Retenção de metais pesados em micélio de fungos micorrízicos arbusculares

This work evaluated the kinetics as well as the retention capacity of Cu, Zn, Cd, and Pb by arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) mycelium. The metal retention is a fast process with Cu being retained 3, 30, and 60 times faster than Zn, Cd, and Pb, respectively. Metal retention capacity varied amongst the different tested AMF species and decreased in the following order: Cu>Zn>>Cd>Pb. The Glomus clarum mycelium showed the highest retention capacity for Cu, Cd and Pb, whereas Zn was mostly retained by Gigaspora gigantea mycelium. The simultaneous application of all tested metals in solution decreased Cu and Zn retention by AMF mycelium. The high retention capacity of Cu and Zn by mycelium of G. clarum and G. gigantea suggests a promising use of these isolates in phytoremediation.

Evaluación de la toxicidad de cobre en suelos a través de biomarcadores de estrés oxidativo en eisenia foetida

Copper toxicity in soil was evaluated using biomarkers of oxidative stress (catalase enzyme activity, superoxide dismutase and lipid peroxidation) in the earthworm Eisenia foetida. Agricultural topsoils from mining areas of the Aconcagua river basin were collected. Total copper concentrations were in the range of 94-959 mg kg-1, while the exchangeable copper concentrations were in the range of 46-2225 µg kg-1. Earthworms exposed to soil with exchangeable copper concentrations above 32 µg kg-1 showed an increase in catalase activity. Parameters of antioxidant activity were more sensitive than the weight change and thus can be used as appropriate biomarkers in Eisenia foetida.

Caracterização dos níveis de elementos químicos em solo, submetido a diferentes sistemas de uso e manejo, utilizando espectrometria de fluorescência de raios-x por energia dispersiva (EDXRF)

This study aimed to evaluate the chemical elements levels in soil, submitted to different management systems and use by the Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometry - EDXRF. The systems were T1 - agro forestry (SAF), T2 - Native Field (CN), T3 - Native Forest (NM), T4 - Tillage Forest (PF); T5 - conventional tillage system (SPC) and T6 - System tillage (NT). Samples were collected at 0-10 and 10-20 cm, dried and ground for analysis in EDX-720. The soil showed no difference in the average concentrations of chemical elements analyzed in the profiles, but the systems presented different concentrations of metal elements, and T3 had the highest K, Ca and Zn at 0-10 cm and higher contents of K, Ca, Cu, Zn and Mn in the layer of 10-20 cm.

Desenvolvimento de microcélula eletroquímica para estudos de microrregiões

The construction and optimization of a device that can be applied to electrochemical studies in flat micro regions are described. This was developed as an attempt to study small regions of metallic samples, whose properties may differ completely from its macroscopic behavior and for studies in highly resistive medium. Some results were obtained for individual grains of polycrystalline samples, welded regions, pure copper, platinum, glassy carbon, single crystals of Cu-Zn-Al alloy, and steel in biodiesel without electrolyte intentionally added. The device showed to be useful for the proposed purpose, allowing to be automated and has potential possibilities of other applications.

Synthesis, characterization and thermal behaviour on solid pyruvates of some bivalent metal ions

Solid state M-L compounds, were M stands for bivalent Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn and L is pyruvate, have been synthesized. Thermogravimetry and derivative thermogravimetry (TG/DTG), differential scanning calorimetry (DSC), X-Ray powder diffractometry, infrared spectroscopy, elemental analysis, and complexometry were used to characterize and to study the thermal behaviour of these compounds. The results led to information about the composition, dehydration, ligand denticity, and thermal decomposition of the isolated compounds.

Conteúdo e exportação de micronutrientes em acácia-negra (Acacia Mearnsii De Wild.) procedência batemans bay (Austrália)

O objetivo do presente trabalho foi estimar o conteúdo e a exportação de micronutrientes (Mn, B, Cu, Zn e Fe) e o Na nos diferentes componentes de árvores de um povoamento de acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild.), procedência australiana Batemans Bay, com 2,4 anos de idade, em Butiá-RS (Brasil). A biomassa total estimada foi de 36.155 kg/ha, apresentando distribuição de 46,0, 20,0, 19,5, 12,0 e 3,0%, na madeira do lenho, nas folhas, nos galhos vivos, na casca e nos galhos mortos, respectivamente. A proporção de micronutrientes acumulados na biomassa dos componentes da árvore foram 43,76% nas folhas, 26,94% na madeira do tronco, 19,56% nos galhos vivos, 7,21% na casca e 2,54% nos galhos mortos. A quantidade estimada de micronutrientes contidos na biomassa acima do solo foi 10,4 kg/ha, acumulados da seguinte forma: Na (58,84%), Fe (21,79%), Zn (9,16%), B (4,09%), Mn (4,59%) e Cu (1,54%). A casca e a madeira do lenho acumulou Na (21,47%), Fe (6,71%), Mn (2,11%), Zn (1,66%), B (1,58%) e Cu (0,63%). A copa (folhas e galhos vivos e mortos) acumularam Na (37,36%), Fe (15,07%), Zn (7,49%), B (2,53%), Mn (2,48%) e Cu (0,91%). A exploração intensiva de áreas com a procedência Batemans Bay gera suspeitas de possíveis ocorrências de deficiências nutricionais de Na nas rotações futuras, tornando necessário o emprego de fertilizantes para manter a produtividade do sítio.

