Seedling responses of three Australian tree species to toxic concentrations of zinc in solution culture

A frequently desired outcome when rehabilitating Zn toxic sites in Australia is to establish a self-sustaining native ecosystem. Hence, it is important to understand the tolerance of Australian native plants to high concentrations of Zn. Very little is known about the responses of Australian native plants, and trees in particular, to toxic concentrations of Zn. Acacia holosericea, Eucalyptus camaldulensis and Melaleuca leucadendra plants were grown in dilute solution culture for 10 weeks. The seedlings (42 days old) were exposed to six Zn treatments viz., 0.5, 5, 10, 25, 50 and 100 muM. The order of tolerance to toxic concentrations of Zn was E. camaldulensis > A. holosericea > M. leucadendra, the critical external concentrations being approximately 20, 12 and 1.5 muM, respectively. Tissue Zn concentrations increased as solution Zn increased for all species. Root tissue concentrations were higher than shoot tissue concentrations at all solution Zn concentrations. The critical tissue Zn concentrations were approximately 85 and 110 mug g(-1) DM for M. leucadendra, 115 and 155 mug g(-1) DM for A. holosericea and 415 and 370 mug g(-1) DM for E. camaldulensis for the youngest fully expanded leaf and total shoots, respectively. The results from this paper provide the first comprehensive combination of growth responses, critical external concentrations, critical tissue concentrations and plant toxicity symptoms for three important Australian genera, viz., Eucalyptus, Acacia and Melaleuca, for use in the rehabilitation of potentially Zn toxic sites.

Liquid phase sintering of aluminium alloys

The principle that alloys are designed to accommodate the manufacture of goods made from them as much as the properties required of them in service has not been widely applied to pressed and sintered P/M aluminium alloys. Most commercial alloys made from mixed elemental blends are identical to standard wrought alloys. Alternatively, alloys can be designed systematically using the phase diagram characteristics of ideal liquid phase sintering systems. This requires consideration of the solubilities of the alloying elements in aluminium, the melting points of the elements, the eutectics they form with aluminium and the nature of the liquid phase. The relative diffusivities are also important. Here we show that Al-Sn, which closely follows these ideal characteristics, has a much stronger sintering response than either Al-Cu or Al-Zn, both of which have at least one non-ideal characteristic. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Intramolecular electronic energy transfer in bichromophoric macrocyclic complexes

Efficient intramolecular electronic energy transfer (EET) has been demonstrated for three novel bichromophoric compounds utilizing a macrocyclic spacer as the bridge between the electronic energy donor and acceptor fragments. As their free base forms, emission from the electronically excited donor is absent and the acceptor emission is reductively quenched via photoinduced oxidation of proximate amine lone pairs. As their Zn(II) complexes, excitation of the donor results in sensitization of the electronic acceptor emission.

A field study conducted at Kidston Gold Mine, to evaluate the impact of arsenic and zinc from mine tailing to grazing cattle

The grazing trial at Kidston Gold Mine, North Queensland, was aimed specifically to assess the uptake of metals from the tailing and the potential for unacceptable contamination of saleable meat. Further aims included estimating metal dose rates and identifying potential exposure pathways including plant uptake of heavy metals, mine tailings adhered to plants and direct ingestion of mine tailing. It was found that of the 11 metals analysed (As, Zn, Co, Cd, Cr, Sn, Pb, Sb, Hg, Se and Ni) in the animal's liver, muscle and blood during the 8-month trial period, only accumulation of arsenic and zinc occurred. A risk assessment including these two metals was conducted to determine the potential for chronic metal toxicity and long-term contamination, using the estimates of metal dose rate. It was concluded that no toxicity or long-term contamination in cattle was likely at this site. Management procedures were therefore not required at this site; however, the results highlight percent ground cover and standing dry matter (DM) as important factors in decreasing metal exposure from direct ingestion of tailings and dust adhered to plants. (C) 2002 Elsevier Science Ireland Ltd. All rights reserved.

