Ciclagem de nutrientes via precipitação pluvial total, interna e escoamento pelo tronco em sistema agroflorestal com Gliricidia sepium

A deposição de nutrientes contidos na água de chuva que passa pela copa das árvores e que escoa pelo tronco até o solo pode constituir uma via importante da ciclagem biogeoquímica em sistemas agroflorestais de baixo uso de insumos externos. Todavia, não há informação disponível sobre esses processos em agroecossistemas da região semi-árida do Nordeste brasileiro. O presente trabalho foi conduzido em um sistema agroflorestal de cultivo em aléias, com gliricídia e milho, em Esperança, PB, e teve como objetivo quantificar: a proporção da água de chuva que escoa através da copa das árvores, ou pelo tronco, ou que é interceptada pela copa; e as entradas de N, P e K contidos na água escoada através da copa ou pelo tronco, bem como na água de chuva em áreas sem árvores. Na área experimental, foram delimitadas quatro parcelas, onde foram instalados coletores a 0,50 m de distância do tronco das árvores de gliricídia e coletores tipo ´colarinho´ acoplados ao redor do tronco destas. Paralelamente, foram instalados coletores em áreas adjacentes, sem árvores, para quantificação da precipitação pluvial total. Da precipitação pluvial total, 67 % escoou através da copa , 0,74 % escoou pelo tronco e 32 % foi interceptada pela copa das árvores. As concentrações de N e P foram similares nas amostras da água escoada através da copa ou pelo tronco, porém estas foram cerca de 300 % maiores do que na água de chuva. A concentração de K na água escoada pelo tronco foi cerca de 100 e 600 % maior do que na água escoada através da copa e na água de chuva, respectivamente. Em média, os aportes de N, P e K ao solo foram de 5, 1 e 24 kg ha-1 na água de chuva; 9, 2 e 62 kg ha-1 na água escoada através da copa; e 0,12, 0,02 e 1 kg ha-1 na água escoada pelo tronco, respectivamente. Os resultados demonstram a importância da adoção de sistemas agroflorestais para a sustentabilidade de sistemas agrícolas de baixo uso de insumos externos, como os da região semi-árida do Nordeste.

Turfeiras da Serra do Espinhaço Meridional - MG: I - caracterização e classificação

As turfeiras são ambientes especiais para estudos relacionados com a dinâmica da matéria orgânica, evolução das paisagens, mudanças climáticas e ciclos de poluição atmosférica locais, regionais e globais. Elas contribuem para o sequestro global de carbono, funcionam como reservatórios de água e constituem o ambiente de uma biodiversidade endêmica. A Serra do Espinhaço Meridional (SdEM), "Reserva da Biosfera Terrestre", apresenta uma área significativa formada por diferentes tipos de turfeira, que foram descritas em três perfis, situados a 1.250 m (P1), 1.800 m (P2) e 1.350 m (P4) de altitude e classificados respectivamente como Organossolo Háplico Sáprico térrico (P1), Organossolo Háplico Fíbrico típico (P2) e Organossolo Háplico Hêmico típico (P4), de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Os três perfis foram caracterizados morfologicamente e, nas amostras coletadas, foram realizadas análises químicas, físicas e microbiológicas. Verificou-se que a localização, a altitude e a drenagem influenciaram os atributos morfológicos, físicos, químicos e microbiológicos das turfeiras da SdEM. O estádio de decomposição da matéria orgânica é mais avançado com a melhoria da drenagem nas turfeiras. O teor de metais pesados está relacionado com o teor e a composição granulométrica da fração mineral e com a localização das turfeiras. O perfil P1 apresentou os mais elevados teores médios de Ti, Zr e Pb; em P2 foram detectados os teores médios mais elevados de Mn, Zn e Cu; e o teor médio de Fe é mais elevado em P4. A intensidade da atividade microbiológica das turfeiras P2 e P4 relacionou-se com sua drenagem e com o teor de metais pesados de suas camadas.

