Engineered nanoparticles and organic matter: a review of the state-of-the-art

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of dredging operations on sediment quality: contaminant mobilization in dredged sediments from the Port of Santos, SP, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito da calagem superficial em plantio direto na concentração de cátions hidrossolúveis na parte aérea de culturas anuais

A acidez do solo no sistema plantio direto pode ser minimizada com aplicação superficial de calcário. Tal prática é favorecida pela permanência de restos vegetais na superfície do solo, pela liberação de compostos orgânicos hidrossolúveis, que variam de planta para planta. Por isso foi instalado um experimento em Latossolo Vermelho distrófico (V = 41 %) em Botucatu (SP), objetivando avaliar os efeitos da aplicação superficial de calcário dolomítico na concentração de cátions solúveis nos resíduos vegetais das culturas de milheto, feijão e aveia preta em dois anos agrícolas (2002/2003 e 2003/2004). No caso do feijoeiro, o delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram representadas por cultivares de feijão (Carioca, IAC Carioca Eté, Pérola, IAPAR 81 e Campeão 2), enquanto as subparcelas foram formadas por doses de calcário dolomítico (sem aplicação, 1,8; 3,6 e 5,4 t ha-1). Para o milheto e aveia preta foram consideradas apenas as doses como fator. Foram avaliados os teores de Ca, Mg, K e Mn na parte aérea de todas as culturas, bem como a condutividade elétrica no extrato. Os resultados evidenciaram que os teores de Ca, K e Mg solúveis na parte aérea das culturas anuais avaliadas não foram alterados com a aplicação superficial de doses de calcário dolomítico. As culturas do milheto e feijão apresentaram maior teor de cátions solúveis na parte aérea, quando comparado ao da aveia preta.

Alterações na matéria orgânica e na biomassa microbiana em solo de mata natural submetido a diferentes manejos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Calagem e silicatagem superficiais e a disponibilidade de cátions hidrossolúveis em culturas anuais e braquiária

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cattle manure fertilization increases fig yield

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nitrogen washing from C3 and C4 cover grasses residues by rain

Crop species with the C-4 photosynthetic pathway are more efficient in assimilating N than C-3 plants, which results in different N amounts prone to be washed from its straw by rain water. Such differences may affect N recycling in agricultural systems where these species are grown as cover crops. In this experiment, phytomass production and N leaching from the straw of grasses with different photosynthetic pathways were studied in response to N application. Pearl millet (Pennisetum glaucum) and congo grass (Brachiaria ruziziensis) with the C-4 photosynthetic pathway, and black oat (Arena Strigosa) and triticale (X Triticosecale), with the C-3 photosynthetic pathway, were grown for 47 days. After determining dry matter yields and N and C contents, a 30 mm rainfall was simulated over 8 t ha(-1) of dry matter of each plant residue and the leached amounts of ammonium and nitrate were determined. C-4 grasses responded to higher fertilizer rates, whereas N contents in plant tissue were lower. The amount of N leached from C-4 grass residues was lower, probably because the C/N ratio is higher and N is more tightly bound to organic compounds. When planning a crop rotation system it is important to take into account the difference in N release of different plant residues which may affect N nutrition of the subsequent crop.

Disponibilidade de nutrientes no solo: decomposição e liberação de compostos orgânicos de resíduos vegetais

O objetivo principal desta revisão foi reunir informações a respeito da ação de compostos orgânicos produzidos por plantas na disponibilidade de nutrientes nos solos, principalmente sobre os cátions Ca, Mg e K e sobre o ânion fosfato. O sistema de cultivo adotado ocasiona mudanças nas propriedades químicas e físicas do solo, especialmente na disponibilidade de nutrientes e condicionamento físico do solo. Tem-se observado o acúmulo de nutrientes nas camadas superficiais do solo no sistema de semeadura direta, pelo não-revolvimento do solo e pela deposição de resíduos de culturas na superfície. Os ácidos orgânicos provenientes de plantas podem interagir com a fase sólida e ocupar os sítios de adsorção de nutrientes, competindo diretamente com eles e aumentando sua disponibilidade no solo. A adição de resíduos vegetais pode promover, antes da humificação, a elevação do pH, por promover complexação de H e Al com compostos do resíduo vegetal, deixando Ca, Mg e K mais livres em solução, o que pode ocasionar aumento na saturação da CTC por estes cátions de reação básica. Também é normal observar o aumento na disponibilidade de P no solo com a adição de resíduos vegetais, tanto pelo P presente no resíduo como por competição de compostos orgânicos dos resíduos pelos sítios de troca no solo. A persistência dos compostos orgânicos também é fator que tem grande interferência nos processos de sorção/dessorção de cátions e ânions, dependendo da atividade microbiana, da disponibilidade metabólica do substrato carbonado e da sorção aos colóides do solo.

Cátions hidrossolúveis na parte aérea de culturas anuais mediante aplicação de calcário e gesso em superfície