Identification of micronutrient deficiency of wheat in the Peshawar Valley, Pakistan

A field experiment was conducted to study the effect of micronutrients, zinc (Zn), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn), boron (13) and a commercial fritted micronutrient product called Zarzameen, on the yield and the yield components of wheat (Triticum aestivum L.), in the Peshawar valley, Pakistan. Different combinations of Zn, Cu. Fe. Mn, B, and Zarzameen were applied at the rate of 4.0, 2.0, 5.0, 2.0, 1.0 kg ha(-1) and 1.0 kg ha(-1), respectively, along with a basal dose of 100 kg ha(-1) nitrogen(N), 75 kg ha(-1) phosphorus (P) and 50 kg ha(-1) potassium (K). The fertilizer treatments (macro- and micronutrients) increased wheat dry matter, grain yield, and straw yield significantly over an unfertilized control. Soil tests for B and Zn were increased both at boot and harvesting stage, and Fe at boot stage, with the addition of micronutrients. Plants without B had showed classical B deficiency symptoms at grain formation stage, but not at vegetative stage. Boron concentration in the dry matter of wheat plants increased with the addition of the B fertilizer in the soil. Boron deficiency was not observed in plants containing >4 mg B kg(-1) at the boot stage, or in soils containing > 1.4 mg kg(-1) hot water soluble B.

Redox active macrocyclic receptors for neutral guests

A novel series of triazine-appended macrocyclic complexes has been investigated as potential hydrogen bonding receptors for complementarily disposed heterocycles. Cocrystallization of a melamine-appended azacyclam complex of Cull has been achieved with barbitone, the barbiturate anion and thymine. In each case, a complementary DAD/ADA hydrogen bonding motif between the melamine group and the heterocycle has been identified by X-ray crystallography. Electrochemical studies of the copper macrocycles in both nonaqueous and aqueous solution show anodic shifts of the CuII/I redox couple of more than 60 mV upon addition of guest molecules with matching H-bonding motifs. The Zn-II analogues have been synthesized via transmetalation of the Cull complex, and their guest binding properties investigated by NMR spectroscopy. H-1 NMR shifts of up to 0.8 ppm were observed upon addition of guest, and stability constants are similar to those obtained electrochemically.

Structural variations and formation constants of first-row transition metal complexes of biologically active aroylhydrazones

Iron chelators of the 2-pyridinecarbaldehyde isonicotinoylhydrazone (HPCIH) class show high potential for the treatment of iron overload diseases. In the present study, selected first-row transition metal (from Mn to Zn) complexes with HPCIH and 2-pyridinecarbaldehyde (4'-aminobenzoyl)hydrazone (HPCAH) were synthesised and characterised. Crystallography reveals that HPCAH exclusively forms bis complexes with divalent transition metals, with each ligand coordinating meridionally through its pyridine-N, imine-N and carbonyl-O atoms, forming distorted octahedral cis-MN4O2 complexes. Complexes of HPCIH were more varied and unpredictable, with metal/ligand ratios of 1:1, 1:2, 2:2 and 3:2 obtained with different metal ions. The isonicotinoyl ring N-atom in HPCIH was found to be an effective ligand, and this resulted in the varied metal/ligand ratios observed. The formation constants of divalent metal complexes with HPCIH were determined by potentiometric titrations and the values obtained were consistent with similar tridentate ligands and with the Irving-Williams order. ((C) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 69451 Weinheim, Germany, 2003).

