Validation of methane measurement using headspace-GC-MS and quantification by a stable isotope-labeled internal standard generated in situ.

A previous study has shown the possibility to identify methane (CH4 ) using headspace-GC-MS and quantify it with a stable isotope as internal standard. The main drawback of the GC-MS methods discussed in literature for CH4 measurement is the absence of a specific internal standard necessary to perform quantification. However, it becomes essential to develop a safer method to limit the manipulation of gaseous CH4 and to precisely control the injected amount of gas for spiking and calibration by comparison with external calibration. To avoid the manipulation of a stable isotope-labeled gas, we have chosen to generate a labeled gas as an internal standard in a vial on the basis of the formation of CH4 by the reaction of Grignard reagent methylmagnesium chloride with deuterated water. This method allows precise measurement of CH4 concentrations in gaseous sample as well as in a solid or a liquid sample after a thermodesorption step in a headspace vial. A full accuracy profile validation of this method is then presented.

Estudos Sectoriais - Vulnerabilidade e Adaptação às Mudanças Climáticas em Cabo Verde

A temperatura média global do planeta à superfície elevou-se de 0,6 a 0,7 ºC nos últimos 100 anos, com acentuada elevação desde a década de 60. A última década apresentou os três anos mais quentes dos últimos 1000 anos da história recente da Terra. Hoje, através das análises sistemáticas do Painel Intergovernamental de Mudança do Clima (IPCC), sintetizando o conhecimento científico existente sobre o sistema climático e como este responde ao aumento das emissões antropogénicas de gases do efeito estufa (GEE) e de aerossóis, há um razoável consenso de que o aquecimento global observado nos últimos 100 anos é causado pelas emissões acumuladas de GEE, principalmente o dióxido de carbono (CO2), oriundo da queima de combustíveis fósseis - carvão mineral, petróleo e gás natural - desde a Revolução Industrial e, em menor escala, do desmatamento da cobertura vegetal do planeta, e o metano (CH4), e não por eventual variabilidade natural do clima. A mudança global do clima já vem se manifestando de diversas formas, destacando-se o aquecimento global, a maior frequência e intensidade de eventos climáticos extremos, alterações nos regimes de chuvas, perturbações nas correntes marinhas, retracção de geleiras e elevação do nível dos oceanos. A menos que acções globais de mitigação do aumento de emissões de gases de efeito estufa sejam efectivamente implementadas nas próximas décadas (seria necessária uma redução de cerca de 60% das emissões globais de GEE para estabilizar suas concentrações em níveis considerados seguros para o sistema climático global), a demanda futura de energia, principalmente nos países em desenvolvimento, à medida que suas economias se expandem, terá como consequência alterações climáticas significativamente mais graves, como por exemplo, um aumento das temperaturas médias globais entre 1,4 e 5,8 graus Celsius (ºC) até o final do século, acompanhadas por substantivas e perturbadoras modificações no ciclo hidrológico em todo o planeta. A Convenção do Clima surgiu em resposta às ameaças das mudanças climáticas para o desenvolvimento sustentável, a segurança alimentar e os ecossistemas do planeta, como um tratado internacional de carácter essencialmente universal – foi firmada e ratificada por praticamente todos os países. O objectivo da Convenção é o de