Eficiência do uso de micronutrientes e sódio em três procedências de acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild.)

Objetivou-se avaliar a eficiência nutricional de micronutrientes (Mn, B, Cu, Zn e Fe) e Na nos diferentes componentes das árvores de três procedências de acácia-negra (Acacia mearnsii), com 2,4 anos de idade, plantadas em Butiá-RS (Brasil). As procedências selecionadas foram Lake George, Bodalla e Batemans Bay. Constatou-se grande variação na eficiência nutricional entre as procedências. A Lake George, além de acumular maior biomassa total, foi também a mais eficiente na utilização dos nutrientes na produção de biomassa total das árvores. No entanto, a Bodalla mostrou ser a procedência mais eficiente no uso dos nutrientes para produção de biomassa da casca e da madeira.

NADPH-Dependent Thioredoxin System In Regulation of Chloroplast Functions

Photosynthesis, the process in which carbon dioxide is converted into sugars using the energy of sunlight, is vital for heterotrophic life on Earth. In plants, photosynthesis takes place in specific organelles called chloroplasts. During chloroplast biogenesis, light is a prerequisite for the development of functional photosynthetic structures. In addition to photosynthesis, a number of other metabolic processes such as nitrogen assimilation, the biosynthesis of fatty acids, amino acids, vitamins, and hormones are localized to plant chloroplasts. The biosynthetic pathways in chloroplasts are tightly regulated, and especially the reduction/oxidation (redox) signals play important roles in controlling many developmental and metabolic processes in chloroplasts. Thioredoxins are universal regulatory proteins that mediate redox signals in chloroplasts. They are able to modify the structure and function of their target proteins by reduction of disulfide bonds. Oxidized thioredoxins are restored via the action of thioredoxin reductases. Two thioredoxin reductase systems exist in plant chloroplasts, the NADPHdependent thioredoxin reductase C (NTRC) and ferredoxin-thioredoxin reductase (FTR). The ferredoxin-thioredoxin system that is linked to photosynthetic light reactions is involved in light-activation of chloroplast proteins. NADPH can be produced via both the photosynthetic electron transfer reactions in light, and in darkness via the pentose phosphate pathway. These different pathways of NADPH production enable the regulation of diverse metabolic pathways in chloroplasts by the NADPH-dependent thioredoxin system. In this thesis, the role of NADPH-dependent thioredoxin system in the redox-control of chloroplast development and metabolism was studied by characterization of Arabidopsis thaliana T-DNA insertion lines of NTRC gene (ntrc) and by identification of chloroplast proteins regulated by NTRC. The ntrc plants showed the strongest visible phenotypes when grown under short 8-h photoperiod. This indicates that i) chloroplast NADPH-dependent thioredoxin system is non-redundant to ferredoxinthioredoxin system and that ii) NTRC particularly controls the chloroplast processes that are easily imbalanced in daily light/dark rhythms with short day and long night. I identified four processes and the redox-regulated proteins therein that are potentially regulated by NTRC; i) chloroplast development, ii) starch biosynthesis, iii) aromatic amino acid biosynthesis and iv) detoxification of H₂O₂. Such regulation can be achieved directly by modulating the redox state of intramolecular or intermolecular disulfide bridges of enzymes, or by protecting enzymes from oxidation in conjunction with 2-cysteine peroxiredoxins. This thesis work also demonstrated that the enzymatic antioxidant systems in chloroplasts, ascorbate peroxidases, superoxide dismutase and NTRC-dependent 2-cysteine peroxiredoxins are tightly linked up to prevent the detrimental accumulation of reactive oxygen species in plants.