Variabilidade espacial do estado nutricional do cafeeiro conilon utilizando índice DRIS

A combinação da agricultura de precisão e do Sistema Integrado de Recomendação Foliar (DRIS) possibilita monitorar espacialmente o balanço nutricional dos cafezais para fornecer recomendações de adubação mais equilibradas e mais ajustadas economicamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial do estado nutricional do cafeeiro conilon, utilizando o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e sua relação com a produtividade. A produtividade das plantas em cada ponto amostral foi determinada e construiu-se o seu mapa considerando a variabilidade espacial; determinou-se o Índice de Equilíbrio Nutricional (IBN) das plantas em cada ponto amostral e construiu-se o seu mapa; e utilizou-se a análise de componentes principais (ACP) para estimar o IBN do cafeeiro por cokrigagem. Os dados do cafeeiro conilon foram coletados em fazenda experimental, no município de Cachoeiro de Itapemirim-ES. O IBN do cafeeiro e a sua produtividade foram analisados por meio de geoestatística, com base nos modelos e parâmetros dos semivariogramas, utilizando o método de interpolação krigagem ordinária para estimar valores para locais não amostrados. O índice de Balanço Nutricional da lavoura do cafeeiro conilon apresentou dependência espacial, porém não apresentou correlação linear e nem espacial com a produtividade. A lavoura em estudo se encontra em desequilíbrio nutricional, sendo que entre os macronutrientes, o Potássio foi o que apresentou maior desequilíbrio na área, entre os micronutrientes, o Zinco e o Ferro foram os que apresentaram menores concentrações nas folhas. A confecção dos mapas possibilitou a distinção de regiões com maior e menor desequilíbrio nutricional e produtividade, o que possibilita adotar o manejo de forma diferenciada e localizada. A análise multivariada baseada em componentes principais fornece componentes com alta correlação com as variáveis originais P, Ca, Zn , Cu, K e B. A cokrigagem utilizando as componentes principais permite estimar o IBN e a produtividade da área.

Eficiência na produção de frutos e alocação relativa de nutrientes em cultivares de cafeeiro

Considerando a baixa produtividade das plantas em solos de menor fertilidade natural e o alto custo dos insumos agrícolas, torna-se necessária a seleção de cultivares mais eficientes na absorção e utilização dos nutrientes minerais. Foram avaliados quatro cultivares de cafeeiro arábica (Acaiá IAC 474 19, Icatu Amarelo IAC 3282, Rubi MG 1192 e Catuaí Vermelho IAC 99) quanto à eficiência na produção de frutos e alocação relativa de nutrientes. O experimento foi conduzido em Viçosa MG, em condições de campo, no delineamento experimental em blocos ao acaso, envolvendo quatro cultivares, quatro repetições e três níveis de adubação (baixo, normal e alto). As parcelas úteis constituíram-se de nove plantas espaçadas de 2 x 1 m. O cultivar Icatu Amarelo IAC 3282 foi o mais produtivo no ambiente com restrição de nutrientes, enquanto Rubi MG 1192 e Catuaí Vermelho IAC 99 mostraram-se mais produtivos em ambientes com alto suprimento de nutrientes. A eficiência de produção de café em coco por unidade de P, Ca, Mg e B acumulados na planta foi maior no nível alto de adubação. Os cultivares Rubi MG-1192 e Catuaí Vermelho IAC 99 apresentaram maior eficiência de utilização de nutrientes para produção de frutos no nível alto de adubação. Considerando a média de alocação relativa de nutrientes nos frutos para os quatro cultivares, no nível normal de adubação, verificou-se que eles possuem 38,1% do N, 46,34% do P, 40,19% do S, 42,68% do K, 13,19% do Ca, 25,04% do Mg, 40,63% do Cu, 19,49% do Zn e 17,73% do B.

Variabilidade espacial de atributos químicos em diferentes profundidades em um Latossolo em sistema de plantio direto

O estudo da variabilidade espacial dos atributos químicos no solo é uma etapa importante na agricultura de precisão. Objetivou-se com este trabalho avaliar a variabilidade espacial em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm) do pH em água, saturação por bases e teores de matéria orgânica e micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Zn) em um Latossolo Vermelho distrófico, textura média, cultivado há oito anos em sistema de plantio direto, em Uberlândia - MG. A coleta das amostras do solo foi realizada em intervalos regulares de 50 m, em malha regular de 121 pontos. Os dados foram avaliados por estatística descritiva e geoestatística, com base no ajuste de semivariogramas. Maiores teores de matéria orgânica, Mn e Zn foram verificados nos primeiros 10 cm do solo. A maior variabilidade foi encontrada para B e a menor para pH em água. Além da variabilidade vertical, há também variabilidade horizontal entre as profundidades. A dependência espacial varia conforme o atributo químico avaliado e a profundidade de coleta. Os valores de alcance foram maiores na profundidade de 0-10 cm.