estabilizar a concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera, em níveis tais que evitem a interferência perigosa com o sistema climático. Ora, tal estabilização somente pode ser obtida pela estabilização das emissões líquidas (emissões menos remoções) dos gases de efeito estufa. Por outro lado, já é impossível evitar completamente a mudança global do clima. Desta forma, os esforços dos países acordados na Convenção visam diminuir a magnitude da mudança do clima. O Protocolo de Quioto representa o principal avanço obtido na Convenção, estabelecendo limites para a emissão de GEE dos países do Anexo I (Membros da OCDE e economias em transição), que em seu conjunto deverão no período 2008-2012 reduzi-las em 5,2% do total emitido por eles em 1990. Negociado em 1997, assinado por praticamente todos os países, e ratificado por uma grande maioria, o Tratado de Quioto entrou em vigor em 16 de Fevereiro de 2005. No entanto, os Estados Unidos (EUA) decidiram não buscar a sua ratificação, no que foram seguidos pela Austrália, embora esta última tenha declarado que limitará as suas emissões como se houvesse ratificado. Para os países em desenvolvimento e, sobretudo, para as maiores economias em desenvolvimento como China, Índia e Brasil, que devem, ao mesmo tempo, inserir-se na moderna economia globalizada e superar seus passivos social e económico, o Protocolo de Quioto é um dos itens prioritários na agenda ambiental. A importância do instrumento se dá, principalmente, por dois motivos: do ponto de vista político, o facto de os países do Anexo I terem metas, e os países em desenvolvimento não as terem, representou o claro fortalecimento do princípio das responsabilidades comuns, porém diferenciadas, um dos pilares da posição dos países em desenvolvimento nas negociações internacionais sobre mudança do clima. Do ponto de vista económico, o facto de os países fora do Anexo I não terem metas assegura flexibilidade para seus projectos de desenvolvimento. Nesse contexto, o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) do Protocolo de Quioto cria grande expectativa no país pelos benefícios que poderá trazer para Cabo Verde. Por um lado, os projectos a serem realizados no âmbito do MDL representam uma fonte de recursos financeiros para projectos de desenvolvimento sustentável e, por outro, esses projectos deverão incentivar o maior conhecimento científico e a adopção de inovações tecnológicas. Os países em desenvolvimento são de facto os mais vulneráveis à mudança do clima, em função de terem historicamente menor capacidade de responder à variabilidade natural do clima. A vulnerabilidade de Cabo Verde em relação à mudança do clima se manifesta em diversas áreas: por exemplo, aumento da frequência e intensidade de enchentes e secas, com perdas na agricultura e ameaça à biodiversidade; mudança do regime hidrológico, expansão de vectores de doenças endémicas. Além disso, a elevação do nível do mar pode vir a afectar todas as ilhas do arquipélago, em especial as ilhas mais planas. Cabo Verde é, indubitavelmente, um dos países que podem ser duramente atingidos pelos efeitos adversos das mudanças climáticas futuras, já que tem uma economia fortemente dependente de recursos naturais directamente ligados ao clima, a agricultura e no turismo. Para um país com tamanha vulnerabilidade, o esforço de mapear tal vulnerabilidade e risco, conhecer profundamente suas causas, sector por sector, e subsidiar políticas públicas de mitigação e de adaptação ainda é incipiente, situando-se aquém de suas necessidades.

