Perdas de solo e água em entressulcos em um Argissolo Vermelho-Amarelo submetido a quatro padrões de chuva

A erosão é grandemente afetada pela intensidade da chuva. No entanto, poucas pesquisas no Brasil têm-se dedicado a estudar esse efeito. Este trabalho teve como objetivo determinar as perdas de solo e água em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico, submetido a quatro diferentes padrões de chuva. Os tratamentos foram: aplicação de chuvas simuladas com intensidade variável em diferentes padrões: avançado, intermediário, atrasado e constante. As chuvas tiveram duração de 60 min, com um pico de 120 mm h-1, durante 5 min, para os padrões de intensidade variável, e uma intensidade de 35 mm h-1, para o padrão constante, realizadas sobre solo preparado com uma aração e duas gradagens. As parcelas foram delimitadas por chapas de metal galvanizado, com dimensões de 0,75 m de comprimento no sentido do declive e 0,50 m de largura. Para a aplicação das chuvas, utilizou-se um simulador estacionário de bicos múltiplos, com a variação da intensidade controlada por programa computacional. As taxas máximas de perdas de solo foram, respectivamente, de 37, 49 e 91% maiores na chuva do padrão atrasado do que nas chuvas dos padrões: avançado, intermediário e constante. As taxas máximas de perdas de água foram de 19, 22 e 79% maiores na chuva do padrão atrasado do que nas chuvas dos demais padrões, respectivamente. Observou-se que o padrão atrasado revelou maiores perdas acumuladas de solo. Chuvas com picos de alta intensidade, como as de intensidade variável, ocasionam maiores perdas de solo e água do que as chuvas de intensidade constante. O padrão de chuva avançado causou o menor tempo de início do escoamento, seguido pelo padrão intermediário e pelo atrasado, enquanto este último causou o maior tempo de início de escoamento.

Fracionamento e biodisponibilidade de metais pesados em solo contaminado, incubado com materiais orgânicos e inorgânicos

Procedimentos baseados em alterações nas propriedades químicas podem atuar como agentes mitigadores da fitotoxidez de metais pesados no solo. No entanto, é difícil predizer os efeitos de diferentes materiais sobre a disponibilidade de metais em solo contaminado simultaneamente por vários metais. O presente estudo, desenvolvido em solo proveniente de área de rejeitos de uma unidade de extração e industrialização de zinco da Companhia Mineira de Metais-CMM, em Três Marias (MG), objetivou avaliar os teores, a distribuição entre diferentes frações e a biodisponibilidade de Zn, Cd, Cu e Pb nesse solo, após incubação por seis meses com diferentes doses de carbonato, gesso, vermicomposto, serragem e Solomax. Após a incubação, retiraram-se amostras de cada tratamento para análises químicas de fracionamento de metais e extrações simples com DTPA e com Mehlich-1 e repicaram-se plântulas de Mimosa caesalpiniaefolia Benth. (sabiá) para o solo onde cresceram por 90 dias. Os tratamentos causaram alterações nas principais formas dos elementos no solo. Para o Zn, que apresenta os maiores teores nesse solo, houve efeito da aplicação de carbonato, que reduziu a fração trocável de 842 mg kg-1, no controle, para 32 mg kg-1. Houve também uma redução do Zn-trocável com a aplicação de Solomax. Os teores de Zn na parte aérea das plantas reduziram-se de 544,85 mg kg-1, no controle, para 32,20 mg kg-1 com a aplicação de carbonato. O Solomax reduziu em 87% o teor deste elemento nas plantas. Os demais materiais não exerceram efeitos consistentes sobre os teores dos metais na planta. A adição de materiais orgânicos aumentou o teor de Cu e de Pb na fração orgânica e residual, sem efeito na biodisponibilidade. O gesso aumentou a biodisponibilidade dos metais estudados, com exceção do Pb. Ao contrário do que foi verificado para os outros elementos, os teores de Cd na planta correlacionaram-se com as quantidades deste extraídas por DTPA (0,82**) e por Mehlich-1 (0,60**), e os de Zn com MgCl2 (0,49*) e DTPA (0,49*). As extrações seqüencial e simples, com DTPA e Mehlich-1, evidenciaram efeitos diferenciados dos materiais sobre os metais no solo. O Cd foi o elemento com melhor previsão de biodisponibilidade pelos extratores utilizados. O emprego de carbonato foi o tratamento mais eficaz em reduzir a disponibilidade dos metais para M. caesalpiniaefolia.

