Zeolite/rock phosphate - a novel slow release phosphorus fertiliser for potted plant production

A glasshouse study was undertaken to determine if the zeolite mineral clinoptilolite from an Australian deposit in combination with rock phosphate (RP) could significantly enhance the uptake of P by sunflowers. The zeolite/RP combination was intended to act as an exchange-fertiliser, with Ca2+ exchanging onto the zeolite in response to plant uptake of nutrient cations (NH4+ or K) enhancing the dissolution of the RP. A reactive RP (Sechura) and a relatively non-reactive RP (Duchess) were examined. Zeolite was used in Ca2+-, K+- and NH4+-saturated forms at ratios of 3.5:1 and 7:1 with RP; Ca2+-zeolite was considered the control, with exchange-induced dissolution possible from K+-and NH4+-zeolite, The zeolite/RP mixture was applied as a vertical band adjacent to the sunflower seedling. In addition, N was supplied as urea in an effort to determine if RP dissolution resulted from H+ release by nitrification. Phosphorus supply from the zeolite/RP system was compared with an available P source (KH2PO4). The experiment clearly demonstrated greatly enhanced plant uptake of P from RP when applied in combination with NH4-zeolite, though the P uptake was lower than that from the soluble P source. The zeolite/RP interaction was much more effective with the reactive R-P than the non-reactive material, Within the NH4+-zeolite/RP band, root proliferation was greatly increased, as would be expected in an exchange-fertiliser system. The K+-zeolite system did not produce a significantly greater yield than the Ca2+-zeolite control, probably because adequate K+ supply from the basal application reduced uptake within the zeolite/RP band, thus reducing the extent of exchange-induced dissolution. Nevertheless, increased root proliferation within the band was observed, implying that exchange-induced dissolution may also be possible from this system. The zeolite/RP system offers the considerable advantage of P release in response to plant demand and is unique in this regard. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Carpogenic germination of Sclerotinia minor and potential distribution in Australia

This study confirms that Australian isolates of Sclerotinia minor can produce fertile apothecia and further demonstrates that ascospores collected from these apothecia are pathogenic to sunflower (Helianthus annuus). Sunflower is a known host of the related fungus Sclerotinia sclerotiorum and is grown in some regions where S. minor is known to occur. Head rot symptoms were produced following inoculation with S. minor ascospores. Predictive modeling using CLIMEX software suggested that conditions suitable for carpogenic germination of S. minor probably occur in Australia particularly in southern regions. Carpogenic germination is probably a rare event in northern regions and, if it does occur, probably does not coincide with anthesis in sunflower crops, therefore allowing disease escape.

Farm exposures, parental occupation, and risk of Ewing's sarcoma in Australia: a national case-control study

Objective: It has been suggested that parental occupation, particularly farming, increased the risk of Ewing's sarcoma in the offspring. In a national case-control study we examined the relationship between farm and other parental occupational exposures and the risk of cancer in the offspring. Methods: Cases were 106 persons with confirmed Ewing's sarcoma or peripheral primitive neuroectodermal tumor. Population-based controls (344) were selected randomly via telephone. Information was collected by interview (84% face-to-face). Results: We found an excess of case mothers who worked on farms at conception and/or pregnancy (odds ratio (OR) = 2.3, 95% confidence interval (CI) 0.5-12.0) and a slightly smaller excess of farming fathers; more case mothers usually worked as laborers, machine operators, or drivers (OR = 1.8, 95% CI 0.9-3.9). Risk doubled for those whose mothers handled pesticides and insecticides, or fathers who handled solvents and glues, and oils and greases. Further, more cases lived on farms (OR = 1.6, 95% CI 0.9-2.8). In the 0-20 years group, the risk doubled for those who ever lived on a farm (OR = 2.0, 95% CI 1.0-3.9), and more than tripled for those with farming fathers at conception and/or pregnancy (OR = 3.5, 95% CI 1.0-11.9). Conclusions: Our data support the general hypothesis of an association of Ewing's sarcoma family of tumors with farming, particularly at younger ages, who represent the bulk of cases, and are more likely to share etiologic factors.

Do increases in xylem sap pH and/or ABA concentration mediate stomatal closure following nitrate deprivation?

