Estudo da resistência à corrosão de ligas de magnésio para a indústria automóvel

O magnésio com a sua baixa densidade, abundância natural e baixo custo, torna-se muito atractivo para aplicações onde o peso é determinante, como na indústria automóvel e aeroespacial. A utilização do magnésio ligado a outros elementos como o zircónio e o alumínio permite, por outro lado, melhorar as propriedades mecânicas. Um factor determinante para o emprego destas ligas é obviamente a sua resistência à corrosão. Como em todos os materiais, esta é condicionada pela presença de um filme passivo de óxidos/hidróxidos que se forma espontaneamente na superfície. Contudo, no magnésio e suas ligas, esta camada de passivação é pouco protectora e muito instável em meios neutros ou ácidos. Um dos objectivos deste trabalho é a caracterização do comportamento face à corrosão das ligas de magnésio relacionando-o com factores metalúrgicos e ambientais, que são os principais responsáveis pelas causas mais comuns do ataque corrosivo. Apresenta-se também o estado da arte relativo às aplicações das ligas de magnésio na indústria automóvel, as barreiras tecnológicas e soluções possíveis para as ultrapassar. Finalmente foi também objectivo deste trabalho o estudo da influência das terras raras e do ítrio enquanto elementos de liga do magnésio no comportamento perante a corrosão. Para se atingir esse objectivo realizaram-se ensaios laboratoriais numa liga de magnésio contendo terras raras (WE54) sendo os resultados comparados com uma liga tradicional à base de zircónio (ZK31) em meios de diferentes pH. Os resultados obtidos permitiram concluir que as terras raras aumentam a resistência à corrosão das ligas de magnésio. Este facto aparenta ser o resultado de dois factores: a estabilização do filme superficial resultante da presença de terras raras e a formação de uma camada de produtos de corrosão espessa e rica em ítrio.

Metais pesados em solos de uma topolitosseqüência do Triângulo Mineiro

O presente estudo teve por objetivo determinar os teores de metais pesados em solos de uma topolitosseqüência localizada no Triângulo Mineiro, Minas Gerais, para avaliar a contribuição potencial na disponibilidade destes metais em ambientes com solos de diferentes origens. Amostras de solo foram coletadas, secas ao ar (< 2 mm), determinando-se os elementos Cd, Cu, Pb e Zn, na forma total e solúvel, utilizando-se HNO3/HClO4 (4:1, volume), concentrados e em concentrações crescentes: 0; 0,2; 0,4; 0,6 e 0,8 mol L-1 de H+, respectivamente. Na dosagem, utilizou-se espectrofotometria de absorção atômica. Ajustaram-se modelos de regressão pela técnica de polinômios ortogonais, sendo testados até o terceiro grau. Os resultados permitiram estabelecer que os solos desenvolvidos de basalto apresentaram maior potencial de disponibilidade de Cu e Zn. Já os solos desenvolvidos de gnaisse apresentaram maior potencial de associação ao Pb. O Cd revelou baixo potencial de disponibilidade nos solos estudados, certamente pela sua pequena abundância natural. Não se devem antecipar aumentos na disponibilidade de Cd, mesmo com abaixamento do pH.

Soil carbon and nitrogen in pasture soil reforested with eucalyptus and guachapele

In spite of the normally low content of organic matter found in sandy soils, it is responsible for almost the totality of cation exchange capacity (CEC), water storage and availability of plant nutrients. It is therefore important to evaluate the impact of alternative forest exploitation on the improvement of soil C and N accumulation on these soils. This study compared pure and mixed plantations of Eucalyptus grandis and Pseudosamanea guachapele, a N2-fixing leguminous tree, in relation to their effects on soil C and N stocks. The studied Planosol area had formerly been covered by Panicum maximum pasture for at least ten years without any fertilizer addition. To estimate C and N contents, the soil was sampled (at depths of 0-2.5; 2.5-5.0; 5.0-7.5; 7.5-10.0; 10.0-20.0 and 20.0-40.0 cm), in pure and mixed five-year-old tree plantations, as well as on adjacent pasture. The natural abundance 13C technique was used to estimate the contribution of the soil organic C originated from the trees in the 0-10 cm soil layer. Soil C and N stocks under mixed plantation were 23.83 and 1.74 Mg ha-1, respectively. Under guachapele, eucalyptus and pasture areas C stocks were 14.20, 17.19 and 24.24 Mg ha-1, respectively. For these same treatments, total N contents were 0.83; 0.99 and 1.71 Mg ha-1, respectively. Up to 40 % of the soil organic C in the mixed plantation was estimated to be derived from trees, while in pure eucalyptus and guachapele plantations these same estimates were only 19 and 27 %, respectively. Our results revealed the benefits of intercropped leguminous trees in eucalyptus plantations on soil C and N stocks.