Embodied pollution in Spanish household consumption: a disaggregate analysis

[spa] En este artículo aplicamos un modelo input-output ampliado medioambientalmente para analizar un aspecto específico de la hipótesis de la curva de Kuznets ambiental. El propósito del estudio es analizar si las estructuras de consumo de los hogares con una mejor ‘posición económica’ pueden tener un efecto positivo para reducir las presiones medioambientales. Para ello combinamos información de diferentes bases de datos para analizar el impacto de la contaminación atmosférica del consumo de diferentes hogares españoles en el año 2000. Consideramos nueve gases, i.e. los seis gases de efecto invernadero (CO2, CH4, N2O, SF6, HFCs, y PFCs) y otros tres gases (SO2, NOx, y NH3). Clasificamos los hogares en quintiles de gasto per capita y quintiles de gasto equivalente. Los resultados obtenidos muestran que hay una relación positiva y elevada entre el nivel de gasto y las emisiones directas e indirectas generadas por el consumo de los hogares; sin embargo, las intensidades de emisión tienden a disminuir con el nivel de gasto para los diferentes gases, con la excepción de SF6, HFCs, y PFCs.

Influência do fenômeno El Niño na erosividade das chuvas na região de Santa Maria (RS)

O fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS) altera o tempo e o clima em vários locais, provocando alterações na circulação atmosférica que afetam os elementos meteorológicos e climáticos, principalmente a chuva, nas diferentes regiões do Brasil. Na região Sul do País, em anos de El Niño, fase positiva do fenômeno, a chuva é frequentemente acima da normal, e, em anos de La Niña, fase negativa do fenômeno, a chuva é frequentemente abaixo da normal. Algumas características das chuvas são alteradas pelo ENOS, como a frequência de ocorrência, a intensidade e a quantidade. Essas características são importantes para a definição das chuvas erosivas. Entre os métodos de determinação da erosividade das chuvas, o índice de erosividade EI30 é o mais usado no Rio Grande do Sul (RS). O objetivo deste trabalho foi determinar e associar o índice de erosividade EI30 com o fenômeno ENOS para a região de Santa Maria, RS. Usaram-se os dados diários de chuva registrados em pluviogramas a partir de 1º de julho de 1978 a 30 de junho de 2008, coletados na Estação Climatológica Principal de Santa Maria, RS. As chuvas individuais e erosivas foram identificadas nos pluviogramas, classificadas em anos de El Niño, La Niña e Neutros, e foi calculado o seu índice EI30. Foi realizada a análise de correlação de Pearson e análise de regressão entre o EI30 e o Índice Oceânico do Niño (ION). A significância da regressão foi testada com o teste t, a fim de quantificar a associação entre as duas variáveis, com vistas à possível previsibilidade do potencial erosivo das chuvas a partir de anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) no oceano Pacífico. Também foram classificadas as chuvas em padrões Avançado, Intermediário e Atrasado. O potencial erosivo das chuvas em Santa Maria é afetado pelo fenômeno ENOS, de modo que maior número de chuvas tem maior potencial erosivo em anos de El Niño e em anos Neutros. A variabilidade do potencial erosivo das chuvas em Santa Maria é maior nos anos Neutros do que nos anos de anomalia da TSM. O padrão das chuvas é alterado em anos de anomalia da TSM, no sentido de que nos anos de El Niño há aumento nas chuvas de padrão avançado e em anos de La Niña há aumento nas chuvas de padrão atrasado; no padrão intermediário, há diminuição do número de chuvas em anos de El Niño e La Niña, em comparação com anos Neutros. A capacidade preditiva do potencial erosivo das chuvas em Santa Maria pelo índice ION é fraca.

Erosão em entre sulcos em área cultivada com cana crua e queimada sob colheita manual e mecanizada