Stomatal conductance (g(s)) of pepper (Capsicum annuum L.) plants decreased during the second photoperiod (day 2) after withholding nitrate (N). Stomatal closure of N-deprived plants was not associated with a decreased shoot water potential (Psi(shoot)); conversely Psi(shoot) was lower in N-supplied plants. N deprivation transiently (days 2 and 3) alkalized (0.2-0.3 pH units) xylem sap exuded from de-topped root systems under root pressure, and xylem sap expressed from excised shoots by pressurization. The ABA concentration of expressed sap increased 3-4-fold when measured on days 2 and 4. On day 2, leaves detached from N-deprived and N-supplied plants showed decreased transpiration rates when fed an alkaline (pH 7) artificial xylem (AX) solution, independent of the ABA concentration (10-100 nM) supplied. Thus changes in xylem sap composition following N deprivation can potentially close stomata. However, the lower transpiration rate of detached N-deprived leaves relative to N-supplied leaves shows that factors residing within N-deprived leaves also mediate stomatal closure, and that these factors assume greater importance as the duration of N deprivation increases.

Towards the on-farm conservation of the assassin bug Pristhesancus plagipennis (Walker) (Hemiptera : Reduviidae) during winter using crop plants as refuges

Habitat instability associated with seasonal crop succession in broad-acre farming systems presents a problem for the conservation and utilisation of beneficial insects in annual field crops. The present paper describes two experiments used to measure the potential of seven plant species to be utilised as winter refuges to support and conserve the predatory bug Pristhesancus plagipennis (Walker). In the first experiment, replicated plots of canola (Brassica napus ), red salvia (Salvia coccinea ), niger (Guizotia abyssinica ), linseed (Linum usitatissimum ), lupins (Lupinus angustifolius ), and lucerne (Medicago falcata ) were planted in a randomized experiment during Autumn 1998. Upon crop establishment, adults and nymphs of P. plagipennis were released into treatment plots and their numbers were assessed, along with those of their potential prey, throughout the ensuing winter months. Post-release sampling suggested that canola and niger retained a proportion of adult P. plagipennis , while niger, lucerne and canola retained some nymphs. The other plant species failed to support P. plagipennis nymphs and adults postrelease. In the second experiment, niger was compared with two lines of sunflower (Helianthus annus ). Both sunflower lines harboured significantly higher (P < 0.05) densities of P. plagipennis nymphs than did niger. The more successful refuge treatments (sunflower, niger and canola) had an abundance of yellow flowers that were attractive to pollinating insects, which served as supplementary prey on which P. plagipennis were observed to feed. Sunflower and niger also supported high densities of the prey insect Creontiades dilutus (Stal) and provided protective leafy canopies which supplied shelter during the winter months. The potential and limitations for using each plant species as a winter refuge to retain P. plagipennis during winter are discussed.

Compositional changes of Australia-grown Western Schley pecans [Carya illinoinensis (Wangenh.) K. Koch] during maturation

Changes in composition during the maturation of Western Schley pecans [Carya illinoinensis (Wangenh.) K. Koch] grown in Australia were investigated. Pecans of different maturity levels were collected at monthly intervals between March and June in. 1999 and 2000 and analyzed for the concentrations of moisture, total lipid, sucrose, raffinose, protein, and the minerals aluminum, boron, calcium, copper, iron, potassium, magnesium, manganese, sodium, phosphorus, sulfur, and zinc. Moisture, total lipid, and calcium contents changed significantly (p < 0.05) with harvest time and maturity, whereas the other components did not. Western Schley pecans grown in Australia should be harvested after the shuck has opened and it is either green or brown in color to maximize total lipid content and quality. This occurred after May 11 in 1999 and after May 17 in 2000.

Estudo da corrosão dos aços AISI 1010 e AISI 316L em soluções com elevado teor de cloreto e em ácido naftênico