Fixação biológica de nitrogênio e fertilizantes nitrogenados no balanço de nitrogênio em soja, milho e algodão

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da fixação biológica de nitrogênio (FBN) da cultura da soja, e a eficiência do uso de fertilizantes nitrogenados (EUFN) pelas culturas de milho e algodão, no balanço de N de um Latossolo Vermelho distroférrico, sob plantio direto, em Dourados, MS. O estudo foi feito em dois anos, concentrando-se nas safras de verão. A contribuição da FBN para a soja foi avaliada pela técnica de abundância natural de 15N. A EUFN foi avaliada mediante a substituição dos fertilizantes nitrogenados convencionais pelos enriquecidos com 15N, nas culturas do milho e algodão. No primeiro ano, foram adicionados 115 kg ha-1 de N, de forma parcelada, para ambas as culturas; somente a parte aérea das plantas foi avaliada. No segundo ano, somente a cultura do milho foi avaliada, tendo recebido 70 kg ha-1 de N aos 29 DAE. Nesse ano, além da parte aérea do milho, amostrou-se também o solo, na profundidade de 0-20 cm. Nos dois anos de avaliação, a FBN foi superior a 80% do N nas plantas de soja, o que resultou em alta produtividade e em balanço positivo de N para o solo. A EUFN na parte aérea de milho e algodão, no primeiro ano, foi de 48 e 61%, respectivamente. No segundo ano, a EUFN, na parte aérea do milho, foi de 46%, tendo-se observado que 24% do N do fertilizante permaneceu nos primeiros 20 cm de solo. Para os níveis de produtividade das culturas de milho e algodão, o manejo do fertilizante nitrogenado resulta em balanços negativos de N para o solo.

Fixação biológica e transferência de nitrogênio por leguminosas em pomar orgânico de mangueira e gravioleira

O objetivo deste trabalho foi avaliar a fixação biológica de nitrogênio (FBN) e a transferência do N derivado da FBN das espécies leguminosas - gliricídia (Gliricidia sepium), crotalária (Crotalaria juncea) e feijão-guandu anão (Cajanus cajan) - para um pomar orgânico de mangueira e gravioleira, pelo método da abundância natural de N. Foram avaliados os seguintes sistemas de cultivos consorciados: mangueira e gravioleira com gliricídia; mangueira e gravioleira com crotalária; mangueira e gravioleira com feijão-guandu; e a testemunha mangueira e gravioleira. Agliricídia apresentou maior potencial de FBN (80%), seguida da crotalária (64,5%) e feijão-guandu (45%). Em dois cortes, a crotalária forneceu 149,5 kg ha-1 por ano de N, com 96,5kg derivados da FBN. A gliricídia com três podas anuais forneceu 56,4 e 80,3 kg ha-1 por ano de N, com 45 e 64 kg derivados da FBN, em dois anos consecutivos. A quantidade de N fornecida foi superior à demandada pela mangueira e gravioleira. Variações na abundância natural de 15N foram detectadas somente na gravioleira. Gliricídia e crotalária destacaram-se na transferência de N, com cerca de 22,5 e 40% do N fixado, respectivamente. A adubação verde com gliricídia possibilita o parcelamento do N, com melhor aproveitamento pelas espécies frutíferas.