Efeito da urina de vaca no estado nutricional da alface

Existem diversos relatos da utilização da urina de vaca em hortaliças, todavia sua eficácia carece de comprovação. Objetivou-se avaliar o efeito da urina de vaca no estado nutricional da alface. O experimento foi constituído de 12 tratamentos, esquema de parcelas subdivididas, em blocos ao acaso, com quatro repetições. Nas parcelas foram alocadas as vias de aplicação (solo ou foliar) e nas subparcelas as concentrações das soluções (0,00; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 e 1,25% v/v). Aplicou-se 60 mL de solução/planta, divididos em cinco aplicações de 5; 5; 10; 20 e 20 mL/planta, aos 7, 14, 21, 28 e 35 após o transplante, respectivamente. Durante o ciclo avaliou-se o índice SPAD e na colheita a massa da matéria seca de cabeça (MSCA) e os teores de N, P, K, Ca, Mg, S, Na, Zn, Fe, Mn, Cu e B na matéria seca das folhas (MSF), caule (MSC) e raízes (MSR). Em ambas as vias de aplicação o índice SPAD apresentou incremento linear às concentrações e resposta quadrática ao longo do tempo. A MSCA teve comportamento linear às concentrações, com aumento de 25,9 e 35,4% nas aplicações via foliar e solo, respectivamente. Não houve efeito de concentrações sobre teores de nutrientes na MSF e MSC. Na MSR, via solo, os teores de P e K apresentaram pontos de máximo enquanto Fe e Mn de mínimo; o Na apresentou incremento linear às concentrações via foliar. Os efeitos da urina sobre o crescimento da alface provavelmente são devidos a fatores outros que não somente a quantidade de nutrientes veiculados nas soluções.

Eficiência de absorção e utilização de boro, zinco, cobre e manganês em mudas enxertadas de cafeeiro

O estudo da eficiência nutricional de plantas enxertadas de cafeeiro é importante para a seleção de combinações enxerto/porta-enxerto, visando atingir melhor desenvolvimento e produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar as diferenças na eficiência de absorção e utilização de B, Zn, Cu e Mn em mudas enxertadas de cafeeiro. O experimento foi conduzido em vasos de 20 litros contendo como substrato terra, areia e esterco na proporção de 3:1:1, onde as plantas permaneceram por um período de 18 meses. Utilizaram-se como enxerto quatro genótipos de Coffea arabica L.: os cultivares Catuaí-Vermelho IAC 15 ('Catuaí 15') e Oeiras MG 6851 ('Oeiras') e os híbridos H419-10-3-4-4 ('H419') e H514-5-5-3 ('H514') do programa de melhoramento da EPAMIG/UFV. Como porta-enxerto foram empregados cinco progênies de famílias de meio-irmãos de clones de Coffea canephora Pierre ex Froenher cv. Conilon: ES 21, ES 36, ES 26, ES 23 e ES 38 do programa de melhoramento de café robusta do Incaper. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 24 tratamentos e três repetições, sendo quatro pés-francos e 20 combinações de enxertia. A eficiência nutricional das plantas variou conforme a combinação enxerto/porta-enxerto. O cultivar Oeiras não foi beneficiado por nenhuma enxertia, apresentando redução da produção total de matéria seca em todas as combinações comparativamente ao respectivo pé-franco. O cultivar Catuaí 15 foi mais eficiente na produção de matéria seca e utilização de B e Zn quando combinado com os materiais genéticos de conilon ES 26 e ES 23.