Redução química e biológica do cromo hexavalente aplicado ao solo

Realizou-se um experimento em laboratório, com o objetivo de avaliar não só a redução do cromo hexavalente aplicado ao solo com ênfase ao efeito da aplicação de carbono orgânico, manganês divalente, mas também a participação da microbiota do solo. Utilizaram-se, como unidades experimentais, amostras de 50 g de um Argissolo, acondicionadas em sacos de polipropileno e incubadas durante 42 dias com calcário para elevar o pH a 6,0 (2,0 t ha-1 de CaCO3 + MgCO3 na proporção de 2:1), Cr6+, esterco bovino e Mn2+ nas doses de 20, 50 e 40 mg kg-1, respectivamente. Metade das amostras foi sujeita à esterilização por autoclavagem com o objetivo de eliminar a atividade biológica. A aplicação de esterco bovino e sulfato de manganês promoveu a total redução do cromo hexavalente para cromo trivalente (Cr6+ → Cr3+) no solo, em 42 dias. Os modelos, quadrático e exponencial, foram os que melhor descreveram a cinética de redução com o tempo. A redução do Cr6+ foi estimulada pela atividade microbiana, sendo 16% maior em amostras de solo não esterilizadas, que continham esterco bovino, em comparação com as mesmas amostras esterilizadas por autoclavagem. Os resultados demonstraram que a descontaminação do solo que contém teores tóxicos de Cr6+ pode ser viabilizada tanto pela incorporação de adubo orgânico como pela manutenção de sua atividade biológica.

Liberação de nutrientes durante a decomposição de palha de aveia preta (Avena strigosa) com diferentes teores de silício

O Si absorvido pelas plantas é, em sua maior parte, depositado na parte externa da parede celular de folhas como uma camada de sílica amorfa (SiO2.nH2O) e poderia afetar a decomposição da palha no solo. Com o objetivo de avaliar o efeito da presença deste elemento no tecido vegetal sobre a decomposição da palha, foi desenvolvido um experimento. Nesse experimento, a parte aérea de plantas de aveia preta, cultivadas em solução nutritiva com e sem adição de Si, foi incubada em tubos de PVC com areia e solo. Aos 6, 14, 30, 66, 100 e 182 dias, foram realizadas percolações com água destilada e determinados os teores de Si, carbono orgânico solúvel, N mineral, Ca, Mg, Na e K. Os resultados dos teores dos elementos na água percolada em cada período foram convertidos em quantidade liberada por kg de substrato (solo ou areia) e acumulados no tempo para serem utilizados como índices da decomposição da palha. Em todos os parâmetros avaliados, não houve diferença significativa entre a palha c/Si e s/Si, exceto para o teor de Si e este somente quando a palha foi decomposta na areia. O silício absorvido pelas plantas de aveia preta, quando comparado com plantas cultivadas sem adição deste elemento, não alterou a liberação de carbono e nutrientes presentes na água de percolação durante o período de 182 dias da decomposição da palha.

