Fatores de bioconcentração e disponibilidade de bário, cádmio, cobre, níquel e zinco em solos e em culturas de interesse agronômico

Os elementos potencialmente tóxicos (EPTs) estão presentes nos solos em concentrações dependentes do material de origem e das ações antrópicas. A adição de EPTs ao solo pelas atividades antrópicas pode ocasionar risco à saúde humana, já que estes elementos podem ser acumulados no organismo por meio do contato dérmico com o solo, da inalação de partículas em suspensão, de ingestão de solo e de alimentos contaminados. A contaminação dos alimentos ocorre pelo cultivo em áreas com alta biodisponibilidade de EPTs, e nessa condição ocorre absorção e translocação para a parte aérea, com possível acúmulo dos metais nas porções comestíveis, como raízes, frutos e grãos. A biodisponibilidade dos EPTs é regulada pelas características químicas dos elementos e por atributos do solo, como a CTC, o pH e a matéria orgânica (MO). Sintomas de toxicidade e alterações morfológicas e fisiológicas podem aparecer dependendo da absorção e da movimentação dos EPTs nas plantas. Objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito da adição de bário (Ba), de cádmio (Cd), de cobre (Cu), de níquel (Ni) e de zinco (Zn) em amostras de um Neossolo Quartzarênico e um Latossolo Vermelho distrófico, sob duas condições de saturação por bases (30% e 50 ou 70%, dependendo da cultura), no cultivo de arroz (Oryza sativa), alface (Lactuca sativa), girassol (Helianthus annuus) e tomate (Solanum lycopersicum). Os EPTs nos solos foram extraídos com EPA 3051a, Água Régia, DTPA, Mehlich 1, Mehlich 3, HNO3 (0,43 mol L-1) e CaCl2 (0,01 mol L-1), e seus teores correlacionados com os presentes nas raízes, na parte aérea, nos frutos e com a quantidade acumulada pelas plantas. Os fatores de bioconcentração (FBC) e de transferência (FT) foram calculados para as culturas. O índice SPAD (Soil Plant Analysis Development - Chlorophyll Meter) foi determinado na fase vegetativa da alface, do arroz e do girassol, enquanto a atividade fotossintética foi determinada pelo IRGA (Infrared gas analyzer). Os maiores teores de EPTs foram observados nas plantas cultivadas no Neossolo. As quantidades de Cu, Ni e Zn acumuladas nas plantas apresentaram correlação positiva com os teores extraídos pelo EPA 3051a e pela Água Régia. Os teores extraídos com HNO3 (0,43 mol L-1) apresentaram elevada correlação positiva com os teores reativos extraídos com DTPA e com Mehlich 3, e também com as quantidades de EPTs acumuladas pelas plantas. Os FBCs foram mais altos nos solos com baixa CTC, baixos teores de MO e baixos valores de pH. O arroz apresentou a menor translocação de Cd do sistema radicular para os grãos. O Cu, o Ni e o Zn causaram alterações no desenvolvimento da alface e do girassol, e diminuíram a transpiração e a condutância estomática da alface. O arroz apresentou a menor absorção de EPTs e a maior tolerância ao Ba, ao Cd, ao Ni e ao Zn, no entanto, as plantas apresentaram maiores condutividade estomática e transpiração.

Caracterização elétrica de túnel-FET em estrutura de nanofio com fontes de SiGe e Ge em função da temperatura.

