro-4-methyl- 4-(1-methylethyl)-5-oxo-1H-imidazol-2-yl]-3-pyridinecarboxylic acid), MCPA (4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid), metribuzin (4-amino-6-(1,1-dimethylethyl)-3-(methylthio)-1,2,4-triazin-5(4H)-one), MSMA (Amonosodium salt of MAA), paraquat (1,1\'-dimethyl-4,4\'-bipyridinium ion), pendimethalin (N-(1-ethylpropyl)-3,4-dimethyl-2,6- dinitrobenzenamine), picloram (4-amino-3,5,6-trichloro-2-pyridinecarboxylic acid), simazine (6-chloro-N,N\'-diethyl- 1,3,5-triazine-2,4-diamine), sulfentrazone [N-[2,4-dichloro-5-[4-(difluoromethyl)-4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-1H- 1,2,4-triazol-1-yl]phenyl]methanesulfonamide], and tebuthiuron [N-[5-(1,1-dimethylethyl)-1,3,4-thiadiazol-2-yl]-N,N\'- dimethylurea]. Results obtained by our simulation study have shown that the herbicides picloram, tebuthiuron, and metribuzin have the highest leaching potential, in either sandy or clayey soils, with picloram reaching the root zone of sugarcane at 0.6m in less than 150 days.

Simulação do risco de lixiviação de poluentes orgânicos de lodos.

O objetivo desse trabalho foi simular o risco de lixiviação de trinta e oito poluentes orgânicos presentes em lodos de esgotos provenientes de estações de tratamentos. Para tanto, foi assumido um cultivo hipotético de milho em um solo Latossolo vermelho distrófico, característico de solos de regiões produtoras de milho, no qual foi aplicada uma dose de lodo de esgoto como fertilizante. Lodos de esgotos são ricos em matéria orgânica e micronutrientes úteis na fertilização de solos para a produção de plantas, mas também podem conter poluentes de importância ambiental. A lixiviação dos poluentes foi simulada utilizando-se o modelo CMLS94 e os dados climáticos de mil anos independentes e igualmente prováveis gerados pelo simulador de clima WGEN, a partir de uma seqüência de quatorze anos consecutivos observados e registrados pela Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas. A análise de risco de lixiviação indicou que os poluentes benzidina > n-nitrosodi-n-propilamina > fenol > 2,4-dinitrofenol > isoforano > nitrobenzeno > p-cresol > o-cresol > m-cresol > 2-clorofenol, nessa ordem, devem ser monitorados em águas subterrâneas de regiões de solos nos quais foram aplicados doses de lodo.

Nitrate in groundwater in a recharge area of Guarany aquifer in Brazil.

The region of Ribeirão Preto City located in São Paulo State, southeastern Brazil, is an important sugarcane, soybean and corn producing area. This region is also an important recharge area (Espraiado) for groundwater of the Guarany aquifer, a water supply source for the city and region. It has an intercontinental extension that comprises areas of eight Brazilian states, as well as significant portions of other South American countries like Argentina, Uruguay, and Paraguay, with a total area of approximately 1,200,000 Km2. Due to the high permeability of some soils present in this region, the high mobility of the herbicides and fertilizers applied, and being a recharge area, it is important to investigate the potential transport of applied fertilizers to underlying aquifer. The cultivation sugar cane in this area demands the frequent use of nitrogen as fertilizer. This research was conducted to characterize the potential contamination of groundwater with nitrogen in the recharge area of groundwater. Seven groundwater sample points were selected in the Espraiado stream watershed, during the years of 2005 and 2006. Samples were collected during the months of March, July, and December of each year. Three replications were collected at each site. Groundwater was also collected during the same months from county groundwater wells located throughout the city. The following six wells were studied: Central, Palmares, Portinari, Recreio Internacional, São Sebastião, and São José. Nitrate water samples were analyzed by Cadmium Reduction Method. No significant amount of nitrate was found in the recharge, agricultural, area. However, nitrate levels were detected at concentrations higher than the Maximum Concentration Level (MCL) of 10mg/L in downtown, urban, well located away from agricultural sites with no history of fertilizer or nitrogen application.

Protocolo de avaliação de risco do uso de agentes de controle biológico: uma proposta.

