Chromium ions phytoaccumulation by three floating aquatic macrophytes from a nutrient medium

In the present work, the trivalent and hexavalent chromium phytoaccumulation by three living free floating aquatic macrophytes Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, and Eicchornia crassipes was investigated in greenhouse. These plants were grown in hydroponic solutions supplied with non-toxic Cr3+ and Cr6+ chromium concentrations, performing six collections of nutrient media and plants in time from a batch system. The total chromium concentrations into Cr-doped hydroponic media and dry roots and aerial parts were assayed, by using the Synchrotron radiation X-ray fluorescence technique. The aquatic plant-based chromium removal data were described by using a nonstructural kinetic model, obtaining different bioaccumulation rate, ranging from 0.015 to 0.837 1 mg(-1) d(-1). The Cr3+ removal efficiency was about 90%, 50%, and 90% for the E. crassipes, P. stratiotes, and S. auriculata, respectively; while it was rather different for Cr6+ one, with values about 50%, 70%, and 90% for the E. crassipes, P. stratiotes, and S. auriculata.

Agrobacterium tumefasciens-mediated transformation of the aquatic fungus Blastocladiella emersonii

Agrobacterium tumefaciens is widely used for plant DNA transformation and more recently, has also been used to transform yeast, filamentous fungi and even human cells. Using this technique, we developed the first transformation protocol for the saprobic aquatic fungus Blastocladiella emersonii, a Blastocladiomycete localized at the base of fungal phylogenetic tree, which has been shown as a promising and interesting model of study of cellular function and differentiation. We constructed binary T-DNA vectors containing hygromycin phosphotransferase (hph) or enhanced green fluorescent protein (egfp) genes, under the control of Aspergillus nidulans trpC promoter and terminator sequences. 24 h of co-cultivation in induction medium (IM) agar plates, followed by transfer to PYG-agar plates containing cefotaxim to kill Agrobacterium tumefsciens and hygromycin to select transformants, resulted in growth and sporulation of resistant transformants. Genomic DNA from the pool o resistant zoospores were shown to contain T-DNA insertion as evidenced by PCR amplification of hph gene. Using a similar protocol we could also evidence the expression of enhanced green fluorescent protein (EGFP) in zoospores derived from transformed cells. This protocol can also open new perspectives for other non-transformable closely related fungi, like the Chytridiomycete class. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Hydropower Energy Simulation Using Mike 11 Model; A Case Study In South Germany's Small Run-Of-River Hydropower Plants

Renewable energy production is a basic supplement to stabilize rapidly increasing global energy demand and skyrocketing energy price as well as to balance the fluctuation of supply from non-renewable energy sources at electrical grid hubs. The European energy traders, government and private company energy providers and other stakeholders have been, since recently, a major beneficiary, customer and clients of Hydropower simulation solutions. The relationship between rainfall-runoff model outputs and energy productions of hydropower plants has not been clearly studied. In this research, association of rainfall, catchment characteristics, river network and runoff with energy production of a particular hydropower station is examined. The essence of this study is to justify the correspondence between runoff extracted from calibrated catchment and energy production of hydropower plant located at a catchment outlet; to employ a unique technique to convert runoff to energy based on statistical and graphical trend analysis of the two, and to provide environment for energy forecast. For rainfall-runoff model setup and calibration, MIKE 11 NAM model is applied, meanwhile MIKE 11 SO model is used to track, adopt and set a control strategy at hydropower location for runoff-energy correlation. The model is tested at two selected micro run-of-river hydropower plants located in South Germany. Two consecutive calibration is compromised to test the model; one for rainfall-runoff model and other for energy simulation. Calibration results and supporting verification plots of two case studies indicated that simulated discharge and energy production is comparable with the measured discharge and energy production respectively.

Allelopathic plants. 7. Sunflower (Helianthus annuus L.)

