Espacialização vertical e horizontal dos indicadores de qualidade para um latossolo vermelho cultivado com citros

O objetivo deste trabalho foi verificar a forma de espacialização vertical e horizontal dos indicadores de qualidade química, física e hídrica de um Latossolo Vermelho distrófico textura média, cultivado com citros. O pomar de laranjeira Valência sobre limoeiro Cravo foi plantado em 1995, em Alto Paraná, região noroeste do Paraná. Em agosto de 2002, coletaram-se amostras deformadas e indeformadas de solo para realizar determinações químicas, físicas e hídricas. A amostragem foi feita em 24 transeções perpendiculares aos troncos das laranjeiras, em duas profundidades (0-0,20 e 0,20-0,40 m) e em três posições (projeção da copa da laranjeira, rodado da entrelinha e centro da entrelinha). Os indicadores avaliados foram submetidos às análises multivariadas, por meio dos componentes principais, e agrupados pelo método de Tocher. Os resultados demonstraram que a qualidade do solo apresentou espacialização heterogênea entre os indicadores de qualidade física, química e hídrica do solo, resultante das ações de manejo do pomar de laranjeira. A integração dos indicadores de qualidade física, química e hídrica do solo caracterizou a espacialização vertical da qualidade do solo (0-0,40 m) na projeção da copa da laranjeira e a espacialização vertical e horizontal (0-0,20 e 0,20-0,40 m) no rodado da entrelinha e centro da entrelinha. No rodado da entrelinha (0-0,20 m) ocorreu a maior restrição física e hídrica associada à melhor condição química do solo para as laranjeiras.

Modeling water movement in horizontal columns using fractal theory

Fractal mathematics has been used to characterize water and solute transport in porous media and also to characterize and simulate porous media properties. The objective of this study was to evaluate the correlation between the soil infiltration parameters sorptivity (S) and time exponent (n) and the parameters dimension (D) and the Hurst exponent (H). For this purpose, ten horizontal columns with pure (either clay or loam) and heterogeneous porous media (clay and loam distributed in layers in the column) were simulated following the distribution of a deterministic Cantor Bar with fractal dimension H" 0.63. Horizontal water infiltration experiments were then simulated using Hydrus 2D software. The sorptivity (S) and time exponent (n) parameters of the Philip equation were estimated for each simulation, using the nonlinear regression procedure of the statistical software package SAS®. Sorptivity increased in the columns with the loam content, which was attributed to the relation of S with the capillary radius. The time exponent estimated by nonlinear regression was found to be less than the traditional value of 0.5. The fractal dimension estimated from the Hurst exponent was 17.5 % lower than the fractal dimension of the Cantor Bar used to generate the columns.

Transfer of cadmium and barium from soil to crops grown in tropical soils

Phytotoxicity and transfer of potentially toxic elements, such as cadmium (Cd) or barium (Ba), depend on the availability of these elements in soils and on the plant species exposed to them. With this study, we aimed to evaluate the effect of Cd and Ba application rates on yields of pea (Pisum sativum L.), sorghum (Sorghum bicolor L.), soybean (Glycine max L.), and maize (Zea mays L.) grown under greenhouse conditions in an Oxisol and an Entisol with contrasting physical and chemical properties, and to correlate the amount taken up by plants with extractants commonly used in routine soil analysis, along with transfer coefficients (Bioconcentration Factor and Transfer Factor) in different parts of the plants. Plants were harvested at flowering stage and measured for yield and Cd or Ba concentrations in leaves, stems, and roots. The amount of Cd accumulated in the plants was satisfactorily evaluated by both DTPA and Mehlich-3 (M-3). Mehlich-3 did not relate to Ba accumulated in plants, suggesting it should not be used to predict Ba availability. The transfer coefficients were specific to soils and plants and are therefore not recommended for direct use in risk assessment models without taking soil properties and group of plants into account.