Avaliação da utilização de composto orgânico produzido a partir dos resíduos de fábrica de celulose quanto aos níveis de organoclorados e metais

Lodos gerados em Estações de Tratamento de Efluentes de fábricas de celulose kraft branqueada podem conter metais pesados e compostos organoclorados mesmo para fábricas que possuam sequências de branqueamento ECF (livres de cloro elementar), devido à presença de dióxido de cloro. Neste trabalho, buscou-se avaliar o potencial de absorção de metais pesados e compostos organoclorados (PCDD e PCDF) por Brassica juncea, utilizando como substrato o composto orgânico constituído por lodo biológico de uma Estação de Tratamento de Efluentes por lodos ativados misturado com cascas de eucalipto de uma fábrica de celulose brasileira. As plantas de Brassica juncea foram cultivadas em vasos de 0,63 dm³ em casa de vegetação, durante 73 dias. Os seguintes parâmetros foram monitorados no substrato e nas plantas: Fe, Mn, Pb, Ni, Cu, Zn, Cr, Cl-, carbono orgânico total e AOX (compostos organo-halogenados adsorvíveis). Os níveis de metais pesados presentes no solo após a aplicação do composto ficaram dentro de faixas permissíveis da legislação brasileira para aplicação de composto orgânico para uso agrícola. Traços de PCDD e PCDF foram encontrados no substrato em concentrações menores do que 0,5 ng I-TEQ/kg (ppt). Tais valores ficaram abaixo de 17 ng I-TEQ/kg, considerado o limite mais exigente de qualidade de compostos adotados na Alemanha e no Canadá.

Caracterização e biodigestão anaeróbia dos dejetos de caprinos

Quantificar e caracterizar os dejetos gerados por cabras Saanen em quatro categorias de idade e alimentadas com três dietas e na seqüência, e promover a biodigestão anaeróbia dos dejetos constituíram os objetivos deste trabalho. Para a produção de dejetos, foram utilizadas 36 cabras Saanen, com idades entre 2 e 4 (C1), 4 e 8 (C2), 8 e 12 (C3) e acima de 12 meses (C4), alimentadas com as dietas 1 (D1: 80% volumoso (Vol) e 20% concentrado (Con)); 2 (D2: 60% Vol e 40% Con) e 3 (D3: 40% Vol e 20% Con). Foram quantificadas as produções diárias de fezes e urina e seus teores em N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Zn e Mn. Com a mistura das fezes e urina de todas as categorias, separadas segundo as dietas, foram abastecidos biodigestores batelada, com capacidade para 4 L de substrato em fermentação. A C1 apresentou menor (P<0,05) excreção de fezes (164,1 g de MS (massa seca)/animal por dia) e o menor consumo de alimento (362,2g MS (massa seca)/animal por dia). As maiores concentrações de N, P, K, Ca, Mg e K ocorreram nas fezes e urina geradas por cabras da C4 e alimentadas pela D3. O substrato preparado com dejetos oriundos da D3 apresentou 45% de redução nos teores de sólidos voláteis (SV). Os substratos preparados com dejetos obtidos de animais alimentados com a D3 produziram mais biogás (P<0,01) por kg de sólidos totais e SV adicionados.

Eficiência de utilização de água e nutrientes em plantas de feijão-de-corda irrigadas com água salina em diferentes estádios de desenvolvimento

O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos do uso de água salina em diferentes estádios de desenvolvimento de plantas de feijão-de-corda sobre a eficiência de utilização de água e de nutrientes. O experimento foi conduzido no campo e obedeceu ao delineamento em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos empregados foram: T1 - água de poço com condutividade elétrica (CEa) de 0,8 dS m-1 durante todo o ciclo; T2 - água salina (CEa de 5,0 dS m-1) durante todo o ciclo; T3, T4 e T5 - água salina de 0 a 22 dias após o plantio (DAP), de 23 a 42 DAP e de 43 a 62 DAP, respectivamente. As plantas dos tratamentos T3, T4 e T5 foram irrigadas com água de poço nas demais fases do ciclo. Aos 8; 23; 43 e 63 DAP, as plantas foram colhidas e determinaram-se a matéria seca total e de grãos, a eficiência no uso da água, considerando a produção de matéria seca total (EUA P) e a produção de grãos (EUA GR), e a eficiência de utilização de nutrientes (K, Ca, N, P, Fe, Cu, Zn e Mn). A aplicação de água salina durante todo o ciclo (T2) reduziu a EUA P e a EUA GR, enquanto a aplicação de água na fase inicial do ciclo (T3) reduziu a EUA GR e a eficiência de utilização da maioria dos nutrientes. Por outro lado, a irrigação com água salina dos 23 aos 42 DAP (T4) e dos 43 aos 62 DAP (T5) não afetou as eficiências nos usos de água e de nutrientes.