Este trabalho teve como objetivo estudar os transistores de tunelamento por efeito de campo em estruturas de nanofio (NW-TFET), sendo realizado através de analises com base em explicações teóricas, simulações numéricas e medidas experimentais. A fim de avaliar melhorar o desempenho do NW-TFET, este trabalho utilizou dispositivos com diferentes materiais de fonte, sendo eles: Si, liga SiGe e Ge, além da variação da espessura de HfO2 no material do dielétrico de porta. Com o auxílio de simulações numéricas foram obtidos os diagramas de bandas de energia dos dispositivos NW-TFET com fonte de Si0,73Ge0,27 e foi analisada a influência de cada um dos mecanismos de transporte de portadores para diversas condições de polarização, sendo observado a predominância da influência da recombinação e geração Shockley-Read-Hall (SRH) na corrente de desligamento, do tunelamento induzido por armadilhas (TAT) para baixos valores de tensões de porta (0,5V > VGS > 1,5V) e do tunelamento direto de banda para banda (BTBT) para maiores valores tensões de porta (VGS > 1,5V). A predominância de cada um desses mecanismos de transporte foi posteriormente comprovada com a utilização do método de Arrhenius, sendo este método adotado em todas as análises do trabalho. O comportamento relativamente constante da corrente dos NW-TFETs com a temperatura na região de BTBT tem chamado a atenção e por isso foi realizado o estudo dos parâmetros analógicos em função da temperatura. Este estudo foi realizado comparando a influência dos diferentes materiais de fonte. O uso de Ge na fonte, permitiu a melhora na corrente de tunelamento, devido à sua menor banda proibida, aumentando a corrente de funcionamento (ION) e a transcondutância do dispositivo. Porém, devido à forte dependência de BTBT com o campo elétrico, o uso de Ge na fonte resulta em uma maior degradação da condutância de saída. Entretanto, a redução da espessura de HfO2 no dielétrico de porta resultou no melhor acoplamento eletrostático, também aumentando a corrente de tunelamento, fazendo com que o dispositivo com fonte Ge e menor HfO2 apresentasse melhores resultados analógicos quando comparado ao puramente de Si. O uso de diferentes materiais durante o processo de fabricação induz ao aumento de defeitos nas interfaces do dispositivo. Ao longo deste trabalho foi realizado o estudo da influência da densidade de armadilhas de interface na corrente do dispositivo, demonstrando uma relação direta com o TAT e a formação de uma região de platô nas curvas de IDS x VGS, além de uma forte dependência com a temperatura, aumentando a degradação da corrente para temperaturas mais altas. Além disso, o uso de Ge introduziu maior número de impurezas no óxido, e através do estudo de ruído foi observado que o aumento na densidade de armadilhas no óxido resultou no aumento do ruído flicker em baixa frequência, que para o TFET, ocorre devido ao armadilhamento e desarmadilhamento de elétrons na região do óxido. E mais uma vez, o melhor acoplamento eletrostático devido a redução da espessura de HfO2, resultou na redução desse ruído tornando-se melhor quando comparado à um TFET puramente de Si. Neste trabalho foi proposto um modelo de ruído em baixa frequência para o NW-TFET baseado no modelo para MOSFET. Foram realizadas apenas algumas modificações, e assim, obtendo uma boa concordância com os resultados experimentais na região onde o BTBT é o mecanismo de condução predominante.

Produção e análise do desempenho óptico e elétrico de filmes finos de SnO2:F para aplicações fotovoltaicas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Análise do grau de proteção do Aquífero Barreiras em perímetros sob fertilização química a partir de dados hidrogeofísicos - área da bacia do Rio Catu-RN

The use of chemical fertilization in arable perimeters provides increased productivity, though it can eventually lead to a qualitative depreciation of groundwater sources, especially if such sources are unconfined in nature. In this context, this thesis presents results from an analysis of the level of natural protection of the Barreiras Aquifer in an area located on the eastern coast of the Rio Grande do Norte State - Brazil. Such an aquifer is clastic in nature and has an unconfined hydraulic character, which clearly makes it susceptible to contamination from surface ground loads with contaminants associated with the leaching of excess fertilizers not absorbed by ground vegetation. The methodology used was based on the use of hydro-geophysical data, particularly inverse models of vertical electrical soundings (VES) and information from well profiles, allowing the acquisition of longitudinal conductance cartographies (S), data in mili-Siemens (mS), and the vulnerability of the aquifer. Such maps were prepared with emphasis to the unsaturated overlying zone, highlighting in particular its thickness and occurrence of clay lithologies. Thus, the longitudinal conductance and aquifer vulnerability reveal areas more susceptible to contamination in the northeast and east-central sections of the study area, with values equal to or less than 10mS and greater than or equal to 0,50, respectively. On the other hand, the southwestern section proved to be less susceptible to contamination, whose longitudinal conductance and vulnerability indices are greater than or equal to 30mS and less than or equal to 0,40, respectively.