PEDO-TRANSFER FUNCTIONS FOR ESTIMATING SOIL BULK DENSITY IN CENTRAL AMAZONIA

Under field conditions in the Amazon forest, soil bulk density is difficult to measure. Rigorous methodological criteria must be applied to obtain reliable inventories of C stocks and soil nutrients, making this process expensive and sometimes unfeasible. This study aimed to generate models to estimate soil bulk density based on parameters that can be easily and reliably measured in the field and that are available in many soil-related inventories. Stepwise regression models to predict bulk density were developed using data on soil C content, clay content and pH in water from 140 permanent plots in terra firme (upland) forests near Manaus, Amazonas State, Brazil. The model results were interpreted according to the coefficient of determination (R2) and Akaike information criterion (AIC) and were validated with a dataset consisting of 125 plots different from those used to generate the models. The model with best performance in estimating soil bulk density under the conditions of this study included clay content and pH in water as independent variables and had R2 = 0.73 and AIC = -250.29. The performance of this model for predicting soil density was compared with that of models from the literature. The results showed that the locally calibrated equation was the most accurate for estimating soil bulk density for upland forests in the Manaus region.

SOIL PHOSPHORUS THRESHOLDS IN EVALUATING RISK OF ENVIRONMENTAL TRANSFER TO SURFACE WATERS IN SANTA CATARINA, BRAZIL

The State of Santa Catarina, Brazil, has agricultural and livestock activities, such as pig farming, that are responsible for adding large amounts of phosphorus (P) to soils. However, a method is required to evaluate the environmental risk of these high soil P levels. One possible method for evaluating the environmental risk of P fertilization, whether organic or mineral, is to establish threshold levels of soil available P, measured by Mehlich-1 extractions, below which there is not a high risk of P transfer from the soil to surface waters. However, the Mehlich-1 extractant is sensitive to soil clay content, and that factor should be considered when establishing such P-thresholds. The objective of this study was to determine P-thresholds using the Mehlich-1 extractant for soils with different clay contents in the State of Santa Catarina, Brazil. Soil from the B-horizon of an Oxisol with 800 g kg-1 clay was mixed with different amounts of sand to prepare artificial soils with 200, 400, 600, and 800 g kg-1 clay. The artificial soils were incubated for 30 days with moisture content at 80 % of field capacity to stabilize their physicochemical properties, followed by additional incubation for 30 days after liming to raise the pH(H2O) to 6.0. Soil P sorption curves were produced, and the maximum sorption (Pmax) was determined using the Langmuir model for each soil texture evaluated. Based on the Pmax values, seven rates of P were added to four replicates of each soil, and incubated for 20 days more. Following incubation, available P contents (P-Mehlich-1) and P dissolved in the soil solution (P-water) were determined. A change-point value (the P-Mehlich-1 value above which P-water starts increasing sharply) was calculated through the use of segmented equations. The maximum level of P that a soil might safely adsorb (P-threshold) was defined as 80 % of the change-point value to maintain a margin for environmental safety. The P-threshold value, in mg dm-3, was dependent on the soil clay content according to the model P-threshold = 40 + Clay, where the soil clay content is expressed as a percentage. The model was tested in 82 diverse soil samples from the State of Santa Catarina and was able to distinguish samples with high and low environmental risk.

Distribuição horizontal e vertical de fósforo em sistemas de cultivos exclusivos de soja e de integração lavoura-pecuária-floresta

O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição horizontal e vertical do fósforo no solo e a produtividade de soja em sistemas de cultivos exclusivos e de integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF). Foram avaliados os tratamentos: floresta plantada de eucalipto; lavoura de soja e milho safrinha consorciado com Urochloa brizantha 'Marandu'; pastagem de U. brizantha; sistema de ILPF; e duas áreas controle, com floresta nativa e pousio. O solo foi coletado nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm, para determinação das características químicas. As avaliações foram realizadas no segundo ano agrícola após a implantação do experimento. No sistema de ILPF, solo e produtividade foram avaliados em quatro transectos equidistantes, no centro do renque e a 3, 6, 10 e 15 m do renque, nas faces norte e sul. Os teores de P disponível (Mehlich-1) foram maiores nas camadas superficiais do solo, nos sistemas com soja/milho safrinha e com ILPF. No ILPF, os teores de P disponível não diferiram entre as distâncias do renque das árvores, e a produtividade de soja não diferiu da observada no sistema com soja/milho safrinha. Portanto, com dois anos de implantação, o sistema ILPF ainda não é capaz de interferir marcadamente nas características químicas do solo e na produtividade da soja.