Predicting root defence against herbivores during succession

P>1. Root herbivores and pathogens interfere with basic below-ground plant function, and can thereby affect plant fitness and spatial and temporal patterns in natural plant communities. However, there has been little development of concepts and theories on below-ground plant defence, a deficit that is in contrast to the abundance of theorizing for above-ground plant parts.2. A review of the past 10 years of research on below-ground plant-herbivore interactions has revealed that, similar to above-ground tissues, root defences can be expressed constitutively or induced upon herbivore attack, and can be classified into direct and indirect traits, tolerance, and escape. Indeed, it has been shown that roots tolerate herbivory by outgrowing or re-growing lost tissues, or resist it by producing secondary metabolites that are toxic to herbivores or attract natural enemies of herbivores.3. We propose that, similar to above-ground plant-herbivore theories, the partition of abiotic and biotic factors over ecological succession can serve as the basis for predicting investment in defence strategies below-ground.4. Investigation of herbivore pressure and root responses along primary and secondary successional gradients suggests that: (i) roots are often fast growing, thinner and softer in early compared to later succession. (ii) Insect and nematode herbivore pressure increases until mid-succession and later decreases. (iii) Mycorrhizal abundance increases with succession, and the composition of fungal species changes through succession, often shifting from arbuscular mycorrhizae to ecto-mycorrhizae.5. Based on these findings, and on classical (above-ground) plant defence theory, we suggest the following set of testable hypotheses for below-ground plant defence: (i) During succession, early plants invest most of their resources in growth and less in defences (associated with a general lack of herbivores and pathogens, and with limited availability of resources in the system), therefore relying more on re-growth (tolerance) strategies. (ii) During mid-succession, a buildup of herbivore pressure facilitates replacement by plant species that exhibit greater direct and indirect defence strategies. (iii) Constitutive and inducible levels of defences may trade-off, and early successional plants should rely more on induction of defences after herbivore attack, whereas late successional plants will increasingly rely on constitutively produced levels of physical and chemical defence. (iv) Successional changes in microbial associations have consequences for root defence by improving plant nutrition and defence expression as well as directly competing for root space; however, toxic or impenetrable root defences may also limit association with root symbionts, and so may constrain the expression of root defence.

Sorção e dessorção do imazaquin em solos com diferentes características granulométricas, químicas e mineralógicas

O presente estudo teve o objetivo de avaliar a sorção e dessorção do imazaquin em solos com diferentes características granulométricas, químicas e mineralógicas por meio de isotermas e estudos de cinética e, assim, quantificar a histerese no processo de sorção-dessorção. Os solos utilizados foram classificados como Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Neossolo Quartzarênico (RQ). Os solos foram secos ao ar e peneirados em malha de 2 mm, sendo então procedida à caracterização dessas amostras. A molécula radiomarcada com 14C utilizada foi o imazaquin, herbicida do grupo das imidazolinonas. A radioatividade foi determinada por espectrometria de cintilação líquida. Os ensaios foram realizados em sala climatizada (25 ± 2 °C). Nas isotermas de sorção, foram utilizadas cinco concentrações do imazaquin (0,67; 1,34; 2,68; 5,36; 10,72 µmol L-1), sendo os resultados ajustados à equação de Freundlich, obtendo, assim, os parâmetros de sorção. Na seqüência, foram realizadas quatro extrações com solução 0,005 mol L-1 de CaCl2, determinando-se os parâmetros de dessorção de forma similar à sorção. No ensaio de cinética de sorção, foi determinada a quantidade sorvida de imazaquin, a partir da adição de solução de 2,99 µmol L-1 do imazaquin, em períodos preestabelecidos (0; 0,5; 1; 3; 6; 12; 24 e 48 h, após a aplicação do imazaquin), com os resultados sendo ajustados à equação de Elovich. De maneira geral, o imazaquin apresentou baixa sorção para os três solos, com os maiores coeficientes de sorção nos solos com maior teor de argila e CO. Os coeficientes de dessorção foram maiores que os coeficientes de sorção, demonstrando a ocorrência de histerese. A cinética de sorção mostrou que o imazaquin foi sorvido em duas etapas: uma rápida, que apresentou a maior fração sorvida, e outra lenta. A aplicação da Lei de Fick aos dados experimentais do ensaio de cinética indica que mecanismos de difusão podem estar envolvidos neste processo.

Agregação e estabilidade de agregados do solo em sistemas agropecuários em Mato Grosso do Sul