Estudos Sectoriais - Vulnerabilidade e Adaptação às Mudanças Climáticas em Cabo Verde

A temperatura média global do planeta à superfície elevou-se de 0,6 a 0,7 ºC nos últimos 100 anos, com acentuada elevação desde a década de 60. A última década apresentou os três anos mais quentes dos últimos 1000 anos da história recente da Terra. Hoje, através das análises sistemáticas do Painel Intergovernamental de Mudança do Clima (IPCC), sintetizando o conhecimento científico existente sobre o sistema climático e como este responde ao aumento das emissões antropogénicas de gases do efeito estufa (GEE) e de aerossóis, há um razoável consenso de que o aquecimento global observado nos últimos 100 anos é causado pelas emissões acumuladas de GEE, principalmente o dióxido de carbono (CO2), oriundo da queima de combustíveis fósseis - carvão mineral, petróleo e gás natural - desde a Revolução Industrial e, em menor escala, do desmatamento da cobertura vegetal do planeta, e o metano (CH4), e não por eventual variabilidade natural do clima. A mudança global do clima já vem se manifestando de diversas formas, destacando-se o aquecimento global, a maior frequência e intensidade de eventos climáticos extremos, alterações nos regimes de chuvas, perturbações nas correntes marinhas, retracção de geleiras e elevação do nível dos oceanos. A menos que acções globais de mitigação do aumento de emissões de gases de efeito estufa sejam efectivamente implementadas nas próximas décadas (seria necessária uma redução de cerca de 60% das emissões globais de GEE para estabilizar suas concentrações em níveis considerados seguros para o sistema climático global), a demanda futura de energia, principalmente nos países em desenvolvimento, à medida que suas economias se expandem, terá como consequência alterações climáticas significativamente mais graves, como por exemplo, um aumento das temperaturas médias globais entre 1,4 e 5,8 graus Celsius (ºC) até o final do século, acompanhadas por substantivas e perturbadoras modificações no ciclo hidrológico em todo o planeta. A Convenção do Clima surgiu em resposta às ameaças das mudanças climáticas para o desenvolvimento sustentável, a segurança alimentar e os ecossistemas do planeta, como um tratado internacional de carácter essencialmente universal – foi firmada e ratificada por praticamente todos os países. O objectivo da Convenção é o de estabilizar a concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera, em níveis tais que evitem a interferência perigosa com o sistema climático. Ora, tal estabilização somente pode ser obtida pela estabilização das emissões líquidas (emissões menos remoções) dos gases de efeito estufa. Por outro lado, já é impossível evitar completamente a mudança global do clima. O Protocolo de Quioto representa o principal avanço obtido na Convenção, estabelecendo limites para a emissão de GEE dos países do Anexo I (Membros da OCDE e economias em transição), que em seu conjunto deverão no período 2008-2012 reduzi-las em 5,2% do total emitido por eles em 1990. Negociado em 1997, assinado por praticamente todos os países, e ratificado por uma grande maioria, o Tratado de Quioto entrou em vigor em 16 de Fevereiro de 2005. No entanto, os Estados Unidos (EUA) decidiram não buscar a sua ratificação, no que foram seguidos pela Austrália, embora esta última tenha declarado que limitará as suas emissões como se houvesse ratificado. Para os países em desenvolvimento e, sobretudo, para as maiores economias em desenvolvimento como China, Índia e Brasil, que devem, ao mesmo tempo, inserir-se na moderna economia globalizada e superar seus passivos social e económico, o Protocolo de Quioto é um dos itens prioritários na agenda ambiental. A importância do instrumento se dá, principalmente, por dois motivos: do ponto de vista político, o facto de os países do Anexo I terem metas, e os países em desenvolvimento não as terem, representou o claro fortalecimento do princípio das responsabilidades comuns, porém diferenciadas, um dos pilares da posição dos países em desenvolvimento nas negociações internacionais sobre mudança do clima. Do ponto de vista económico, o facto de os países fora do Anexo I não terem metas assegura flexibilidade para seus projectos de desenvolvimento. Nesse contexto, o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) do Protocolo de Quioto cria grande expectativa no país pelos benefícios que poderá trazer para Cabo Verde. Por um lado, os projectos a serem realizados no âmbito do MDL representam uma fonte de recursos financeiros para projectos de desenvolvimento sustentável e, por outro, esses projectos deverão incentivar o maior conhecimento científico e a adopção de inovações tecnológicas. Os países em desenvolvimento são de facto os mais vulneráveis à mudança do clima, em função de terem historicamente menor capacidade de responder à variabilidade natural do clima. A vulnerabilidade de Cabo Verde em relação à mudança do clima se manifesta em diversas áreas: por exemplo, aumento da frequência e intensidade de enchentes e secas, com perdas na agricultura e ameaça à biodiversidade; mudança do regime hidrológico, expansão de vectores de doenças endémicas. Além disso, a elevação do nível do mar pode vir a afectar todas as ilhas do arquipélago, em especial as ilhas mais planas. Cabo Verde é, indubitavelmente, um dos países que podem ser duramente atingidos pelos efeitos adversos das mudanças climáticas futuras, já que tem uma economia fortemente dependente de recursos naturais directamente ligados ao clima, a agricultura e no turismo. Para um país com tamanha vulnerabilidade, o esforço de mapear tal vulnerabilidade e risco, conhecer profundamente suas causas, sector por sector, e subsidiar políticas públicas de mitigação e de adaptação ainda é incipiente, situando-se aquém de suas necessidades.

Balanço da adubação nitrogenada sólida e fluida de cobertura na cultura de milho, em sistema plantio direto no Triângulo Mineiro (MG)