Análise do grau de proteção do Aquífero Barreiras em perímetros sob fertilização química a partir de dados hidrogeofísicos - área da bacia do Rio Catu-RN

The use of chemical fertilization in arable perimeters provides increased productivity, though it can eventually lead to a qualitative depreciation of groundwater sources, especially if such sources are unconfined in nature. In this context, this thesis presents results from an analysis of the level of natural protection of the Barreiras Aquifer in an area located on the eastern coast of the Rio Grande do Norte State - Brazil. Such an aquifer is clastic in nature and has an unconfined hydraulic character, which clearly makes it susceptible to contamination from surface ground loads with contaminants associated with the leaching of excess fertilizers not absorbed by ground vegetation. The methodology used was based on the use of hydro-geophysical data, particularly inverse models of vertical electrical soundings (VES) and information from well profiles, allowing the acquisition of longitudinal conductance cartographies (S), data in mili-Siemens (mS), and the vulnerability of the aquifer. Such maps were prepared with emphasis to the unsaturated overlying zone, highlighting in particular its thickness and occurrence of clay lithologies. Thus, the longitudinal conductance and aquifer vulnerability reveal areas more susceptible to contamination in the northeast and east-central sections of the study area, with values equal to or less than 10mS and greater than or equal to 0,50, respectively. On the other hand, the southwestern section proved to be less susceptible to contamination, whose longitudinal conductance and vulnerability indices are greater than or equal to 30mS and less than or equal to 0,40, respectively.

Respostas ecofisiológicas de Cybistax antisyphilitica Mart. (Ipê verde) em função das alterações na intensidade de luz

Light varies widely in both time and space in forest formation of “Bioma Cerrado”. Cybistax antisyphilitica occurs in areas typical of this biome, such as cerrado sensu stricto, “cerradões”, and altered areas. The aim of this study was to understand the morphological and physiological responses of C. antisyphilitica to alterations in light intensity. Juvenile plants (5 month of age) were taken to a fragment of semideciduous forest in Uberlândia-MG, and were divided into three treatments: 50 were maintained under the canopy (UC) 20 were kept in small gap (SG) and 20 were maintained under in full sun (FS). The daily courses of chlorophyll a fluorescence were made at the beginning, middle and end of dry season in 2015. At the end of the experiment measurements of chlorophyll content, gas exchange and growth were made. The plants showed dynamic photoinhibition as exhibited by reductions on Fv/Fm close to midday at the end of the dry season. Regarding the effective quantum yield (ΔF/Fm'), plants under FS showed reduced values that coincided with the higher values of electron transport rates (ETR). Plants under FS showed higher values of net CO2 assimilation rates, stomatal conductance, transpiration rates, water use efficiency and chlorophyll content compared to plants under UC. The stem diameter, dry mass of leaves and stem, total dry mass and relative growth rate were higher in plants under FS than plants under UC. On the other hand, plants under UC showed superior values of height, specific leaf area and leaf area ratio. Our results indicate that C. antisyphilitica has plasticity to survive in the contrasting light environments of the semideciduous forests, but this species was able to growth better under full sun conditions.

Fungicidas protetores no manejo da ferrugem da soja, processos fisiológicos e produtividade da cultura