Spatial variability of yield and other parameters associated with pear trees

In the last few years, precision agriculture has become commonly used with many crops, particularly cereals, and there is also interest in precision horticulture. Pear is a seasonal fruit and well appreciated by Brazilian people, although it is mostly imported. Brazilian farmers are nowadays trying to increase pear production. Thus, this research aimed at mapping the yield of pear trees in order to study the spatial variability of yield as well as its comparison with spatial variability of soil and plant attributes. The experimental field had 146 pear trees, variety 'Pêra d'água', distributed on a 1.24 ha. Four harvests were performed according to the fruit ripening and from each tree; only the ripe fruits were harvested. In each harvest, all the fruits were weighed and the total yield was obtained based on the sum of each harvest. The soil attributes analyzed were P, K, Ca, Mg, pH in CaCl2, C, Cu, Zn, Fe, Mn and base saturation, and the plant attributes were fruit length, diameter and yield. Yield had low correlation with soil and plant attributes. An index of spatial variability was suggested in this study and helped in classifying levels of spatial dependence of the various soil and plant attributes: very low (fruit length); low (P, fruit diameter), medium (Mg, pH, Cu, Zn, Fe), high (Ca, K, base saturation and yield), and very high (Mn and C).

Nutrient loss in composting of agroindustrial residues

The management of composting may influence the characteristics of the produced compounds. The experiment used three frequencies of plowing, combined with the conditions: with and without coverage of the composting patio, with and without the use of commercial inoculant, resulting in 12 furrows, installed on the Experimental Center of Agricultural Engineering (NEEA), of the STATE UNIVERSITY OF WEST PARANÁ (UNIOESTE), Campus of Cascavel city - state of Paraná (PR), in Brazil. The waste and quantities used in kg were: corn cob (7.5); hatchery residue (5); floater sludge (31); ash (1); wheat cleaning residue (120); wheat pre-cleaning residue (120); corn peel (7.5); solid fraction of wash trucks used to transport chickens (2); solid fraction of pig manure (1) and coal (5), totaling 300kg of natural matter. The aim of this study was to evaluate the influence of plowings, patio coverage and inoculation in losses of N, P, K, Ca, Mg, Na, Cu, Zn, Mn, Fe. The furrows plowed three times a week in the first month showed significant higher losses of N (p<0.05). The coverage of the composting patio influenced significantly the losses of N, K, Mg and Na (p<0.05). The produced compounds had a high agronomic value in relation to macro and micronutrients. It is recommended the use of patio coverage and plowing twice a week in the first month and once a week in the subsequent months for a compound with higher concentrations of nutrients.

Pedological characterization and land use and occupation: influences on water quality in a watershed located in the zona da mata (MG)

In order to verify the influence of class and use and occupation of land on water quality, it was performed the characterization and analyzes of land use and monitoring of seven springs inserted in a watershed located in the rural of Viçosa city - Minas Gerais (MG) state, in Brazil. Through soil analyzes, carried out in five different profiles, it was possible to identify three distinct pedological classes: Argisol, Cambisol and Latosol. Furthermore, the concentrations of Fe, Mn, Cu, Zn, Cr, Cd, Pb and Ni were identified in each of the horizons in the considered profiles. Water samples were collected and analyzed monthly, over eight months, twenty two parameters of water quality. Comparing the results of each survey, it was possible to identify a relation between water quality and land use in the round of the springs, considering color, BOD, DO, E. coli and Mn as the most affected parameters, influenced mainly by soil characteristics and the presence of a large percentage of pasture in the study area.

Estudo da associação de água residuária de suinocultura e adubação mineral na cultura do milho e no solo

RESUMOO uso de água residuária em solo agrícola pode-se caracterizar como uma fonte alternativa de adubação, além de melhorar as condições edáficas do solo devido à matéria orgânica adicionada. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos na cultura do milho e em Latossolo Vermelho distroférrico típico, devido à aplicação de água residuária de suinocultura associada com adubação química. No experimento, utilizou-se de cinco doses de ARS (0; 112,5; 225; 337,5 e 450 m3 ha-1) durante o ciclo do milho, combinadas com duas adubações químicas (50 e 75% da dose recomendada), para compor os respectivos tratamentos, com três repetições. Os parâmetros da cultura do milho avaliados foram: produtividade (PROD), altura de plantas (AP), teor de macronutrientes (N, P, K e Mg) e de micronutrientes (Fe, Zn, Cu e B). Os parâmetros de solo avaliados foram: conteúdo de matéria orgânica (MO), soma e saturação por bases (SB e V), pH e teores disponíveis de N, P, K, Cu, Zn, Fe e Mn. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que: na cultura do milho, a aplicação de água residuária da suinocultura é fator predominante no aumento da produtividade e na nutrição mineral em K, Mg, Fe, Cu e B, e insuficiente para N e P; no solo, de modo geral, a água residuária da suinocultura propiciou aumentos positivos nos parâmetros de P, Zn, Cu, pH e SB, negativos nos teores de K e Fe, e nenhum efeito nos parâmetros N, V, MO e Mn; os parâmetros P, Cu e Zn aumentaram significativamente os teores no solo ao longo do experimento, indicando a importância do fator tempo nesse tipo de estudo.