Foi desenvolvido um experimento com as fontes uréia e uran aplicadas superficialmente ou incorporadas (5-7 cm) na cobertura nitrogenada de milho, no sistema plantio direto, com o objetivo de efetuar, na colheita, um balanço do N-uréia (15N) e quantificar as perdas por volatilização de N-NH3 nesses tratamentos, assim como nos adicionais, testemunha e misturas de uréia + KCl (sólida) e uran + KCl (fluida), na formulação 6-0-9 (N-P2O5-K2O), aplicadas somente em superfície. Os tratamentos originaram-se de um fatorial 1 + (2 x 2) + 2, sendo a testemunha + o fatorial 2 x 2 (duas fontes; uréia e uran x duas formas de localização) + dois tratamentos adicionais, misturas uréia + KCl (sólida) e uran + KCl (fluida), dispostos em blocos casualizados com quatro repetições. O ensaio foi realizado em Latossolo Vermelho-Escuro muito argiloso fase cerrado relevo plano, no Centro de Pesquisa Novartis - Seeds do município de Uberlândia (MG). Cerca de 100 kg ha-1 de N foram aplicados no estádio fenológico de seis a oito folhas. Após 26 dias da adubação, as perdas acumuladas de N-NH3 nos tratamentos em superfície foram de 54, 41, 17 e 14% do N aplicado, para uréia, uréia + KCl, uran e uran + KCl, respectivamente. Quando a uréia e o uran foram incorporados ao solo, as perdas acumuladas de N-NH3 foram de 5,0 e 3,5% do N aplicado, respectivamente. Na colheita, o N da uréia absorvido pela planta (raízes + colmos + folhas + grãos) foi de 19,9 kg ha-1 (20,8% do N aplicado) e de 29,5 kg ha-1 (29,5% do N aplicado), quando aplicado na superfície e incorporado, respectivamente. O N-uréia do uran absorvido pela planta foi de 11,4 kg ha-1 (26,1% do N aplicado) e de 11,7 kg ha-1 (26,8% do N aplicado), quando aplicado na superfície ou incorporado, respectivamente. O N da uréia imobilizado na camada de 0-45 cm de profundidade foi, em média, de 9,9 kg ha-1 (10,0% do N aplicado), da aplicação superficial ou incorporada, e do N-uréia do uran foi de 3,3 kg ha-1 (7,6% do N aplicado). O N-mineral no solo derivado do N da uréia e do N-uréia do uran aplicados na superfície, no perfil de 0-150 cm, foi, respectivamente, de 2,4 e 3,2%, e de 5,9 e 2,5%, com as fontes incorporadas. No balanço global de N, em média, 13,7 e 50,3% do N da uréia não foram recuperados no sistema solo-planta, respectivamente, para a aplicação superficial ou incorporada; para o N-uréia do uran, obtiveram-se, respectivamente, 47,7 e 57,6%.

Controle da volatilização de amônia em compostagem, mediante adição de gesso agrícola e superfosfatos com diferentes níveis de acidez residual

Tem sido recomendada a adição de superfosfato simples ou gesso agrícola nas pilhas de estercos e de outros resíduos orgânicos, com a finalidade de reduzir as perdas de amônia por volatilização durante a compostagem. Experimentos, contudo, têm mostrado resultados divergentes, quando avaliam a eficiência desses produtos e as doses em que devem ser aplicados. É provável que variações na acidez residual do gesso e do superfosfato simples possam explicar essas divergências. Para verificar essa hipótese, realizou-se um experimento, utilizando, como aditivos, o gesso agrícola, o superfosfato simples e o superfosfato triplo, cada um com dois valores de acidez residual (respectivamente, 0,13 e 0,20%; 7,02 e 2,36%; 2,38 e 1,86%). Em frascos de vidro de 1,6 litro de capacidade, foram colocados 10 g de substrato orgânico obtido por mistura de quantidades iguais, em massa, de estercos secos e frescos de galinha e de gado. Os aditivos foram misturados ao substrato em doses equivalentes a 0, 50, 100, 150 e 200 kg t-1. A quantidade de amônia perdida por volatilização foi determinada aos 7, 14, 21, 28, 35 e 42 dias, coletando-se o gás em solução de ácido sulfúrico encerrada em pequeno recipiente colocado no interior do frasco e titulando-se o ácido remanescente após o período de exposição à amônia, com solução de NaOH 0,01 mol L-1. As amostras de gesso agrícola estudadas não se mostraram eficientes em reduzir a volatilização de amônia da mistura de estercos. O superfosfato simples diminuiu a volatilização de NH3 em até 4,8 vezes, tendo sido a amostra com maior acidez residual a mais eficiente. O superfosfato triplo foi o aditivo mais eficiente no controle da volatilização de NH3, quando aplicado em doses baixas, igualando-se ao superfosfato simples na maior dose. Aparentemente, a ação dos aditivos deveu-se à formação de compostos amoniacais mais estáveis por meio de reações do gás NH3 com ácidos e, ou, fosfato monocálcico presentes naqueles produtos.

Influência da mistura de sulfato de amônio com uréia sobre a volatilização de nitrogênio amoniacal

Com o objetivo de avaliar a influência da mistura de sulfato de amônio com uréia sobre a volatilização de nitrogênio amoniacal (N-NH3), realizou-se um experimento em laboratório climatizado do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas (ESALQ/USP). Em um delineamento inteiramente casualizado, foram utilizados cinco tratamentos com cinco repetições. Cada tratamento foi obtido pela mistura de uréia (330 mg) com sulfato de amônio (0, 75, 150, 225 e 300 mg). As misturas de fertilizantes foram aplicadas na superfície do solo (Latossolo Vermelho distrófico, textura média/arenosa) contido em recipientes plásticos de 400 cm³. O N-NH3, volatilizado aos 3, 8, 15 e 23 dias da incubação, foi coletado em recipiente com ácido sulfúrico e indicador alaranjado de metila. Variáveis que influenciam a qualidade da mistura de fertilizantes, como higroscopicidade, granulometria e ângulo de repouso, também foram avaliadas. A volatilização do N-NH3 depende do pH do solo. A mistura de uréia (330 mg) com sulfato de amônio (300 mg) reduziu significativamente as perdas de N-NH3 sem afetar a qualidade da mistura em relação aos atributos físico-químicos avaliados, apresentando eficiência técnica e agronômica para o fim proposto.