Avaliação agronômica de variedades de cana-de-açúcar inoculadas com bactérias diazotróficas e adubadas com nitrogênio

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da inoculação de bactérias diazotróficas e da adubação nitrogenada, em duas variedades de cana-de-açúcar, cultivadas nas mesmas condições edafoclimáticas. O experimento foi conduzido durante os anos agrícolas de 2006/2007 e 2008/2009, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições, instalado em março de 2006 em área de cultivo comercial, no Município de Campos dos Goytacazes, RJ. Os tratamentos foram: inoculação com bactérias diazotróficas, adubação com 120 kg ha-1 de N, e o controle sem inoculação e sem adubação com nitrogênio. As variedades de cana-de-açúcar avaliadas foram RB72454 e RB867515. O inoculante continha estirpes de cinco espécies de bactérias diazotróficas. Foram feitas avaliações quanto à produtividade de colmos frescos, ao acúmulo de matéria seca total, ao N total da parte aérea e quanto à abundância natural de 15N do N disponível no solo e na cana-de-açúcar. As variedades apresentaram comportamentos distintos com os tratamentos, em que a RB867515 foi responsiva e a RB72454 não responsiva à inoculação e à adubação nitrogenada. Na variedade RB867515, o crescimento e o acúmulo de N total na parte aérea das plantas, promovidos pela inoculação, foram similares aos do tratamento com adubação nitrogenada.

Mutualismo digestivo entre aranhas, cupins e a planta protocarnívora paelalanthus bromelioides (Eriocaulaceae)

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

Modulação das propriedade ópticas de semicondutores pela incorporação de íons terras raras

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caça em assentamento rural no sul da floresta amazônica

Neste trabalho investiguei os efeitos sobre as populações locais de mamíferos silvestres das atividades de caça praticadas por sitiantes de um assentamento rural na Floresta Amazônica do norte do Estado de Mato Grosso. A segunda parte do Assentamento Japuranã, na qual foi realizado este estudo, foi ocupada ha três anos. Entrevistas formais foram realizadas com 17 moradores. Informações adicionais foram coletadas informalmente, durante todo tipo de contato com assentados durante o período de estudo. A maioria dos assentados são provenientes dos estados do Sul e Sudeste do Brasil. Tipicamente, são trabalhadores rurais, semi-analfabetos, com baixa renda mensal. As principais técnicas de caça praticadas são a "espera", "cachorros" e "excursão". A carne de caça se mostrou um elemento importante na alimentação aparecendo em cerca de um terço das refeições. A atividade de 14 caçadores foi monitorada entre maio e novembro de 2003, neste período eles abateram 113 mamíferos de 17 espécies. Análises da estrutura da população baseadas em crânios foram possíveis para apenas as espécies de porco-do-mato, Tayassu pecari (queixada) e Pecari tajacu (cateto). A análise indicou que a situação da estrutura da população do T. pecari e do P. tajacu é sensível e poderia seriamente ser afetada se a pressão da caça aumentar. Estimou-se a extração de 4096,3 kg de biomassa em uma área de aproximadamente 38 km2, representando um consumo médio de carne de 0,268 kg/pessoa por dia. Levantamentos populacionais de transecção linear foram realizados em três pontos, dois no assentamento e um em uma área vizinha de floresta contínua, como "controle", na qual a caça não é praticada. Num percurso total de 108 km, foram registradas quinze espécies de mamíferos e quatro de aves, com taxas de avistamento relativamente altas em comparação com outros sítios da Amazônia central e oriental. Entretanto, a riqueza de espécies e sua abundância foram maiores em ambos os pontos do assentamento em comparação com o controle. A abundância de ungulados (porcos-do-mato e veados.), os principais alvos dos caçadores, também foi maior no assentamento (ambos os pontos de coleta) em comparação com o controle. Isto sugere claramente que a caça ainda não teve um impacto significativo sobre as populações de mamíferos do assentamento, em termos de sua abundância, pelo menos. A maior parte da atividade de caça foi de subsistência (85,8%), a restante foi para o controle de animais predadores de criações domésticas (8,0%) ou depredatória (6,2%), neste caso, basicamente para a proteção dos cachorros durante perseguições. Apesar desta pressão, a abundância relativa de mamíferos na área do assentamento sugere que a caça seja sustentável a curto prazo (três anos), possivelmente em função da abundância natural de mamíferos na região, e a densidade populacional humana ainda baixa. Entretanto, esta situação pode durar pouco, já que o desmatamento e a conseqüente fragmentação de hábitat na área do assentamento é um processo contínuo, e a caça ocorre sem qualquer controle. Os resultados deste estudos fornecem uma base importante para o desenvolvimento de planos de manejo para a fauna local, envolvendo a comunidade local, órgãos fiscalizadores, o governo e instituições de pesquisa. Serão fundamentais tanto para conservação das espécies como pelo melhor aproveitamento dos recursos de caça pelos sitiantes locais.