Sistemas de manejo do solo, incluindo lavouras em plantio direto, lavouras (soja) em rotação com pastagens em plantio direto e pastagens permanentes (Brachiaria sp.), foram avaliados quanto à agregação do solo e estabilidade dos agregados. Em três experimentos de longa duração (9 e 11 anos) localizados em Mato Grosso do Sul, o solo foi amostrado nas camadas de 0 a 5, 5 a 10 e 10 a 20 cm, para determinação da estabilidade dos agregados em água e a seco. Foram calculados o diâmetro médio ponderado (DMP) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA). Em todos os experimentos, nos sistemas com pastagens, seja de forma isolada ou em rotação com lavouras, foi verificado maior volume do solo, constituindo agregados com tamanho superior a 4,76 mm. Os sistemas com pastagens também apresentaram maior DMP e maior IEA em todos os experimentos. O sistema apenas com lavouras apresentou, nos três experimentos, o maior volume de solo com agregados de tamanho entre 0,25 e 2,00 mm. Esses efeitos ocorreram de forma semelhante em todas as profundidades avaliadas. Entre os locais, observou-se o efeito do teor de argila na agregação, sendo maior em Maracaju e menor em Campo Grande. Foi observada estreita relação entre a estabilidade dos agregados e o teor de C no solo. A formação de macroagregados parece estar relacionada à presença de raízes, que são mais abundantes sob pastagem de gramíneas.

Changes in leg-spring behavior during a 5000 m self-paced run in differently trained athletes

Summary Aims.-To explore whether fatigue-induced changes in spring-mass behavior during a 5000m self-paced run varied according to the runner's training status. Methods and results.-Six highly- and six well-trained triathletes completed a 5000m time trial. Running velocity and vertical stiffness decreased significantly (P < 0.05) with fatigue, whereas leg stiffness remained constant. None of these parameters displayed a significant interaction between fatigue and training status, despite vertical stiffness being higher (P < 0.05) in highly-trained triathletes. Conclusions.-During a 5000m self-paced run, impairments in leg-spring behavior that occur with fatigue are not affected by athletes' training status. © 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved. Objectifs.-Étudier, chez des athlètes de niveaux différents, les modifications de raideur mécanique liées à l'apparition de la fatigue lors d'une course de 5000 m. Synthèse des faits.-Six triathlètes très entraînés et six autres bien entraînés ont réalisé une course de 5000 m. La vitesse de course et la raideur verticale diminuaient significativement (p < 0,05) avec la fatigue, alors que la raideur de la jambe demeurait inchangée. Aucune interaction entre la fatigue et le niveau d'entraînement n'a été détectée, malgré des niveaux de raideur verticale plus élevés (p < 0,05) chez les sujets les mieux entraînés.

Ethyl glucuronide in plant extracts :O16

Introduction: The specificity of ethyl glucuronide (EtG) in hair as marker of alcohol consumption exceeds by far those of fatty acid ethyl esters. False positive cases are therefore very rare but not excluded as recent publications have shown. Especially, the use of plant extracts containing high percentages of ethanol can lead to EtG hair concentrations typically found in cases of chronic alcohol consumption. As proposed by Baumgartner et al., a nucleohilic substitution could most likely explain this phenomenon. Fresh and dried plants as well as commercial hair lotions based on plants extracts have been analysed for EtG presence or EtG formation. Methods: Urtica dioica, Plantago lanceolata, Cortex Quercus, Sempervivum, Armoracia rusticana, Juniperus communis, Brassica alba, Thymian vulgaris, Salvia officinalis, Majorana hortensis, Aloe vera, birch gingko and green tea leafs, ginger, lemon grass were extracted in water, water/ethanol (50/50) and ethanol (100%). The extracts as well as diluted hair lotions were measured by immunological test (Microgenics DRI® EtG assay) and by LC-MS/MS on Shimadzu Nexera UHPLC coupled with an AB Sciex 4500 QTrap. Results: EtG could not be detected in water extracts of all tested plants. However, DRI® EtG assay indicated the presence of EtG in 66% of the tested ethanolic plant extracts. That could only be confirmed by mass spectrometry in the cases of fresh thyme as well as in dried birch, oak and plantain extracts where EtG concentrations between of 0.25 and 2,09 mg/l were measured. In one hair lotion, the EtG concentration was 0,76 mg/l. Conclusion: Ethanolic plant extracts represents a non-negligible risk for false positive EtG hair tests, especially when applied as lotion without following washing out. The use of hair care products must therefore be evaluated at every hair sampling. In case of doubt, the product should be analysed by mass spectrometric methods since the presence of EtG can't be proven by use of the DRI® EtG assay, only. Our results support Baumgartner's assumption of a nucleophilic substitution in presence of ethanol because EtG was only measured in the ethanolic extracts.