A Miocene mud volcano and its plumbing system: A chaotic complex revisited (Monferrato, NW Italy)

Chaotic deposits are frequently reported in the geological literature and are commonly interpreted as olistostromes or tectonic melanges. A chaotic complex in the Cenozoic succession of Monferrato (NW Italy) consists of interbedded mud breccia and burrowed silty clays that are pierced by sheared mud breccias and embed carbonate-cemented blocks. These may be represented by microcrystalline limestones or strongly cemented matrix-supported breccias locally containing remains of chemosymbiotic organisms (lucinid bivalves). Moreover, cylindrical concretions, up to 15 cm in diameter and 1 m long, occur in the chaotic complex and crosscut bedding planes at high angles. The cement of all these lithified portions is mainly dolomite characterized by low delta(13)C values (from -10.3 to -23parts per thousand PDB) and delta(18)O values up to + 7parts per thousand PDB. The delta(13)C values testify to precipitation of carbonates induced by microbial oxidation of methane, whereas the markedly positive delta(18)C signature, ubiquitous in the cylindrical concretions, is the evidence for the presence and destabilization of gas hydrates. The studied section provides a well-exposed example of the geological record of the birth, life, and death of a mud volcano. Unsheared, soft mud breccias represent mud flows along the flanks of the volcano, whereas sheared mud breccias are the result of the injection of unconsolidated overpressured fine-grained sediments, both taking place during ``eruptive'' phases. They were followed by more quiet stages of hemipelagic sedimentation, burrowing, and CH4 seeping. The cylindrical concretions represent the first described ancient example of the chimneys observed in present-day mud-volcano settings. They are the remnants of a cold-seep plumbing network that crosscut the mud volcano edifice. The chimneys were the pathway for the expulsion toward the sea floor of gas- and sediment-charged fluids likely originated from destabilization of methane gas hydrates. The association of mud breccias and methane-derived carbonates may not be due to mass gravity flows but can be primary and, therefore, is a diagnostic criterion for recognizing chaotic deposits due to mud volcano activity in the geological record.

Dinâmica de nitrogênio em lodo de esgoto sob condições de estocagem

Este estudo teve como objetivo avaliar os teores de N-total, N-NH4+, N-NO3- e pH em colunas de lodo de esgoto anaeróbio alcalinizado e na solução percolada, simulando condições reais de armazenamento. O experimento foi desenvolvido em campo, no município de Curitiba (PR), em clima Cfb e pluviosidade de 197 mm durante o período de incubação, que correspondeu a 48 dias. Os fatores testados foram: três tipos de lodo (lodo alcalinizado coberto - LCC; lodo alcalinizado descoberto - LCD, e lodo bruto descoberto - LBD), quatro intervalos de incubação (0; 15; 27; e 48 dias) e cinco profundidades na coluna (0-5; 5-20; 20-50; 50-80; e composta 0-80 cm), com quatro repetições. O líquido percolado foi avaliado no 1º, 5º, 9º, 13º, 27º, 36º e 48º dia. A alcalinização (CaO) foi realizada à proporção de 50 % da matéria seca (MS) do lodo. A cobertura (vedação com lona plástica e tampo de amianto em LCC) teve a finalidade de conter a volatilização de gases, especialmente amônia (NH3). As condições do meio ocasionadas pela alcalinização do lodo reduziram significativamente a intensidade de mineralização de N e a nitrificação. Os lodos brutos e alcalinizados em condição de estocagem apresentaram perdas consideráveis de N-NH4+ e N-org. Os efeitos diluição, volatilização de NH3 e lixiviação organomineral conseqüentes da alcalinização (50 % MS lodo) reduziram os teores de N-total em até 50 %. O processo de alcalinização potencializou perdas de N por meio da volatilização de NH3 e lixiviação de N-NH4+. Entretanto, a cobertura reduziu as perdas de N sob a forma de NH3.