Embora existam vários estudos ligados às questões ambientais voltadas para a poluição atmosférica, ao uso crescente da biotecnologia e à mecanização do processo de colheita da cana-de-açúcar, a mesma atenção não tem sido dada aos impactos ambientais negativos promovidos pela erosão laminar. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a concentração de matéria orgânica (MO) e nutrientes (P, K, Ca e Mg) em sedimentos e na água da enxurrada proveniente de erosão entre sulcos em diferentes sistemas de manejo na colheita da cana-de-açúcar utilizados no Estado de Mato Grosso do Sul (cana crua e queimada), sob um Latossolo Vermelho distrófico de textura média. Os tratamentos estudados foram colheita manual de cana queimada, colheita mecanizada de cana crua e colheita mecanizada de cana queimada. Aplicou-se chuva simulada com intensidade de 60 mm h-1, durante 50 min. As concentrações de sedimentos na enxurrada resultantes da erosão entre sulcos, bem como de MO, P, K, Ca e Mg, foram maiores no sistema com colheita mecanizada de cana queimada e menores no sistema com colheita mecanizada de cana crua. A qualidade física do solo sofre influência negativa do sistema de manejo com colheita mecânica de cana queimada, devido ao efeito da pressão exercida pelo tráfego de máquinas na colheita. No entanto, os resíduos vegetais de colheita distribuídos na superfície do solo pela colheita mecânica de cana crua reduzem as perdas de nutrientes e de MO no sedimento, além de aumentarem a capacidade do solo em resistir à degradação física ocasionada pelo tráfego de máquinas na colheita mecanizada de cana.

Development of laser-fired contacts for amorphous silicon layers obtained by Hot-Wire CVD

In this work we study aluminium laser-fired contacts for intrinsic amorphous silicon layers deposited by Hot-Wire CVD. This structure could be used as an alternative low temperature back contact for rear passivated heterojunction solar cells. An infrared Nd:YAG laser (1064 nm) has been used to locally fire the aluminium through the thin amorphous silicon layers. Under optimized laser firing parameters, very low specific contact resistances (ρc ∼ 10 mΩ cm2) have been obtained on 2.8 Ω cm p-type c-Si wafers. This investigation focuses on maintaining the passivation quality of the interface without an excessive increase in the series resistance of the device.

Uniformity Study of Amorphous and Microcrystalline Silicon Thin Films Deposited on 10cmx10cm Glass Substrate using Hot Wire CVD Technique

The scaling up of the Hot Wire Chemical Vapor Deposition (HW-CVD) technique to large deposition area can be done using a catalytic net of equal spaced parallel filaments. The large area deposition limit is defined as the limit whenever a further increment of the catalytic net area does not affect the properties of the deposited film. This is the case when a dense catalytic net is spread on a surface considerably larger than that of the film substrate. To study this limit, a system able to hold a net of twelve wires covering a surface of about 20 cm x 20 cm was used to deposit amorphous (a-Si:H) and microcrystalline (μc-Si:H) silicon over a substrate of 10 cm x 10 cm placed at a filament-substrate distance ranging from 1 to 2 cm. The uniformity of the film thickness d and optical constants, n(x, λ) and α(x,¯hω), was studied via transmission measurements. The thin film uniformity as a function of the filament-substrate distance was studied. The experimental thickness profile was compared with the theoretical result obtained solving the diffusion equations. The optimization of the filament-substrate distance allowed obtaining films with inhomogeneities lower than ±2.5% and deposition rates higher than 1 nm/s and 4.5 nm/s for (μc-Si:H) and (a-Si:H), respectively.

Low temperature amorphous and nanocrystalline silicon thin film transistors deposited by Hot-Wire CVD on glass substrate

Amorphous and nanocrystalline silicon films obtained by Hot-Wire Chemical Vapor Deposition have been incorporated as active layers in n-type coplanar top gate thin film transistors deposited on glass substrates covered with SiO 2. Amorphous silicon devices exhibited mobility values of 1.3 cm 2 V - 1 s - 1, which are very high taking into account the amorphous nature of the material. Nanocrystalline transistors presented mobility values as high as 11.5 cm 2 V - 1 s - 1 and resulted in low threshold voltage shift (∼ 0.5 V).

Substrate influence on the properties of doped thin silicon layers grown by Cat-CVD

We present structural and electrical properties for p- and n-type layers grown close to the transition between a-Si:H and nc-Si:H onto different substrates: Corning 1737 glass, ZnO:Al-coated glass and stainless steel. Structural properties were observed to depend on the substrate properties for samples grown under the same deposition conditions. Different behaviour was observed for n- and p-type material. Stainless steel seemed to enhance crystallinity when dealing with n-type layers, whereas an increased crystalline fraction was obtained on glass for p-type samples. Electrical conduction in the direction perpendicular to the substrate seemed to be mainly determined by the interfaces or by the existence of an amorphous incubation layer that might determine the electrical behaviour. In the direction perpendicular to the substrate, n-type layers exhibited a lower resistance value than p-type ones, showing better contact properties between the layer and the substrate.