Biogeochemical indicators of peatland degradation – a case study of a temperate bog in Northern Germany

Organic soils in peatlands store a great proportion of the global soil carbon pool and can lose carbon via the atmosphere due to degradation. In Germany, most of the greenhouse gas (GHG) emissions from organic soils are attributed to sites managed as grassland. Here, we investigated a land use gradient from near-natural wetland (NW) to an extensively managed (GE) to an intensively managed grassland site (GI), all formed in the same bog complex in northern Germany. Vertical depth profiles of δ13C, δ15N, ash content, C / N ratio and bulk density as well as radiocarbon ages were studied to identify peat degradation and to calculate carbon loss. At all sites, including the near-natural site, δ13C depth profiles indicate aerobic decomposition in the upper horizons. Depth profiles of δ15N differed significantly between sites with increasing δ15N values in the top soil layers paralleling an increase in land use intensity owing to differences in peat decomposition and fertilizer application. At both grassland sites, the ash content peaked within the first centimetres. In the near-natural site, ash contents were highest in 10–60 cm depth. The ash profiles, not only at the managed grassland sites, but also at the near-natural site indicate that all sites were influenced by anthropogenic activities either currently or in the past, most likely due to drainage. Based on the enrichment of ash content and changes in bulk density, we calculated the total carbon loss from the sites since the peatland was influenced by anthropogenic activities. Carbon loss at the sites increased in the following order: NW < GE < GI. Radiocarbon ages of peat in the topsoil of GE and GI were hundreds of years, indicating the loss of younger peat material. In contrast, peat in the first centimetres of the NW was only a few decades old, indicating recent peat growth. It is likely that the NW site accumulates carbon today but was perturbed by anthropogenic activities in the past. Together, all biogeochemical parameters indicate a degradation of peat due to (i) conversion to grassland with historical drainage and (ii) land use intensification.

Results from a stable isotope tracer experiment in Potter Cove, King George Island, Antarctica

Antarctic meiofauna is still strongly understud- ied, and so is its trophic position in the food web. Primary producers, such as phytoplankton, and bacteria may repre- sent important food sources for shallow water metazoans, and the role of meiobenthos in the benthic-pelagic coupling represents an important brick for food web understanding. In a laboratory, feeding experiment 13C-labeled freeze- dried diatoms (Thalassiosira weissflogii) and bacteria were added to retrieved cores from Potter Cove (15-m depth, November 2007) in order to investigate the uptake of 3 main meiofauna taxa: nematodes, copepods and cumaceans. In the surface sediment layers, nematodes showed no real difference in uptake of both food sources. This outcome was supported by the natural delta 13C values and the community genus composition. In the first centimeter layer, the dominant genus was Daptonema which is known to be opportunistic, feeding on both bacteria and diatoms. Copepods and cumaceans on the other hand appeared to feed more on diatoms than on bacteria. This may point at a better adaptation to input of primary production from the water column. On the other hand, the overall carbon uptake of the given food sources was quite low for all taxa, indicating that likely other food sources might be of relevance for these meiobenthic organisms. Further studies are needed in order to better quantify the carbon requirements of these organisms.

Composição isotópica do carbono do solo em sistemas agroflorestais com base na palma de óleo no nordeste da Amazônia.

Plantas de ciclo C3 apresentam variações na abundância isotópica de 13C na faixa de -20 a -34 deltas e plantas de ciclo C4, de -9 a -17 deltas. O estudo foi realizado em dois sistemas agroflorestais (SAFs), um com base na palma de óleo e outro com base em palma de óleo e cacau, em Tomé-Açu, nordeste do Pará. A determinação foi nas profundidades: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-50, 50-70 e 70-100 cm. De modo geral até 10 cm, os sistemas apresentaram uma média de -20,5% no segundo ano de cultivo; aos cinco anos de abundânciaa ?13C diminuiu ?4%, sendo que no SAF Palma, a abundância ?13C diminuiu mais evidentemente que no sistema SAF Palma+cacau. O carbono proveniente do uso anterior da área (pastagem) está sendo substituído pelo C adicionado pelos SAFs com palma.