A mudança no mercado global do petróleo nos últimos anos, com o declínio das reservas de óleo leve, têm forçado a busca por novos campos petrolíferos em ambientes mais remotos, como nos campos localizados na camada pré-sal, e a exploração de óleos pesados que possuem elevado teor de ácidos naftênicos. Isso acarreta em grandes desafios para a previsão do desempenho de materiais frente às novas condições ambientais em que estão inseridos. No presente trabalho, o comportamento da corrosão do aço carbono AISI 1010 e do aço inoxidável AISI 316L foi estudado em soluções aquosas com elevado teor de cloreto e em solução de ácido naftênico ciclopentanóico a fim de ter melhor entendimento da ação dessas espécies no processo de corrosão e simular a corrosão pela água de produção na indústria petrolífera. Foram aplicadas as técnicas de potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica, voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica, usadas, em cada caso, de acordo com a conveniência. O aumento da [Cl-] na faixa de 1,2–2,8 mol.L-1 não altera os processos catódicos e anódicos perto do Ecorr para os aços AISI 1010 e AISI 316L. Em condições de sobrepotenciais afastados do Ecorr, o aumento de [Cl-] aumenta os processos oxidativos de corrosão, o que é expresso pelas maiores densidades de corrente e carga anódica e aumento da perda de massa sofrida pelos eletrodos de ambos os aços. Portanto, os danos da corrosão são mais intensos quando se aumenta a [Cl-]. O aço AISI 1010 é ativo nas soluções de NaCl e a corrosão se propaga livremente de forma uniforme. Para o aço AISI 316L, uma ampla faixa de passividade pode ser vista nas soluções de NaCl; no Epit ocorre a ruptura do filme passivo e o crescimento de pites estáveis. Após 24 h de imersão em soluções de sulfato de sódio (branco) e de ácido naftênico ciclopentanóico ocorre crescimento de filme de óxido e as fases α-Fe2O3, Fe3O4 e δ-FeO(OH) foram identificadas nos espécimes de aço AISI 1010 e Fe3O4 foi identificado nos defeitos do filme prévio presente na superfície do aço AISI 316L. Os filmes formados em solução de ácido ciclopentanóico possuem menor resistência à polarização, maior rugosidade e maior taxa de corrosão quando comparado aos filmes crescidos na solução branco, para ambos os aços. A presença do ácido naftênico muda a forma como a reação de corrosão se procede e contribui para o aumento da corrosão. A corrosão naftênica foi mais pronunciada no aço carbono porque a presença dos elementos de liga no aço inox reduzem o número de sítios ativos ricos em Fe e tornam menos oportuna a ligação do Fe com o naftenato.

Estudo da Influência do Número de Acidez Total e Teor de Enxofre Total nas Frações Destiladas no Processo de Corrosão em Aços do Tipo AISI 1020 e AISI 316

Os danos causados pelos processos corrosivos em equipamentos presentes nas refinarias de petróleo, durante as destilações, foram descritos inicialmente em 1920. Inúmeras são as referências reportando estudos de processos corrosivos envolvendo tanto os ácidos naftênicos como os compostos sulfurados; em contrapartida, raras são as fontes de estudo envolvendo simultaneamente ambos. Neste trabalho, escolheram-se dois tipos de óleos: um óleo A - com alto teor de enxofre e um petróleo B com elevada acidez. Fez-se então um blend 50/50 em volume obtendo assim o óleo C para verificar a influência tanto da acidez quanto dos teores de enxofre nos processos corrosivos pelos cortes destes óleos. Após a destilação das três amostras, os derivados obtidos foram caracterizados e submetidos aos testes laboratoriais de corrosão. Os cortes do petróleo A apresentaram teores de enxofre e taxas de corrosão crescentes em função do aumento da temperatura final dos derivados, apresentando uma corrosão máxima de 1,66 mm/ano e produtos de corrosão como troilita (FeS) e pirrota (Fe1-xS). As frações de B apresentaram altos valores de NAT na faixa de temperatura de 220-400 °C, enquanto as taxas de corrosão foram de 0,83 mm/ano para esta faixa de temperatura; os produtos de corrosão encontrados foram o óxido de ferro (Fe2O3) e goetite (α-FeOOH). Por fim, os derivados do blend C, apresentaram propriedades intermediárias aos cortes anteriores o que corroborou para taxas de corrosão menores de 0,50 mm/ano até uma temperatura de 300 °C, expondo assim, a eficiência em utilizar a técnica de misturas de petróleos para o refino.

Cultivo in vitro de Crambe abyssinica Hochst. : germinação, micropropagação, estabilidade genética e anatomia foliar