Enantioselective synthesis of aziridines using asymmetric transfer hydrogenation as a precursor for chiral derivatives used as bonding agent for rocket solid propellants

A rapid, expedient and enantioselective method for the synthesis of beta-hydroxy amines and monosubstituted aziridines in up to 99% e.e., via asymmetric transfer hydrogenation of a-amino ketones and cyclisation through treatment with tosyl chloride and base, is described. (1R,2R)-N-(para-toluenesulfonyl)-1,2-ethylenediamine with formic acid has been utilised as a ligand for the Ruthenium (II) catalysed enantioselective transfer hydrogenation of the ketones.The chiral 2-methyl aziridine, which is a potentially more efficient bonding agent for Rocket Solid Propellant has been successfully achieved.

Electrocatalytic oxidation of methanol by the [Ru3O(OAc)6(py)2(CH3OH)]3+cluster: improving the metal-ligand electron transfer by accessing the higher oxidation states of a multicentered system

The [Ru3O(Ac)6(py)2(CH3OH)]+ cluster provides an effective electrocatalytic species for the oxidation of methanol under mild conditions. This complex exhibits characteristic electrochemical waves at -1.02, 0.15 and 1.18 V, associated with the Ru3III,II,II/Ru3III,III,II/Ru 3III,III,III /Ru3IV,III,III successive redox couples, respectively. Above 1.7 V, formation of two RuIV centers enhances the 2-electron oxidation of the methanol ligand yielding formaldehyde, in agreement with the theoretical evolution of the HOMO levels as a function of the oxidation states. This work illustrates an important strategy to improve the efficiency of the oxidation catalysis, by using a multicentered redox catalyst and accessing its multiple higher oxidation states.

Theoretical investigation of electronic excitation transfer between chlorophylls in light-harvesting antenna of photosystem ii using quantum computers

The excitation energy transfer between chlorophylls in major and minor antenna complexes of photosystem II (PSII) was investigated using quantum Fourier transforms. These transforms have an important role in the efficiency of quantum algorithms of quantum computers. The equation 2n=N was used to make the connection between excitation energy transfers using quantum Fourier transform, where n is the number of qubits required for simulation of transfers and N is the number of chlorophylls in the antenna complexes.

Dispersão vertical e horizontal de conídios de Stenocarpella macrospora e Stenocarpella maydis

Em experimentos conduzidos no campo, quantificaram-se a dispersão vertical e horizontal dos conídios de Stenocarpella maydis e S. macrospora liberados de palha de milho (Zea mays) naturalmente infetada. Verificou-se que 93% do número total de conídios de S. maydis e 88% de S. macrospora foram capturados durante o dia, diferindo estatisticamente do período noturno. O número de conídios de S. maydis e S. macrospora capturados no ar foi inversamente proporcional à distância da posição vertical e horizontal das armadilhas da fonte de inóculo. Os conídios foram capturados até uma altura de 2 m acima e distantes 120 m da fonte de inóculo. No entanto, em ambos experimentos, a freqüência e o número de esporos coletados foram maiores até 25 cm acima e 20 m distante da fonte de inóculo. Além disto, a dispersão dos conídios isolados ou agrupados no cirro, ocorreu livremente no ar, não necessitando estarem veiculados a gotículas d'água.

Electron transfer by singlet excited state of porphyn and electron acceptor affinity in rigid medium: photoacoustic phase angle analysis

Photoacoustic spectroscopy provides information about both amplitude and phase of the response of a system to an optical excitation process. This paper presents the studies of the phase in the electron transfer process between octaethylporphyn (OEP) and quinone molecules dispersed in a polymeric matrix. It was observed a tendency in the phase behavior to small values only in the spectral region near to 620 nm, while for shorter wavelength did not show any tendency. These measurements suggested that the electron transfer to acceptor occurred with the participation of octaethylporphyn singlet excited state.

Electron migration in DNA matrix: an electron transfer reaction

This paper brings an active and provocative area of current research. It describes the investigation of electron transfer (ET) chemistry in general and ET reactions results in DNA in particular. Two DNA intercalating molecules were used: Ethidium Bromide as the donor (D) and Methyl-Viologen as the acceptor (A), the former intercalated between DNA bases and the latter in its surface. Using the Perrin model and fluorescence quenching measurements the distance of electron migration, herein considered to be the linear spacing between donor and acceptor molecule along the DNA molecule, was obtained. A value of 22.6 (± 1.1) angstroms for the distance and a number of 6.6 base pairs between donor and acceptor were found. In current literature the values found were 26 angstroms and almost 8 base pairs. DNA electron transfer is considered to be mediated by through-space interactions between the p-electron-containing base pairs.