Biological nitrogen fixation and nutrient release from litter of the guachapele leguminous tree under pure and mixed plantation with eucalyptus.

A Pseudosamanea guachapele (guachapele), leguminosa arbórea fixadora de nitrogênio, é uma alternativa para plantios florestais mistos nos trópicos. Como são escassas as informações sobre a espécie em plantios mistos de eucalipto em condições edafoclimáticas brasileiras, foi conduzido um experimento no qual objetivou-se avaliar a contribuição da fixação biológica de nitrogênio para a guachapele e a velocidade de decomposição e de liberação de nutrientes de folhas senescentes de eucalipto e guachapele (oriundas dos plantios puros e consorciado). A porcentagem de N derivado da atmosfera (% Ndfa) foi estimada comparando-se a abundância natural de 15N ( 15N, ) nos tecidos da guachapele com a observada nos tecidos do Eucalyptus grandis, espécie não fixadora, ambas com sete anos de idade. A constante de decomposição (k) e a meia-vida (t1/2) de serapilheira foram estimadas utilizando-se o modelo exponencial aplicado aos dados oriundos de coletas de litterbags. A estimativa da %Ndfa para guachapele, em condições de plantio puro, variou de 17 a 36%, enquanto que, em condições de plantio consorciado, foi de 35 a 60 %. A concentração de N nas folhas senescentes estava positivamente relacionada com a taxa de decomposição, sendo essa decrescente da guachapele para o eucalipto. A t1/2 dos resíduos diferiu significativamente (p < 0.05), sendo de 148, 185 e 218 dias para as folhas de guachapele, mistura das duas espécies e eucalipto, respectivamente. A liberação dos nutrientes (principalmente N, K e Mg) das folhas seguiu a mesma ordem da t1/2 devido à qualidade inicial das mesmas. Os resultados indicam que a guachapele pode beneficiar o plantio misto pela adição de N e por meio da intensificação da decomposição da serapilheira.

Geoecological drivers of cerrado heterogeneity and 13C natural abundance in oxisols after land-use change

The 13C natural abundance technique was applied to study C dynamics after land-use change from native savanna to Brachiaria, Pinus, and Eucalyptus in differently textured Cerrado Oxisols. But due to differences in the d13C signatures of subsoils under native savanna and under introduced species, C substitution could only be calculated based on results of cultivated soils nearby. It was estimated that after 20 years, Pinus C had replaced only 5 % of the native C in the 0-1.2 m layer, in which substitution was restricted to the top 0.4 m. Conversely, after 12 years, Brachiaria had replaced 21 % of Cerrado C to a depth of 1.2 m, where substitution decreased only slightly throughout the entire profile. The high d13C values in the subsoils of the cultivated sites led to the hypothesis that the natural vegetation there had been grassland rather than Cerrado sensu stricto, in spite of the comparable soil and site characteristics and the proximity of the studied sites. The hypothesis was tested using aerial photographs of 1964, which showed that the cultivated sites were located on a desiccated runoff head. The vegetation shift to a grass-dominated savanna formation might therefore have occurred in response to waterlogging and reduced soil aeration. A simple model was developed thereof, which ascribes the different Cerrado formations mainly to the plant-available water content and soil aeration. Soil fertility is considered of minor significance only, since at the studied native savanna sites tree density was independent of soil texture or nutrient status.

Natural abundance of 13C in tropical grasses from the INPA, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, herbarium

The stable carbon isotopic composition of 165 grass species was determined with the objective of verifying their photosynthetic pathway (C3 and C4). The samples, taken from the INPA herbarium, were mainly collected in the North of Brazil. Approximately 60% of the species proved to be of the C4 type, with d 13C values ranging from -13.6 to -9.5‰, while the remainder 40% belonged to the C3 type, with values ranging from -34.7 to -23.4‰. This relatively high proportion of C3 species is probably due to the high relative humidity of the sites where the species were collected.