Crambe (Crambe abyssinica) pertence à família Brassicaceae, originário da Etiópia e principalmente destinado à produção de forragem (30 a 32% de proteína bruta). Atualmente, tem sido bastante cultivado visando à extração de óleo vegetal. Com os atuais incentivos à busca de fontes de energias renováveis, o cultivo de crambe vem ganhando papel de destaque na produção de biodiesel por suas diversas vantagens, como: (a) rápido ciclo de vida (colhida em torno de 90 dias); (b) alta produção de biomassa; (c) alta produtividade de sementes (1000 e 1500 kg ha-1); (d) menor custo de produção em relação a outras fontes oleaginosas, como, canola, girassol e soja; (e) um percentual de óleo total na semente entre 32 e 38%, superando, por exemplo, a soja; (f) potencial de fitorremediação, eficiente na descontaminação de arsênio, cromo e outros metais pesados; e (g) elevado percentual de ácido erúcico (50 a 60%) sendo útil na indústria de plástico e lubrificante. Devido aos poucos trabalhos realizados com crambe, abre-se um vasto campo de investigações científicas que tenham como objetivo desenvolver as potencialidades dessa cultura e, consequentemente, melhorar os aspectos agronômicos e tecnológicos para seu emprego na indústria de biodiesel. Nesse contexto, as técnicas de cultivo in vitro foram importantes tanto para a propagação massal, quanto como ferramenta para uma possível aplicação de outras técnicas biotecnológicas, contribuindo para uma produção homogênea, fiel e em larga escala. Portanto, este trabalho teve como objetivo geral avaliar as condições mais favoráveis à germinação, estabelecimento in vitro e micropropagação de Crambe abyssinica Hochst., além de verificar possíveis alterações genéticas e anatômicas, possibilitando a regeneração e produção de plântulas viáveis. Para a germinação e estabecimento in vitro de crambe, as condições mais favoráveis foram em meio B5 ou WPM, na presença ou ausência de pericarpo e na presença de luz. Na micropropagação dessa espécie, uma frequência satisfatória de regeneração de brotos foi obtida a partir de segmentos apicais utilizados como explante em meio contendo 5 μM de BAP (6- benzilaminopurina), e o alongamento foi satisfatório com 1 μM de GA3 (ácido giberélico). Os marcadores moleculares ISSR (Inter-Simples Sequence Repeats) utilizados para a análise da estabilidade genética indicaram que o segmento apical de crambe é um explante confiável para a micropropagação de plantas geneticamente verdadeiras (true-to-tipe), ou seja, mantém a estabilidade genética. As diversas fontes de citocininas e concentrações utilizadas neste trabalho não promoveram mudanças, no sentido de alterar a organização e/ou a espessura em relação ao controle, e as alterações observadas na estrutura e espessura das folhas dos tratamentos de aclimatização prejudicaram o processo de estabelecimento da plântula ex vitro. Contudo, existe a necessidade de um enraizamento e aclimatização eficiente para completa propagação in vitro de crambe. Portanto, este protocolo de regeneração de plantas in vitro de crambe pode ser útil no processo de criação e desenvolvimento de novas cultivares em um tempo mais curto e no melhoramento genético usando explantes apicais.

Estudo do efeito da adição de gás condensado sobre o ponto de fluidez e a viscosidade de petróleos pesados

Neste trabalho foi estudado o comportamento de quatro óleos pesados, com densidade API variando de 13,7 a 21,6, frente à adição de gás condensado, com o objetivo de se obter informações relevantes para o processo de escoamento destes óleos. Assim, foi analisado o comportamento da densidade à 20 °C, pontos de fluidez máximo e mínimo, e viscosidade dinâmica à 50 °C dos óleos contendo diferentes concentrações de gás condensado. Também foi analisado o efeito da variação da temperatura sobre a viscosidade dos óleos crus, e, adicionalmente, após o estudo do efeito do gás condensado sobre os óleos, foi avaliado o comportamento da viscosidade dinâmica dos mesmos com a adição de diferentes solventes orgânicos (querosene, aguarrás e tolueno). Os resultados obtidos indicaram que o gás condensado foi eficiente para a redução da densidade, dos pontos de fluidez máximo e mínimo e da viscosidade dos quatros óleos analisados. O óleo A apresentou uma taxa de decaimento da densidade mais baixa do que os outros óleos e foi o que apresentou o comportamento mais próximo de mistura ideal. A amostra de óleo mais pesada (óleo D) foi a que apresentou as maiores variações nos valores dos pontos de fluidez máximo e mínimo com a adição de condensado, chegando a reduzir um total de 19 °C no ponto de fluidez máximo e um total de 21 °C no ponto de fluidez mínimo com a adição de apenas 10,7% v/v de gás condensado. Nos resultados obtidos nas análises da viscosidade dinâmica observou-se que a grande maioria das misturas preparadas apresentou um comportamento de fluido newtoniano. Todas as amostras apresentaram uma notável diminuição da sua viscosidade, chegando a atingir valores percentuais de redução de viscosidade que variaram entre 75 e 91%, na concentração de 14% v/v de gás condensado. A partir desta concentração a viscosidade continua a decair, porém de forma mais atenuada, e o uso do condensado acima desta concentração pode significar gastos desnecessários com o solvente com a finalidade de se reduzir a viscosidade de óleos pesados. O óleo D foi o que apresentou os maiores percentuais de redução da viscosidade enquanto o óleo B foi o que apresentou os mais baixos valores. Comparando o gás condensado aos outros três solventes orgânicos testados, o condensado apresentou um comportamento bem semelhante ao tolueno quando analisadas as suas capacidades de redução da viscosidade dos óleos estudados.