A obtenção de estimativas de um dano pelo uso de agentes de controle biológico e uma necessidade, pois são insuficientes as informa coes técnicas a respeito dos efeitos destes, sobre organismos nao visados que ocorrem no ambiente. Propõe-se elaborar um protocolo que oriente e descreva a metodologia de avaliação ecotoxicologica destes agentes para fins de registro. Diferentemente dos químicos, parâmetros como infectividade/patogenicidade devem ser avaliados, alem da toxicidade. Um numero minimo de testes devem ser exigidos porem, com resultados de alta confiabilidade, para uma decisão regulatória. Tal protocolo deve se compatibilizar com outros internacionais vigentes, mas contemplar particularidades inerentes aos ecossistemas e laboratórios brasileiros e ser revisado constantemente. A metodologia básica estará contida em uma serie de 3 ou 4 grupos de testes sequenciais, utilizando-se organismos indicadores. Duas avaliações serão realizadas: Toxicológica (potencial de danos a humanos/animais), e Ambiental (danos sobre organismos não-alvo: terrestres, aquáticos, plantas, insetos). No primeiro grupo, os organismos serão submetidos a uma dose unica máxima do agente, avaliando-se o fator dano, que sendo nulo, indicara que não existe risco, não se exigindo outros testes para registro. Se ocorrer algum efeito, testes do segundo grupo serão exigidos e assim sucessivamente. E de se esperar que a maioria dos biopesticidas requeiram somente os testes do primeiro grupo, reduzindo o tempo para registro.

Toxicity of the herbicide clomazone on duckweed Lemna valdiviana.

The duckweed Lemna valdiviana is commonly founded colonizing small shallow waters (lakes on the lowland in south Brazil. This organism may have been affected by herbicide input into lakes from aerial application and/or drainage office paddy fields. Clomazone (2- (2-chlorophenyl) methyl-4.4-dimethyl-3-isoxazolidinone) is one of the herbicides more fiequentely used as post-emergence in rice paddies. For this work assays were carried as EC50(96h) semi-statics with aseptic culture. The sterile fronds were abtained from material harvest on the paddy fields, and the concentration of Clomazone ranged from 14.0 to 229.0 mg/l. two procedures were considered: diluted in water and sprayed applicated Clomazone. The observed phytotoxic effects were evaluated by growth rate (kt), duplication time (Td), frond yield, plant yield, mortality, chlorophyll a and b and protochlorophyll concentration. The EC50 values obtained to sprayed Clomazone (Kt=31.7; Td=31.9) were significantly small than to diluted Clomazone (Kt=46.4; td=47.3). These dadta suggest that aerial route is more hazardous than diluted procedure. Presence of chlorotic, necrotic, abnormal and died frond were common at the 114.0 and 229.0 mg/l treatment. Recuperation test corroborated the evidence that the sprayed procedure were more deleterious and L. valdiviana doesn't recovery his reproductive ability at the 114.0 and 229.0 mg/l treatment.

Desenvolvimento e validação de metodologia para determinação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA´s) em grãos de milho.

2008

Sorção de herbicidas em bagaço de cana-de-açúcar.

2008

Simulação do risco de lixiviação de poluentes orgânicos de lodos.

2008

Modelagem da bioconcentração de herbicidas em plantas.

2008

Sugarcane herbicide leaching risk evaluation in Guarany Aquifer.

2008

Bioconcentration of tebuconazole fungicide in zebrafish (Danio rerio).

2008

Nitrate in groundwater in a recharge area of Guarany aquifer in Brazil.

2008

Avaliação de nitrato em uma área de recarga do Aqüifero Guarani.

2008

Tebuthiuron herbicide bioconcentration in sugarcane plants.

2008

Uso da espectroscopia de reflectância do infravermelho próximo (NIRS) para previsão da composição bromatológica de vagens de algaroba e palma forrageira.