A eficiência da calagem superficial pode ser melhorada por meio de compostos orgânicos hidrossolúveis liberados por resíduos vegetais. No entanto, não se sabe se os teores desses compostos nos resíduos das culturas podem ser modificados pela aplicação de calcário e gesso em superfície. O presente trabalho objetivou avaliar os efeitos das aplicações de calcário e gesso em superfície sobre os teores de cátions solúveis nos resíduos vegetais das culturas de arroz, feijão e aveia-preta. O experimento foi realizado em um Latossolo Vermelho distroférrico de Botucatu (SP). O delineamento foi de blocos casualizados com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por quatro doses de calcário dolomítico (0, 1.100, 2.700 e 4.300 kg ha-1) e as subparcelas, pela aplicação ou não de 2.100 kg ha-1 de gesso agrícola. Para as culturas de verão foi utilizado esquema de parcela subsubdividida. As subsubparcelas foram constituídas por dois cultivares de arroz de terras altas (Caiapó e IAC 202), no ano agrícola 2002/03, e dois cultivares de feijão (Pérola e Carioca), em 2003/04. A aveia-preta foi cultivada no inverno dos dois anos, utilizando apenas o cultivar Comum. Os teores de cátions solúveis na parte aérea das culturas de arroz, feijão e aveia-preta foram alterados pela aplicação de calcário e gesso em superfície. A gessagem em superfície aumentou os teores solúveis de Ca e reduziu o de Mg na parte aérea das culturas, principalmente nas primeiras safras após a aplicação. A calagem aumentou os teores de cátions solúveis na parte aérea de todas as culturas. As culturas do feijão e da aveia-preta apresentaram maiores teores de cátions solúveis nos resíduos da parte aérea, avaliados no florescimento.

The role of sugar cane straw on soil reaction

Conduziram-se dois experimentos em laboratório avaliar o efeito da palha da cana- de-açúcar na acidez do solo. A palha da cana foi adicionada nas doses de 0, 20, 40, e 76 g kg-1 na superfície de um latossolo roxo distrófico acondicionado em colunas de PVC. O solo foi incubado a capacidade de campo durante 0, 7, 14, 45, e 90 dias. Após cada incubação, o solo das colunas foram subdividido e amostrado nas seguintes frações 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, e 20-25 cm. Com o aumento da dose da palha da cana verificou-se aumento do pH CaCl2 do solo e decréscimo do alumínio trocável até a camada de 15 cm de solo da coluna de PVC. A contribuição de compostos orgânicos para a destoxificação do Al aumentou com o acréscimo das doses da palha da cana. O crescimento da raiz das plantas trigo usadas como planta indicadora aumentou com o acréscimo das doses da palha de cana. O máximo de crescimento da raiz foi até a camada de 15 cm de solo depois de oito dias para a maior dose de palha da cana-de-açúcar.

Mapping of adhesion forces on soil minerals in air and water by atomic force spectroscopy (AFS)

The adhesion force between an atomic force microscope (AFM) tip and sample surfaces, mica and quartz substrates, was measured in air and water. The force curves show that the adhesion has a strong dependence on both the surface roughness and the environmental conditions surrounding the sample. The variability of the adhesion force was examined in a series of measurements taken at the same point, as well as at different places on the sample surface. The adhesion maps obtained from the distribution of the measured forces indicated regions contaminated by either organic compounds or adsorbed water. Using simple mathematical expressions we could quantitatively predict the adhesion force behavior in both air and water. The experimental results are in good agreement with theoretical calculations, where the adhesion forces in air and water were mostly associated with capillary and van der Waals forces, respectively. A small long-range repulsive force is also observed in water due to the overlapping electrical double-layers formed on both the tip and sample surfaces.

Determination of the chemical oxygen demand (COD) using a copper electrode: a clean alternative method

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Genotoxicity of polar and apolar extracts obtained from Qualea multiflora and Qualea grandiflora

Ethnopharmacological relevance: The species Qualea grandiflora and Qualea multiflora, which belong to the Vochysiaceae family, are common in the Brazilian savannah (Cerrado biome), and the local inhabitants use these species to treat external ulcers and gastric diseases and as an anti-inflammatory agent. Studies have demonstrated that these plants contain compounds that exhibit pharmacological activities; however, the risks associated with their consumption are not known.Material and methods: In the present study, the mutagenicity of polar and apolar extracts from Qualea grandiflora and Qualea multiflora were assessed by employing the Ames assay with and without metabolic activation. Additionally, phytochemical analyses (HPLC-ESI-IT-MS, HPLC-UV-PDA and GC-IT-MS) were performed to identify the chemical constituents present in these species, including the evaluation of physico-chemical properties, such as polarity or apolarity of the organic compounds, which are related to each fraction obtained. These studies provide important information regarding the biochemical behaviour of these compounds.Results: All extracts exhibited mutagenicity, inducing frameshift mutations and base substitutions in DNA. Phytochemical analysis identified terpenes, ellagic acid derivatives and phytosteroids.Conclusions: The mutagenicity observed might be due to the presence of pentacyclic triterpenes and polyphenols, which are able to generate reactive oxygen species (ROS) and result in the potential to cause DNA damage. The genetic risk identified in this present work shows that special attention should be considered for the use of compounds obtained from these plant species in medicinal treatments. Further studies must be conducted to identify safe therapeutic doses. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Photocatalytic Degradation of Phenol by Thermal Titanium Dioxide Thin Layer Electrodes

Electrochemical processes in industrial effluents have been studied as a means to obtain higher efficiency in wastewater treatment. Heterogeneous photocatalysis appears as a low-cost alternative through the use of lower wattage lamps and thermal TiO2 films. Photocatalysis became a clean process for water treatment due to hydroxyl radicals generated on semiconductor surface. Such radicals are able to degrade several organic compounds. This study used different electrodes and analytical methods for degradation of phenol molecules to reduce treatment costs, improve efficiency, and identify compounds formed during the decomposition of phenolic molecules. Thermal growth of TiO2 film was observed on the titanium electrode in rutile form. Application of an electrical potential on the Ti/TiO2 working electrode increases efficiency in reducing concentration of phenol after photocatalytic treatment. Still, high energy radiation (UVC) showed best degradation rates in photolytic process. Different compounds formed during the degradation of phenol were also identified in the UVC-PE treatment.

Applied models to biodegradation kinetics of lubricant and vegetable oils in wastewater

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)