Florística e estrutura horizontal da vegetação arbórea de uma ravina em um fragmento florestal no município de Viçosa, MG

Este estudo foi desenvolvido em um trecho de um fragmento de Floresta Estacional Semidecídua Montana, no Sítio Bom Sucesso, em Viçosa, MG. O objetivo deste trabalho foi conhecer a composição florística e a estrutura fitossociológica do componente arbóreo. Foram instalados 10 transectos de 50 x 10 m, subdivididos em cinco parcelas de 10 x 10 m cada um, totalizando 50 parcelas em 5.000 m². Foram incluídos na amostragem todos os indivíduos arbóreos que apresentavam, no mínimo, 15 cm de circunferência do tronco, a 130 cm do solo. Foram identificadas 151 espécies pertencentes a 108 gêneros de 45 famílias botânicas e amostrados, em 0,5 ha, 820 indivíduos arbóreos vivos e 32 mortos em pé, o que significou uma densidade total estimada de 1.704 indivíduos/ha. A área basal/ha foi de 38,450 m² e a altura média, de 8,43 m. Euterpe edulis foi o destaque da estrutura da vegetação estudada, com 314 indivíduos amostrados, resultando numa densidade relativa de 37,38%, freqüência absoluta de 90%, freqüência relativa de 8,91%, e dominância relativa de 18,79%. O índice de diversidade de Shannon foi de 3,52 e a eqüabilidade, igual a 0,696. Os resultados da composição florística e da estrutura fitossociológica indicaram alta riqueza e diversidade média, sendo a maior parte das espécies representada por poucos indivíduos.

Estrutura horizontal e vertical do componente arbóreo em fase de regeneração natural na mata Santa Luzia, no município de Catende-PE

O estudo foi desenvolvido no fragmento denominado Mata Santa Luzia, situado no Município de Catende, PE, nas coordenadas 8º72'49" S e 35º72'47" W, altitude de 239 m, com os objetivos de avaliar a regeneração natural total de espécies arbóreas no fragmento florestal e verificar a diversidade e estrutura das espécies nessa área. Para a estimativa da regeneração natural das espécies arbóreas no fragmento, foram locadas de forma sistemática 15 subparcelas permanentes de 25 m² (5 x 5 m), equidistantes em 50 m. O nível de inclusão adotado foi de CAP < 15 cm e as medições de altura (h), divididas em três classes, em que a classe 1 contemplou indivíduos com 1,0 < h < 2,0 m, a classe 2 com indivíduos 2,0 < h < 3,0 m e a classe 3 com indivíduos com h > 3,0 m. No fragmento foram amostrados 107 indivíduos vivos, pertencentes a 25 famílias botânicas e 36 táxons. Dessas, 33 foram identificadas em nível de espécie, duas em nível de gênero e uma se apresentou como indeterminada. As cinco espécies com maiores valores para regeneração natural total (RNT) foram assim distribuídas: Rheedia gardneriana Planch. & Triana (9,9%), Cupania racemosa (Vell.) Radlk (7,7%), Brosimum discolor Schott (7,4%), Vismia guianensis (Aubl.) Pers. (6,1%) e Protium heptaphyllum (Aubl.) Marchand (5,9%). Provavelmente, essas espécies no futuro serão as principais responsáveis pela manutenção da estrutura e fisionomia da floresta.

Seleção de sementes de milho durante a simulação da semeadura com disco perfurado horizontal

Teve-se o objetivo de verificar a possível seleção de sementes de milho - arredondadas e achatadas - no processo de semeadura com disco perfurado horizontal, bem como as conseqüências na distribuição longitudinal. Os registros dos dados deram-se pela avaliação visual de duas pessoas, com contador manual, no final da esteira carpetada em movimento de 1,54 m s-1, com 4,60 m de perspectiva para avaliação. Assim, um sensor registrava o número de orifícios do disco horizontal que devia passar pelo tubo condutor, e os espaçamentos falhos e múltiplos eram computados por pessoas diferentes. Os espaçamentos aceitáveis foram obtidos pela subtração dos espaçamentos falhos e múltiplos do total contabilizado. A medição do comprimento e espessura das sementes foi realizada com auxílio de paquímetro. Não houve alterações significativas nas variáveis estudadas, até a passagem de 55 mil orifícios do disco horizontal pelo tubo condutor; portanto, não houve seleção de sementes de milho durante a simulação do processo de semeadura.