Sunflower is an annual dicotyledonous plant, herbaceous, erect and native of North America. It is thermo- and photo-insensitive, hence, can be grown round the year in sub-tropical and tropical countries. Only two spp. H. annuus and H. tuberosum are cultivated for food, remaining spp. are ornamentals, weeds and wild plants. However, H. annuus is allelopathic and inhibit the growth and development of other plants thus reducing their productivity. Much information is available about the allelopathic effects of sunflower crop on following crops in crop rotations. Although it is harmful to all crops, but, is less harmful to crops of Graminae family than other families. It seems that the harmful effects of sunflower in crop rotations are due to release and accumulation of root exudates during crop growth in soil. Soil incorporation of its fresh (green manure) or dry biomass in soil is inhibitory to both crops and weed spp. Several allelochemicals have been characterized from the H. annuus, which inhibit the seed germination and seedling growth of A. albus, A. viridis, Agropyron repens (Elymus repens), Ambrosia artemsiifolia, Avena fatua, Celosia crustata, Chenopodium album, Chloris barbara, Cynodon dactylon, D. sanguinalis, Dactyloctenium ageyptium, Digitaria ciliaris, Echinochloa crus-galli, Flaveria australasica, Parthenium hysterophorus, Portulaca oleracea, Sida spinosa, Trianthema portulacastrum, Veronica perisca the inhibitory effects of this crop may be used for weed management with less herbicides for sustainable agriculture.

Glyphosate has low toxicity to citrus plants growing in the field

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo do potencial do pacu (Piaractus mesopotamicus) como agente de controle biológico de Egeria densa, E. najas e Ceratophyllum demersum

Visando fornecer subsídios para elaboração de sistema de manejo integrado das grandes massas de plantas daninhas aquáticas submersas em lagos e represas, o presente trabalho teve como objetivo verificar a eficiência do pacu (Piaractus mesopotamicus) como agente de controle biológico de Egeria densa, E. najas e Ceratophyllum demersum. As espécies de plantas daninhas foram oferecidas individualmente, duas a duas e as três espécies juntas. Verificou-se que este peixe tem uma eficiência média de controle dessas plantas daninhas variando entre 28 e 100%, podendo eliminar uma massa verde dessas plantas, com a mesma quantidade de seu peso, em sete dias. A eficiência de controle diária aumentou com o tempo de predação. O pacu é mais seletivo para E. densa ou E. najas quando na presença de C. demersum. Não ocorreu alteração na eficiência de controle do pacu sobre E. densa ou E. najas em todos os tratamentos e nos três períodos estudados (três, cinco e sete dias).

Efficacy of herbicides applied to Digitaria horizontalis plants under different water conditions

Este projeto objetivou relacionar a eficiência de controle de herbicidas inibidores da ACCase aplicados em pós-emergência em plantas de Digitaria horizontalis submetidas a diferentes teores de água no solo. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, com a aplicação de três diferentes herbicidas (fluazifop-p-butil, haloxyfop-methyl e sethoxydim + óleo mineral Assist). O delineamento experimental utilizado para cada herbicida foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, constituído de um fatorial 3 x 4, sendo a combinação de três manejos hídricos (-0,03, 0,07 e -1,5 MPa) e quatro doses desses produtos (100, 50, 25 e 0% da dose recomendada). A aplicação dos herbicidas foi feita em dois estádios vegetativos: 4-6 folhas e 2-3 perfilhos. As avaliações visuais de fitotoxicidade foram realizadas aos 14 dias após a aplicação e avaliou-se a matéria seca das plantas ao final do estudo. A eficiência de controle não foi influenciada pelos manejos hídricos quando se aplicou a dose recomendada de todos os herbicidas na fase inicial de desenvolvimento das plantas (estádio de 4-6 folhas). em aplicações tardias (estádio de 2-3 perfilhos), as plantas mantidas sob estresse hídrico apresentaram menor fitotoxicidade.

Estudo da degradação da biomassa de três espécies de plantas aquáticas no reservatório da UHE de Americana-SP

O estudo de decomposição de plantas aquáticas foi realizado na UHE de Americana-CPFL, com o objetivo de avaliar a taxa de degradação de plantas na própria água do reservatório. Foram consideradas como variáveis a profundidade (superfície, 3,5 e 7,0 m), as espécies de plantas aquáticas (Eichhornia crassipes, Brachiaria subquadripara e Pistia stratiotes) e o tipo de processamento a que estas foram submetidas (planta inteira, planta picada manualmente e com aplicação de fogo). Este estudo indicou que as espécies E. crassipes e P. stratiotes foram rapidamente decompostas no reservatório, ao contrário de B. subquadripara. Um outro fator importante observado foi a similaridade na decomposição das plantas, independentemente da profundidade testada. Essas diferenças devem ser consideradas na elaboração de planos de manejo e na previsão do impacto ambiental de programas de controle de plantas aquáticas.