Produtividade da cana-de-açúcar relacionada à localização de adubos nitrogenados aplicados sobre os resíduos culturais em canavial sem queima

O conhecimento agronômico a respeito do manejo adequado de canaviais sem queima da palha, ainda é limitado, principalmente, no que se refere à adubação nitrogenada. O experimento foi desenvolvido em campo, com o objetivo de avaliar a produtividade e o balanço de 15N-fertilizantes no sistema solo-planta-palha e a perda de NH3 por volatilização, em soqueira colhida mecanicamente sem queima, comparando-se a localização de fontes nitrogenadas aplicadas em superfície. O cultivar de cana-de-açúcar foi o SP81-3250. O delineamento experimental foi o de blocos completos inteiramente casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constaram de quatro fontes de N: nitrato de amônio (NA), sulfato de amônio (SA), uréia (U) e uran (UA), na dose de 70 kg ha-1 de N, com aplicação sobre a palha em área total ou em faixa, dos dois lados da linha da soqueira. Nas parcelas que receberam SA e U foram instaladas microparcelas, com os fertilizantes marcados em 15N. As fontes nitrogenadas U e UA, que contêm N na forma amídica, apresentaram as maiores perdas de amônia por volatilização, especialmente quando aplicadas em faixa. As perdas de N por volatilização causaram redução na produtividade da cana-de-açúcar, porém a localização dos fertilizantes nitrogenados não influenciou a produtividade de cana. Independentemente da localização das fontes nitrogenadas, a recuperação do 15N pela cana-de-açúcar da fonte SA foi o dobro em relação à da U. A recuperação no sistema solo-planta-palha para SA e U foi de 74 e 55 %, respectivamente.

Fertilizer 15N balance in a coffee cropping system: a case study in Brazil

Knowledge about the fate of fertilizer nitrogen in agricultural systems is essential for the improvement of management practices in order to maximize nitrogen (N) recovery by the crop and reduce N losses from the system to a minimum. This study involves fertilizer management practices using the 15N isotope label applied in a single rate to determine the fertilizer-N balance in a particular soil-coffee-atmosphere system and to deepen the understanding of N plant dynamics. Five replicates consisting of plots of about 120 plants each were randomly defined within a 0.2 ha coffee plantation planted in 2001, in Piracicaba, SP, Brazil. Nine plants of each plot were separated in sub-plots for the 15N balance studies and treated with N rates of 280 and 350 kg ha-1 during 2003/2004 and 2004/2005, respectively, both of them as ammonium sulfate enriched to a 15N abundance of 2.072 atom %. Plant shoots were considered as separate parts: the orthotropic central branch, productive branches, leaves of productive branches, vegetative branches, leaves of vegetative branches and fruit. Litter, consisting of dead leaves accumulated below the plant canopy, was measured by the difference between leaves at harvest and at the beginning of the following flowering. Roots and soil were sampled down to a depth of 1.0 at intervals of 0.2 m. Samples from the isotopic sub-plots were used to evaluate total N and 15N, and plants outside sub-plots were used to evaluate dry matter. Volatilization losses of NH3 were estimated using special collectors. Leaching of fertilizer-N was estimated from deep drainage water fluxes and 15N concentrations of the soil solution at 1 m soil depth. At the end of the 2-year evaluation, the recovery of 15N applied as ammonium sulfate was 19.1 % in aerial plant parts, 9.4 % in the roots, 23.8 % in the litter, 26.3 % in the fruit and 12.6 % remaining in the 0_1.0 m soil profile. Annual leaching and volatilization losses were very small (2.0 % and 0.9 %, respectively). After two years, only 6.2 % N were missing in the balance (100 %) which can be attributed to other non-estimated compartments and experimental errors. Results show that an enrichment of only 2 % atom 15N allows the study of the partition of fertilizer-N in a perennial crop such as coffee during a period of two years.

Volatilização de amônia, lixiviação de nitrogênio e produtividade de milho em resposta à aplicação de misturas de uréia com sulfato de amônio ou com gesso agrícola