Espécies forrageiras adaptadas às condições semiáridas são uma alternativa para reduzir os impactos negativos na cadeia produtiva de ruminantes da região Nordeste brasileira devido à sazonalidade na oferta de forragem, além de reduzir custo com o fornecimento de alimentos concentrados. Dentre as espécies, a vagem de algaroba (Prosopis juliflora SW D.C.) e palma forrageira (Opuntia e Nopalea) ganham destaque por tolerarem o déficit hídrico e produzirem em períodos onde a oferta de forragem está reduzida, além de apresentam bom valor nutricional e serem bem aceitas pelos animais. Porém, devido à variação na sua composição, seu uso na alimentação animal exige o conhecimento profundo da sua composição para a elaboração de dietas balanceadas. No entanto, devido ao custo e tempo para análise, os produtores não fazem uso da prática de análise da composição químico-bromatológica dos alimentos. Por isto, a espectroscopia de reflectância no infravermelho próximo (NIRS) representa uma importante alternativa aos métodos tradicionais. Objetivou-se com este estudo desenvolver e validar modelos de predição da composição bromatológica de vagem de algaroba e palma forrageira baseados em espectroscopia NIRS, escaneadas em dois modelos de equipamentos e com diferentes processamentos da amostra. Foram coletadas amostras de vagem de algaroba nos estados do Ceará, Bahia, Paraíba e Pernambuco, e amostras de palma forrageira nos estados do Ceará, Paraíba e Pernambuco, frescas (in natura) ou pré-secas e moídas. Para obtenção dos espectros utilizaram-se dois equipamentos NIR, Perten DA 7250 e FOSS 5000. Inicialmente os alimentos foram escaneados in natura em aparelho do modelo Perten, e, com o auxílio do software The Unscrambler 10.2 foi selecionado um grupo de amostras para o banco de calibração. As amostras selecionadas foram secas e moídas, e escaneadas novamente em equipamentos Perten e FOSS. Os valores dos parâmetros de referência foram obtidos por meio de metodologias tradicionalmente aplicadas em laboratório de nutrição animal para matéria seca (MS), matéria mineral (MM), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), estrato etéreo (EE), fibra solúvel em detergente neutro (FDN), fibra solúvel em detergente ácido (FDA), hemicelulose (HEM) e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS). O desempenho dos modelos foi avaliado de acordo com os erros médios de calibração (RMSEC) e validação (RMSECV), coeficiente de determinação (R2 ) e da relação de desempenho de desvio dos modelos (RPD). A análise exploratória dos dados, por meio de tratamentos espectrais e análise de componentes principais (PCA), demonstraram que os bancos de dados eram similares entre si, dando segurança de desenvolver os modelos com todas as amostras selecionadas em um único modelo para cada alimento, algaroba e palma. Na avaliação dos resultados de referência, observou-se que a variação dos resultados para cada parâmetro corroboraram com os descritos na literatura. No desempenho dos modelos, aqueles desenvolvidos com pré-processamento da amostra (pré-secagem e moagem) se mostraram mais robustos do que aqueles construídos com amostras in natura. O aparelho NIRS Perten apresentou desempenho semelhante ao equipamento FOSS, apesar desse último cobrir uma faixa espectral maior e com intervalos de leituras menores. A técnica NIR, associada ao método de calibração multivariada de regressão por meio de quadrados mínimos (PLS), mostrou-se confiável para prever a composição químico-bromatológica de vagem de algaroba e da palma forrageira. Abstract: Forage species adapted to semi-arid conditions are an alternative to reduce the negative impacts in the feed supply for ruminants in the Brazilian Northeast region, due to seasonality in forage availability, as well as in the reducing of cost by providing concentrated feedstuffs. Among the species, mesquite pods (Prosopis juliflora SW DC) and spineless cactus (Opuntia and Nopalea) are highlighted for tolerating the drought and producion in periods where the forage is scarce, and have high nutritional value and also are well accepted by the animals. However, its use in animal diets requires a knowledge about its composition to prepare balanced diets. However, farmers usually do not use feed composition analysis, because their high cost and time-consuming. Thus, the Near Infrared Reflectance Spectroscopy in the (NIRS) is an important alternative to traditional methods. The objective of this study to develop and validate predictive models of the chemical composition of mesquite pods and spineless cactus-based NIRS spectroscopy, scanned in two different spectrometers and sample processing. Mesquite pods samples were collected in the states of Ceará, Bahia, Paraiba and Pernambuco, and samples of forage cactus in the states of Ceará, Paraíba and Pernambuco. In order to obtain the spectra, it was used two NIR equipment: Perten DA 7250 and FOSS 5000. sSpectra of samples were initially obtained fresh (as received) using Perten instrument, and with The Unscrambler software 10.2, a group of subsamples was selected to model development, keeping out redundant ones. The selected samples were dried and ground, and scanned again in both Perten and FOSS instruments. The values of the reference analysis were obtained by methods traditionally applied in animal nutrition laboratory to dry matter (DM), mineral matter (MM), organic matter (OM), crude protein (CP), ether extract (EE), soluble neutral detergent fiber (NDF), soluble acid detergent fiber (ADF), hemicellulose ( HEM) and in vitro digestibility of dry matter (DIVDM). The performance of the models was evaluated according to the Root Mean Square Error of Calibration (RMSEC) and cross-validation (RMSECV), coefficient of determination (R2 ) and the deviation of Ratio of performance Deviation of the models (RPD). Exploratory data analysis through spectral treatments and principal component analysis (PCA), showed that the databases were similar to each other, and may be treated asa single model for each feed - mesquite pods and cactus. Evaluating the reference results, it was observed that the variation were similar to those reported in the literature. Comparing the preprocessing of samples, the performance ofthose developed with preprocessing (dried and ground) of the sample were more robust than those built with fresh samples. The NIRS Perten device performance similar to FOSS equipment, although the latter cover a larger spectral range and with lower readings intervals. NIR technology associate do multivariate techniques is reliable to predict the bromatological composition of mesquite pods and cactus.