Desenvolvimento de equipamentos para o mapeamento de áreas infestadas por macrófitas aquáticas imersas

Foi desenvolvido um conjunto de equipamentos com o objetivo de mapear as áreas infestadas por macrófitas aquáticas, auxiliando operações de manejo mecânico, as quais são realizadas por uma colhedora desenvolvida especificamente para essa finalidade. O conjunto de equipamentos foi constituído por um GPS com programa de correção diferencial, acoplado a um palmtop, um sistema com dois teclados ligados em dataloggers e um transdutor de deslocamento linear LT. O GPS, através do palmtop, proporcionava o mapeamento da área de deslocamento, auxiliando o operador na movimentação da máquina, otimizando a operação e evitando, dessa forma, a sobreposição das faixas de coleta na área a ser manejada. Um dos teclados monitorava a movimentação e operação da colhedora, além da presença de obstáculos, como tocos e bancos de areia, enquanto o outro gerava dados sobre a presença de determinada espécie de planta, como E. densa, E. najas e C. demersum, além do nível de infestação destas plantas. O transdutor, instalado na plataforma frontal da colhedora, se movimentava linearmente, gerando informações sobre a profundidade da coleta realizada. Dessa forma, pôde-se observar que o desenvolvimento desse conjunto de equipamentos foi de grande utilidade e auxiliou a operação de controle mecânico de áreas infestadas por macrófitas aquáticas imersas, possibilitando, assim, o planejamento de operações de manejo e controle subseqüentes.

Aquatic weed automatic classification using machine learning techniques

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

Utilização de chama para controle de plantas daninhas emersas em ambiente aquático

Dois estudos foram conduzidos com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de chama no controle de Eichhornia crassipes, Brachiaria subquadripara, Pistia stratiotes e Salvinia auriculata. No primeiro estudo foram utilizadas diferentes doses de chama, representadas pela quantidade de gás consumida durante a aplicação, e, no segundo, usaramse duas aplicações de chama em intervalo de 14 dias, uma aplicação seqüencial (intervalo de sete dias) e aplicação única. As diferentes doses, tanto no primeiro quanto no segundo, foram comparadas com plantas que não receberam nenhum tratamento térmico. Avaliações de injúria foram realizadas aos 1, 3, 7, 10, 14, 17, 21 e 30 após a aplicação dos tratamentos, sendo realizadas também avaliações das biomassas secas das plantas aquáticas remanescentes em cada tratamento, ao final dos ensaios. No primeiro estudo foram observadas reduções significativas na produção da biomassa seca das espécies E. crassipes, B. subquadripara e P. stratiotes tratadas com as maiores doses referentes aos consumos de gás. Doses menores não diferiram estatisticamente da testemunha quanto à produção de biomassa seca, exceção feita para a espécie P. stratiotes. Todas as aplicações seqüenciais proporcionaram redução acima de 90% na produção da biomassa seca de E. crassipes e B. subquadripara. As aplicações seqüenciais e únicas proporcionaram reduções abaixo de 37% na produção da biomassa seca de S. auriculata. Os resultados demonstraram que existe a possibilidade de se utilizar o controle físico através da aplicação de chama como alternativa no manejo de plantas daninhas em ambientes aquáticos.

Manejo químico de Eichhornia crassipes e Brachiaria subquadripara com Diquat em condições de reservatório

Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do herbicida diquat no controle de plantas de Eichhornia crassipes e Brachiaria subquadripara em condições de reservatório. As parcelas experimentais apresentavam 650 m² e foram delimitadas e posicionadas por redes de pesca nas margens do reservatório de Salto Grande, Americana-SP. Os tratamentos testados foram: herbicida diquat aplicado na formulação Reward, nas doses de 960 g i.a. ha-1 (duas aplicações de 480 g, com intervalo de 15 dias), 960 g i.a. ha-1 (aplicação única), 1.920 g i.a. ha-1 (duas aplicações de 960 g, com intervalo de 15 dias), além de uma testemunha sem aplicação do herbicida. Para monitoramento das concentrações de diquat, foram coletadas amostras de água antes da aplicação do herbicida e 1, 2, 4, 7, 14 e 28 dias após aplicação (DAA) na área experimental e na montante e jusante da barragem. A análise da eficiência do diquat foi realizada através de avaliações visuais de controle no período (1, 2, 4, 7, 14, 21 e 28 DAA do herbicida) e aos dois dias após a segunda aplicação. O herbicida diquat mostrou-se eficiente no controle das plantas de E. crassipes, independentemente da dose e do manejo de aplicação, e seu efeito sobre as plantas de B. subquadripara foi temporário.