A adubação em cobertura na cultura de milho, assim como de outras culturas anuais, deve incluir N e S para acrescentar qualidade protéica à produção de grãos. Este trabalho foi desenvolvido na safra 2004/2005, na cultura de milho, na Fazenda Floresta do Lobo - Pinusplan, BR 050, km 93, município de Uberlândia (MG). O estudo foi realizado em Latossolo Vermelho ácrico típico fase Cerrado subcaducifólio muito argiloso (720 g kg-1), objetivando: quantificar as perdas por volatilização de N-NH3 provenientes de algumas das misturas de grânulos utilizadas em cobertura nitrogenada na cultura de milho; determinar a distribuição, até 60 cm de profundidade de solo, do N-mineral (NH4+ e NO3-) e S-SO4(2-) após 37 e 51 dias da aplicação dos adubos em cobertura; e avaliar o efeito na produtividade de milho da aplicação de misturas de grânulos, com diferentes granulometrias e relações N:S, em relação à aplicação exclusiva, em cobertura nitrogenada, de uréia (U) e sulfato de amônio (SA). Foram instalados 11 tratamentos de adubação N:S:K em cobertura, no estádio de 5-6 folhas, em dose de 90 kg ha-1 de N, nas formas exclusivas de U e SA, em misturas físicas de U+SA granulado (U+SAgr), U+SA farelado (U+SAfa), U+Gesso granulado (U+Gesso gr) e U+Gesso em pó (U+Gesso pó), em delineamento de blocos casualizados. As perdas gasosas de N-NH3 foram em ordem decrescente, em relação ao N aplicado: U 76,8 %; U+SA Gr 37,9 %; U+SAfa 27,7 % e SAfa 7,8 %. Os teores de N-amônio e N-nitrato no solo, após 37 dias da aplicação das misturas, mostraram-se similares à testemunha (menos N), evidenciando que o N fornecido via fertilizante foi em parte absorvido pela cultura, nitrificado, lixiviado e, ou, adsorvido em maior profundidade. Aos 51 dias após a aplicação das misturas, o teor de N-mineral total do solo, estava mais evidente nas camadas de 20 a 40 cm de profundidade, indicando lixiviação de N das camadas mais superficiais. Nos tratamentos com aplicação de apenas U ou SA, essa tendência foi mais atenuada. Quanto ao S-sulfato, a camada mais superficial apresentou os menores teores em todos os tratamentos, diminuindo ainda mais na camada de 0 a 10 cm, após os 37 e 51 dias da aplicação dos fertilizantes. Os teores de S-sulfato continuaram expressivos nas camadas mais profundas. No estádio de florescimento, a análise de nutrientes na folha oposta à espiga não mostrou diferença significativa na relação N:S, assim como na parte aérea da planta. As maiores produtividades foram alcançadas pelos tratamentos de U+SAfa e U+Gesso gr, respectivamente: 10.285 kg ha-1 e 10.241 kg ha-1 de grãos. Os tratamentos com maiores produtividades ocorreram com a aplicação da U em mistura com SAfa, SAgr e Gesso gr, nas relações N:S entre 2,75 e 4,0. Esses resultados permitem concluir que a aplicação de S em cobertura pode ser realizada misturando-se U com SA ou U com Gesso gr, embora esta última tenha apresentado perdas de NH3 mais significativas.

Utilização de uréia em misturas com sulfato de amônio ou com gesso na cultura de milho