Added prognostic value of myocardial blood flow quantitation in rubidium-82 positron emission tomography imaging.

AIMS: We studied the respective added value of the quantitative myocardial blood flow (MBF) and the myocardial flow reserve (MFR) as assessed with (82)Rb positron emission tomography (PET)/CT in predicting major adverse cardiovascular events (MACEs) in patients with suspected myocardial ischaemia. METHODS AND RESULTS: Myocardial perfusion images were analysed semi-quantitatively (SDS, summed difference score) and quantitatively (MBF, MFR) in 351 patients. Follow-up was completed in 335 patients and annualized MACE (cardiac death, myocardial infarction, revascularization, or hospitalization for congestive heart failure or de novo stable angor) rates were analysed with the Kaplan-Meier method in 318 patients after excluding 17 patients with early revascularizations (<60 days). Independent predictors of MACEs were identified by multivariate analysis. During a median follow-up of 624 days (inter-quartile range 540-697), 35 MACEs occurred. An annualized MACE rate was higher in patients with ischaemia (SDS >2) (n = 105) than those without [14% (95% CI = 9.1-22%) vs. 4.5% (2.7-7.4%), P < 0.0001]. The lowest MFR tertile group (MFR <1.8) had the highest MACE rate [16% (11-25%) vs. 2.9% (1.2-7.0%) and 4.3% (2.1-9.0%), P < 0.0001]. Similarly, the lowest stress MBF tertile group (MBF <1.8 mL/min/g) had the highest MACE rate [14% (9.2-22%) vs. 7.3% (4.2-13%) and 1.8% (0.6-5.5%), P = 0.0005]. Quantitation with stress MBF or MFR had a significant independent prognostic power in addition to semi-quantitative findings. The largest added value was conferred by combining stress MBF to SDS. This holds true even for patients without ischaemia. CONCLUSION: Perfusion findings in (82)Rb PET/CT are strong MACE outcome predictors. MBF quantification has an added value allowing further risk stratification in patients with normal and abnormal perfusion images.

Chronic malnutrition favours smaller critical size for metamorphosis initiation in Drosophila melanogaster.

Critical size at which metamorphosis is initiated represents an important checkpoint in insect development. Here, we use experimental evolution in Drosophila melanogaster to test the long-standing hypothesis that larval malnutrition should favour a smaller critical size. We report that six fly populations subject to 112 generations of laboratory natural selection on an extremely poor larval food evolved an 18% smaller critical size (compared to six unselected control populations). Thus, even though critical size is not plastic with respect to nutrition, smaller critical size can evolve as an adaptation to nutritional stress. We also demonstrate that this reduction in critical size (rather than differences in growth rate) mediates a trade-off in body weight that the selected populations experience on standard food, on which they show a 15-17% smaller adult body weight. This illustrates how developmental mechanisms that control life history may shape constraints and trade-offs in life history evolution.

Sexual selection in genetic colour-polymorphic species: a review of experimental studies and perspectives

Sexual selection theory has primarily focussed on the role of mating preferences for the best individuals in the evolution of condition-dependent ornaments, traits that signal absolute quality. Because the most suitable mate for one individual is not always the best for others, however, we argue that non-directional mate choice can promote the evolution of alternative morphs that are not condition-dependent in their expression (i.e. genetic polymorphism). We list the different mate-choice rules (i.e. all individuals have the same preference; preference depends on the chooser's morph; individuals mate preferentially with conspecifics displaying an uncommon or the most frequent morph) and review experimental studies that investigated mate choice in natural populations of colour-polymorphic animals. Our review emphasises that although the experimental data support the idea that sexual selection plays an important role in the evolution of genetic colour polymorphism in many different ways, little is known about the adaptive value of each mate-choice strategy and about their implication in the evolutionary stability of colour polymorphism. One way of solving this problem is to determine the adaptive function of colour morphs, a worthwhile objective, because better understanding of mate-choice rules in polymorphic species should provide important insights into sexual-selection processes and, in turn, into the maintenance of genetic variation.