Desenvolvimento de equipamento para controle mecânico de plantas aquáticas na UHE de Americana-SP

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e avaliar o rendimento operacional de um equipamento para controle de plantas aquáticas, além de estabelecer procedimentos que permitissem a otimização dessa prática na UHE de Americana-SP. O equipamento constitui-se de uma esteira de margem (3,0 m de largura x 10,0 m de comprimento) para captação e condução das plantas até um picador, que as fragmenta antes do descarte, facilitando assim sua decomposição e seu transporte. A análise realizada indicou que a capacidade operacional foi de aproximadamente 7,73 m³ h-1. Considerando-se a menor taxa de crescimento observada no histórico do reservatório, 2,27%, o sistema deveria permitir a remoção de aproximadamente 28 m³ h-1. Dessa forma, esse equipamento pode funcionar como um método auxiliar no controle das plantas aquáticas, não realizando um controle efetivo se empregado de forma isolada.

Combined cycle versus one thousand diesel power plants: pollutant emissions, ecological efficiency and economic analysis

The increase in the use of natural gas in Brazil has stimulated public and private sectors to analyse the possibility of using combined cycle systems for generation of electrical energy. Gas turbine combined cycle power plants are becoming increasingly common due to their high efficiency, short lead times, and ability to meet environmental standards. Power is produced in a generator linked directly to the gas turbine. The gas turbine exhaust gases are sent to a heat recovery steam generator to produce superheated steam that can be used in a steam turbine to produce additional power. In this paper a comparative study between a 1000 MW combined cycle power plant and 1000 kW diesel power plant is presented. In first step, the energetic situation in Brazil, the needs of the electric sector modification and the needs of demand management and integrated means planning are clarified. In another step the characteristics of large and small thermoelectric power plants that use natural gas and diesel fuel, respectively, are presented. The ecological efficiency levels of each type of power plant is considered in the discussion, presenting the emissions of particulate material, sulphur dioxide (SO2), carbon dioxide (CO2) and nitrogen oxides (NOx). (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

efeito da aplicação de uma solução salina no crescimento e na composição química da atriplex nummularia

This study aimed to analyze the effect of a saline solution on growth and chemical composition of Atriplex nummularia, shrubby plant, absorbing salts used in the diet of animals and the management of water and saline soils. These plant seedlings were planted and grown in a reserved area at the Federal University of Rio Grande do Norte. The plantation was divided into two blocks, in which one of them was irrigated with saline solution with a concentration of 2840 mgL-1 of NaCl and the second group was irrigated with drinking water. After six months, the plants were collected, harvested and divided into three parts: leaf, thin and thick stem. Monthly, dimension measurements were carried out for cataloging the growth of Atriplex. Ion Chromatography (IC) and Optical Emission Spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP-OES) were used to analyze the chemical composition of the partition plant parts. The results of these analyses revealed that an absorption process of anions and cations by Atriplex nummularia plant during its growth was achieved, in particular by a higher concentration of sodium and chloride ions. Scanning electron microscopy images showed and confirmed the presence of small crystals on the leaf surface. Electrical conductivity and pH measurements of the aerial parts of the plant were carried out and these results showed that the leaf is the plant part where there is a largest concentration of ions. In addition, measurements of specific surface were obtained from irrigated plants with saline solution, achieving higher surface area, in all cases. Plant dimensions obtained monthly showed that the plants irrigated with water grew 5% more than those plants irrigated with saline solution. Based on results obtained, Atriplex plant showed a higher potential to survive and adapt to environments (aquatic or geological) with high levels of salinity and this property can be used as a tool for removing salts/metals from industrial contaminated soils and effluents.