Aspectos qualitativos e quantitativos devem ser considerados na adubação nitrogenada de cobertura na cultura de milho. Este estudo teve por objetivo avaliar, nos municípios de Votuporanga (SP) e Uberlândia (MG), o efeito de diferentes misturas de grânulos, contendo N e S, na produtividade de milho. Em um Argissolo Vermelho eutrófico A moderado textura arenosa (120 g kg-1 de argila) de Votuporanga, foram estimadas as perdas por volatilização de N-NH3, das misturas de grânulos constituídas por uréia (U) e sulfato de amônio (SA), ou U e gesso agrícola, aplicadas no primeiro parcelamento de cobertura nitrogenada. Em Uberlândia, em Latossolo Vermelho ácrico típico fase Cerrado subcaducifólio muito argiloso (720 g kg-1), foram determinados a distribuição de N-inorgânico e S-sulfato em profundidade, após a aplicação das misturas em cobertura, e os custos de aplicação dessas fontes. Os experimentos foram instalados em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições, e as misturas de grânulos aplicadas em superfície, na entre linha de cultivo. Em Votuporanga, foram acompanhados dois experimentos: safra 2005/2006 e safrinha 2006. Na safra de 2005/2006, foram comparados quatro tratamentos de cobertura: testemunha, sem N, uréia+sulfato de amônio farelado (U+SAfa), uréia+gesso granulado (U+Gesso gr) e uréia+gesso em pó (U+Gesso pó), aplicados em dois parcelamentos de 45 kg ha-1 de N cada, nos estádios de cinco a seis folhas e 12 a 13 folhas. As perdas de N-NH3 volatilizado em função do N aplicado foram de 45,9, 56,6 e 61,1 % das misturas U+SAfa, U+Gesso pó e U+Gesso gr, respectivamente. A produtividade de grãos não mostrou diferença significativa entre os tratamentos, sendo, em média, de 5.362 kg ha-1. Na safrinha, uréia+sulfato de amônio granulado (U+SAgr) foi incluído nos tratamentos. Neste experimento, as misturas de grânulos foram aplicadas em doses de 50 kg ha-1 de N cada, em cobertura, nos estádios de três a quatro folhas e seis a sete folhas. A produtividade de grãos foi similar entre as fontes de U+SA e U+Gesso, sendo em média de 5.332 kg ha-1. Em Uberlândia, foram comparados os cinco tratamentos testados no experimento - safrinha de Votuporanga. As misturas de grânulos foram aplicadas em dose única de 90 kg ha-1 de N, no estádio de quatro a cinco folhas. Os maiores teores de N-mineral total foram detectados na camada de 0 a 10 cm de profundidade, em todos os tratamentos (abaixo de 3 mg dm-3), diminuindo em profundidade, enquanto o S-sulfato concentrou-se entre as camadas de 10 a 60 cm. Os tratamentos de U+Gesso e U+SA apresentaram, em média, produtividades de 11.364 e 10.300 kg ha-1 de grãos, respectivamente. O custo de aplicação de U+Gesso gr foi 27,7 % superior aos custos médios de aplicação de U+SAgr e U+SAfa, devido a seu menor teor de N, e 7,8 % superior em relação aos custos diretos totais por hectare. A mistura NK com aplicação posterior de U+Gesso pó apresentou custo de aplicação similar ao da U+Gesso gr, devido à dupla operação de aplicação do primeiro. Os resultados em ambas as regiões permitem concluir que o milho respondeu de forma similar à aplicação em cobertura das fontes mistas, U+SA e U+Gesso, independentemente da granulometria dos produtos, e que os custos de aplicação das formas U+Gesso foram superiores aos das misturas U+SA.

Properties of nitrogen doped silicon films deposited by low-pressure chemical vapor deposition from silane and ammonia

Nitrogen doped silicon (NIDOS) films have been deposited by low-pressure chemical vapor deposition from silane SiH4 and ammonia NH3 at high temperature (750°C) and the influences of the NH3/SiH4 gas ratio on the films deposition rate, refractive index, stoichiometry, microstructure, electrical conductivity, and thermomechanical stress are studied. The chemical species derived from silylene SiH2 into the gaseous phase are shown to be responsible for the deposition of NIDOS and/or (silicon rich) silicon nitride. The competition between these two deposition phenomena leads finally to very high deposition rates (100 nm/min) for low NH3/SiH4 gas ratio (R¿0.1). Moreover, complex variations of NIDOS film properties are evidenced and related to the dual behavior of the nitrogen atom into silicon, either n-type substitutional impurity or insulative intersticial impurity, according to the Si¿N atomic bound. Finally, the use of NIDOS deposition for the realization of microelectromechanical systems is investigated.

Structural and gas-sensing properties of WO3 nanocrystalline powders obtained by a sol-gel method from tungstic acid

WO3 nanocrystalline powders were obtained from tungstic acid following a sol-gel process. Evolution of structural properties with annealing temperature was studied by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. These structural properties were compared with those of WO3 nanopowders obtained by the most common process of pyrolysis of ammonium paratungstate, usually used in gas sensors applications. Sol-gel WO3 showed a high sensor response to NO2 and low response to CO and CH4. The response of these sensor devices was compared with that of WO3 obtained from pyrolysis, showing the latter a worse sensor response to NO2. Influence of operating temperature, humidity, and film thickness on NO2 detection was studied in order to improve the sensing conditions to this gas.

Gas-sensing properties of sprayed films of (CdO)x(ZnO)1-x mixed oxide

A novel NO2 sensor based on (CdO)x(ZnO)1-x mixed-oxide thin films deposited by the spray pyrolysis technique is developed. The sensor response to 3-ppm NO2 is studied in the range 50°C-350°C for three different film compositions. The device is also tested for other harmful gases, such as CO (300 ppm) and CH4 (3000 ppm). The sensor response to these reducing gases is different at different temperatures varying from the response typical for the p-type semiconductor to that typical for the n-type semiconductor. Satisfactory response to NO2 and dynamic behavior at 230°C, as well as low resistivity, are observed for the mixed-oxide film with 30% Cd. The response to interfering gas is poor at working temperature (230°C). On the basis of this study, a possible sensing mechanism is proposed.