Shutterless deposition of phosphorous doped microcrystalline silicon by Cat-CVD

In this paper we present results on phosphorous-doped μc-Si:H by catalytic chemical vapour deposition in a reactor with an internal arrangement that does not include a shutter. An incubation phase of around 20 nm seems to be the result of the uncontrolled conditions that take place during the first stages of deposition. The optimal deposition conditions found lead to a material with a dark conductivity of 12.8 S/cm, an activation energy of 0.026 eV and a crystalline fraction of 0.86. These values make the layers suitable to be implemented in solar cells.

Investigations on doping of amorphous and nano-crystalline silicon films deposited by catalytic chemical vapour deposition

Hydrogenated amorphous and nanocrystalline silicon, deposited by catalytic chemical vapour deposition, have been doped during deposition by the addition of diborane and phosphine in the feed gas, with concentrations in the region of 1%. The crystalline fraction, dopant concentration and electrical properties of the films are studied. The nanocrystalline films exhibited a high doping efficiency, both for n and p doping, and electrical characteristics similar to those of plasma-deposited films. The doping efficiency of n-type amorphous silicon is similar to that obtained for plasma-deposited electronic-grade amorphous silicon, whereas p-type layers show a doping efficiency of one order of magnitude lower. A higher deposition temperature of 450°C was required to achieve p-type films with electrical characteristics similar to those of plasma-deposited films.

Thin silicon films ranging from amorphous to nanocrystalline obtained by Hot-Wire CVD

In this paper, we have presented results on silicon thin films deposited by hot-wire CVD at low substrate temperatures (200 °C). Films ranging from amorphous to nanocrystalline were obtained by varying the filament temperature from 1500 to 1800 °C. A crystalline fraction of 50% was obtained for the sample deposited at 1700 °C. The results obtained seemed to indicate that atomic hydrogen plays a leading role in the obtaining of nanocrystalline silicon. The optoelectronic properties of the amorphous material obtained in these conditions are slightly poorer than the ones observed in device-grade films grown by plasma-enhanced CVD due to a higher hydrogen incorporation (13%).

Optimisation of doped microcrystalline silicon films deposited at very low temperatures by Hot-Wire CVD

In this paper we present new results on doped μc-Si:H thin films deposited by hot-wire chemical vapour deposition (HWCVD) in the very low temperature range (125-275°C). The doped layers were obtained by the addition of diborane or phosphine in the gas phase during deposition. The incorporation of boron and phosphorus in the films and their influence on the crystalline fraction are studied by secondary ion mass spectrometry and Raman spectroscopy, respectively. Good electrical transport properties were obtained in this deposition regime, with best dark conductivities of 2.6 and 9.8 S cm -1 for the p- and n-doped films, respectively. The effect of the hydrogen dilution and the layer thickness on the electrical properties are also studied. Some technological conclusions referred to cross contamination could be deduced from the nominally undoped samples obtained in the same chamber after p- and n-type heavily doped layers.

Fingerlike aggregates in thin-layer electrodeposition

Electrodeposition experiments conducted in a thin-layer horizontal cell containing a nonbinary aqueous electrolyte prepared with cupric sulfate and sodium sulfate gave rise to fingerlike deposits, a novel and unexpected growth mode in this context. Both the leading instability from which fingers emerge and some distinctive features of their steady evolution are interpreted in terms of a simple model based on the existing theory of fingering in fluids.

Growth rate of fractal copper electrodeposits: Potential and concentration effects

Experiments are reported on fractal copper electrodeposits. An electrochemical cell was designed in order to obtain a potentiostatic control on the quasi-two-dimensional electrodeposition process. The aim was focused on the analysis of the growth rate of the electrodeposited phase, in particular its dependence on the electrode potential and electrolyte concentration.