Morphological and phytochemical characterization of Piper hispidinervum DC. and Piper aduncum L. populations in the state of Acre

Because of the increasing demand of the industry for the production of essential oils, studies highlight the genetic variability of Piper hispidinervum and P. aduncum species according to their patterns of spatial distribution, showing the Amazon region as the source of superior genetic material in the production of safrole and dillapiole. Thus, the objective this study was to characterize the morphology and the phytochemistry of Piper hispidinervum and P. aduncum populations in the Active Germplasm Bank of Embrapa Acre to generate subsidies for the genetic improvement of these species. The results showed that the average values for leaf width and length were 141.67 and 48.04 mm, and petioles length and diameter measurements were 2.83 and 1.78 mm for P. hispidinervum and 189.22; 67.74; 6.03 and 2.22 mm for P. aduncum respectively. The average height and canopy volume measurements were 2.39 m and 6.30 m3 and 2.70 m and 7.78 m3 respectively for each species. For P. hispidinervum, the population with higher performance indried yield and content of safrole was population 02, with 3.9%, and the population 04 showed 94.3% safrole content, both with genetic material from the region of Acrelândia and Plácido de Castro. To P. aduncum, the populations with better performance were 207, 208 and 209, forming a homogeneous group with dried yield average of 3.8% and dillapiol content of 84-85%. Such populations are indicated for selection in breeding program of these species due to better performance.

Herbicidal activity of volatiles from coriander, winter savory, cotton lavender, and thyme isolated by hydrodistillation and supercritical fluid extraction

The volatiles from Coriandrum sativum L., Satureja montana L., Santolina chamaecyparissus L., and Thymus vulgaris L. were isolated by hydrodistillation (essential oil) and supercritical fluid extraction (volatile oil). Their effect on seed germination and root and shoot growth of the surviving seedlings of four crops (Zea mays L., Triticum durum L., Pisum sativum L., and Lactuca sativa L.) and two weeds (Portulaca oleracea L. and Vicia sativa L.) was investigated and compared with those of two synthetic herbicides, Agrocide and Prowl. The volatile oils of thyme and cotton lavender seemed to be promising alternatives to the synthetic herbicides because they were the least injurious to the crop species. The essential oil of winter savory, on the other hand, affected both crop and weeds and can be appropriate for uncultivated fields.

Advances on the development of novel heterogeneous catalysts for transesterification of triglycerides in biodiesel

This paper describes experimental work done towards the search for more profitable and sustainable alternatives regarding biodiesel production, using heterogeneous catalysts instead of the conventional homogenous alkaline catalysts, such as NaOH, KOH or sodium methoxide, for the methanolysis reaction. This experimental work is a first stage on the development and optimization of new solid catalysts, able to produce biodiesel from vegetable oils. The heterogeneous catalytic process has many differences from the currently used in industry homogeneous process. The main advantage is that, it requires lower investment costs, since no need for separation steps of methanol/catalyst, biodiesel/catalyst and glycerine/catalyst. This work resulted in the selection of CaO and CaO modified with Li catalysts, which showed very good catalytic performances with high activity and stability. In fact FAME yields higher than 92% were observed in two consecutive reaction batches without expensive intermediate reactivation procedures. Therefore, those catalysts appear to be suitable for biodiesel production.

Composition and antioxidant activity of thymus vulgaris volatiles: comparison between supercritical fluid extraction and hydrodistillation

Supercritical fluid extraction (SEE) of the volatile oil from Thymus vulgaris L. aerial flowering parts was performed under different conditions of pressure, temperature, mean particle size and CO2 flow rate and the correspondent yield and composition were compared with those of the essential oil isolated by hydrodistillation (HD). Both the oils were analyzed by GC and GC-MS and 52 components were identified. The main volatile components obtained were p-cymene (10.0-42.6% for SFE and 28.9-34.8% for HD), gamma-terpinene (0.8-6.9% for SFE and 5.1-7.0% for HD), linalool (2.3-5.3% for SFE and 2.8-3.1% for HD), thymol (19.5-40.8% for SFE and 35.4-41.6% for HD), and carvacrol (1.4-3.1% for SFE and 2.6-3.1% for HD). The main difference was found to be the relative percentage of thymoquinone (not found in the essential oil) and carvacryl methyl ether (1.0-1.2% for HD versus t-0.4 for SFE) which can explain the higher antioxidant activity, assessed by Rancimat test, of the SFE volatiles when compared with HD. Thymoquinone is considered a strong antioxidant compound.

Eficiência de antioxidantes em biodiesel

Mestrado em Engenharia Química.Ramo optimização energética na indústria química