Currently, the management recommendations for asian soybean rust (ASR) has been based on the application of protective fungicides mixed with triazoles and stronilurins. Thus, this study aimed at assessing whether the increased productivity provided by the application of protective fungicides is due solely to the fungicidal action of the product or some physiological changes in the plant and which the latter would be. The experiment was conducted from March to July 2015 at the experimental station of Udi Research and Development in Uberlândia-MG, with the cultivar 97Y07 RR. The experimental design chosen for this study was comprised of a randomized block with four replications and 16 treatments: check, fluxapyroxad + pyraclostrobin (116.55 + 58.45 g ha-1), azoxystrobin + benzovindiflupir (90 + 45 g ha-1), trifloxystrobin + prothioconazole (60 + 70 g ha-1), tebuconazole + picoxystrobin (100 + 60 g ha-1), picoxystrobin + cyproconazole (60 + 24 g ha-1), mancozeb (1125 g ha-1), azoxistrobina + tebuconazole + difenoconazole (60 + 75 + 120 g ha-1), azoxystrobin + tebuconazole + difenoconazole + chlorothalonil ( 60 + 120 + 75 + 1440 g ha-1), and mistures fluxapyroxad + pyraclostrobin + mancozeb, azoxystrobin + benzovindiflupir + mancozeb, trifloxystrobin + prothioconazole + mancozeb, tebuconazole + picoxystrobin + mancozeb, picoxystrobin + cyproconazole + mancozeb, azoxystrobin + tebuconazole + difenoconazole + mancozeb, and azoxystrobin + benzovindiflupir + chlorothalonil, from the aforesaid doses. The first application of the treatments occurred in R1, in the absence of symptoms. The number of applications, intervals and the use of adjuvants were performed according to the recommendations by manufacturers. The variables analyzed were: disease severity, concentration of chlorophylls and carotenoids, photosynthetic rate (A), transpiration rate (E), stomatal conductance (gs), internal carbon concentration (Ci), instantaneous efficiency in water use (A/E), intrinsic water use efficiency (A/gs), and carboxylation efficiency (A/C). With these data collected, this study set to date the progress curve of each variable (AUPC). At the end of the crop cycle, the average of pods per plant was quantified, grain per pod, productivity and weight of 1,000 grains. It was concluded that: the addition of mancozeb to fluxapyroxad + pyraclostrobin, azoxystrobin + benzovindiflupir, trifloxystrobin + prothioconazole and tebuconazole + picoxystrobin potentiated the ASR control; adding mancozebe to the mixture azoxystrobin + benzovindiflupir provided better control of the disease compared to the addition of chlorothalonil; mancozeb amounts to AUPC concentration of photosynthetic pigments and when added to axozystrobin + tebuconazole + difenoconazole, increases the AUPC for total chlorophyll concentration, as well as when chlorothalonil was added; mancozeb added to the mix fluxapyroxad + pyraclostrobin raised the AUPC for A/Ci and A/gs, increasing the W1,000G and crop productivity; the addition of protectors similarly reflected on the productivity of culture.

Alterações fisiológicas causadas por fungicidas em soja infectada naturalmente por oídio

Soybean crop is substantially important for both Brazilian and international markets. A relevant disease that affects soybeans is powdery mildew, caused by fungus Erysiphe diffusa. The objective of this master’s thesis was to analyze physiological changes produced by fungicides in two greenhouse-grown soybean genotypes (i.e., Anta 8500 RR and BRS Santa Cruz RR) naturally infected with powdery mildew. A complete randomized block design was used with six replications in a 2x5 factorial arrangement. Treatments consisted of applications of Azoxystrobin, Biofac (fermented solution of Penicillium sp.), Carbendazim or Picoxystrobin fungicides, and a Control (no fungicide application). Three applications were performed in the experimental period, and each eventually represented a period of data collection. Gas exchanges, chlorophyll content, fluorescence of chlorophyll a and disease severity were measured twice a week. Dry grain mass production was measured at the end of the experiment. Areas under progression curve of variables were submitted to both ANOVA and Tukey’s test at 5% significance. Treatments Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had higher photosynthetic rates than Control in the second period, with genotype Anta having higher rate than Santa Cruz. Biofac had higher transpiration rate than Control in the second period, while Biofac and Picoxystrobin had higher figures in Santa Cruz in the third period. Carbendazim had greater stomatal conductance in Anta, whilst Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had greater values than Carbendazim in Santa Cruz. Biofac and Picoxystrobin had greater intercellular CO2 concentration in Santa Cruz. Azoxystrobin and Picoxystrobin had greater instantaneous water use efficiency than Control, with Anta being more efficient than Santa Cruz. Biofac and Picoxystrobin had greater intrinsic water use efficiency in Anta, while Carbendazim increased efficiency in Santa Cruz. Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had greater carboxylation efficiency than Control in the second period, with Anta being more efficient than Santa Cruz. Azoxystrobin and Biofac had greater contents of chlorophylls a, b and a+b than Control in the second period. Azoxystrobin had greater effective quantum yield than Control and Picoxystrobin. All treatments faced increasing disease severity over time, with Anta being less resistant than Santa Cruz. As for production, data showed that: (1) Santa Cruz was more productive than Anta, having the greatest dry grain mass with Carbendazim, and (2) Anta’s lower disease severity did not translate into higher productions. In conclusion, strobilurins (Azoxystrobin and Picoxystrobin) and Biofac performed similarly as to their physiological effects on soybeans; however, these effects did not lead to increased dry grain mass by the end of the experiment.

Ação de anestésicos gerais em canais iônicos

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Molecular, 2016.