Availability of heavy metals in contaminated soil evidenced by chemical extractants

Heavy metals have been accumulating in Brazilian soils, due to natural processes, such as atmospheric deposition, or human industrial activities. For certain heavy metals, when in high concentrations in the soil, there is no specific extractant to determine the availability of these elements in the soil. The objective of the present study was to evaluate the availability of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn for rice and soybeans, using different chemical extractants. In this study we used seven soil samples with different levels of contamination, in completely randomized experimental design with four replications. We determined the available concentrations of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn extracted by Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1, DTPA, and organic acid extractants and the contents in rice and soybeans, which extracts were analyzed by ICP-OES. It was observed that Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1 and DTPA extractants were effective to assess the availability of Cd, Cu, Pb and Zn for rice and soybeans. However, the same was not observed for the organic acid extractant.

Composição química dos grãos de milho em resposta à adubação mineral e inoculação com rizobactérias

Para o aumento da produtividade agrícola no País, são necessários estudos para melhor aproveitamento da adubação mineral, a fim de uma produção de grãos com melhor qualidade nutricional. Este trabalho teve como objetivo avaliar o teor e o acúmulo de proteína, de cinzas e de nutrientes em grãos de milho provenientes de plantas submetidas à inoculação com Pseudomonas fluorescens e cultivadas em diferentes níveis de adubação NPK no solo. Foram testados seis tratamentos, em delineamento experimental de blocos casualizados, no esquema fatorial 3 x 2, sendo três níveis de adubação química com NPK (0,125 e 250 kg ha-1) e dois níveis de inoculante à base de P. fluorescens (com e sem), com quatro repetições, sendo instalado em Latossolo Vermelho eutroférrico, utilizando o cultivar de milho híbrido 30F35. Determinaram-se os teores e acúmulo de N, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn, proteína e cinzas dos grãos. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias, comparadas pelo teste de Tukey (p < 0,05). A aplicação de P. fluorescens via inoculação incrementou os teores de P e K dos grãos de milho, independentemente dos níveis de adubação. Os teores dos nutrientes, de proteína e de cinzas dos grãos de milho não foram influenciados pelos níveis de adubação mineral, com exceção do Cu, que aumentou com a elevação dos níveis de adubação.

Faixas de suficiência para teores foliares de nutrientes em algodão e em soja, definidas em função de índices DRIS

A diagnose dos estados nutricionais do algodoeiro e da soja, pelo método de níveis críticos, tem-se embasado em faixas de suficiência estabelecidas há muitos anos, com pequenas adequações no período. Contudo, considerando-se que os teores foliares podem variar, dentre outros fatores, em função do tipo de amostra coletada e do potencial produtivo da cultura, torna-se importante a definição de valores de referência regionais. Este trabalho teve como objetivo estabelecer os teores adequados de nutrientes para algodoeiro e soja, por meio do ajuste de modelos de regressão para o teor foliar em função do índice de equilíbrio nutricional definido pelo Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS). Utilizou-se um banco de dados, constituído das produtividades e dos teores de nutrientes em amostras foliares de ambas as espécies, coletadas em talhões de lavouras comerciais e em parcelas experimentais, em Mato Grosso do Sul e Mato Grosso. Foram obtidas faixas de suficiência para as folhas índice de algodoeiro (quinta folha totalmente formada, a partir do ápice) e de soja (terceiro trifólio sem e com pecíolo), com amplitude menor do que aquela estabelecida na literatura para estas culturas. Especificamente, para a soja, confirmou-se a existência de diferenças nos valores de referência em função do tipo de folha índice amostrado. Amostras de folha índice sem pecíolo produzem teores significativamente maiores de N, P, B, Fe, Mn e Zn e menores de K, em relação aos das amostras com pecíolo. A desconsideração do modo de amostragem pode induzir a falsos diagnósticos de deficiências ou excessos nutricionais.