A plasticidade dos amorfos: fazendo pigmentos brancos com fosfato de alumínio

A new white pigment made out of nano-structured non-crystalline aluminum phosphate was recently launched as an industrial product. Pigment opacifying properties are not intrinsic to aluminum phosphate but they arise as the result of a rare hollow particle nano-structure. This is in turn derived from the core-and-shell structure of amorphous aluminum phosphate precipitated under well-defined conditions. The new pigment is a product of the often neglected chemistry of non-crystalline ionic solids that can probably be a rich source of new successful products. The text describes a short account of the R&D activities, from the initial ideas to the present.

Contribuições da micorrização e do Aspergillus niger, como solubilizador de fosfato, no crescimento de milho, em diferentes solos

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Efeito do alumínio e de Glomus leptotichum Shenck e Smith no desenvolvimento de cultivares de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit tolerante e intolerante ao alumínio

Com o objetivo de avaliar a interação micorrízica X Al tóxico no substrato efetuou-se um experimento fatorial 2x2x2, em casa de vegetação, no Departamento de Genética da ESALQ/USP, em Piracicaba. Foram empregadas duas cultivares de Leucaena leucocephala, uma Al - tolerante (Planta 49 - Estrada do Bongue) e outra Al-intolerante (NO749), cultivadas em areia lavada e esterilizada, com adição de solução nutritiva. A micorriza foi estabelecida com a inoculação de Glomus teptotichum Shenck e Smith no substrato, mantendo-se como testemunha a ausência do fungo. Dois níveis de Al foram avaliados, 0 e 9 ppm, adicionados à solução nutritiva. Aos 65 dias após o transplante das plântulas procedeu-se à colheita e foram determinados o peso da metária seca da parte aérea, altura de planta, porcentagem de colonização radicular, teor e quantidade acumulada de N, P, K, Ca, Mg e Al na parte aérea. Observou-se um acentuado efeito promotor da micorriza em Leucaena, o que geroulhe incrementos tanto no desenvolvimento da planta como na absorção de nutrientes. A cultivar intolerante ao Al tóxico mostrou-se mais dependente da micorriza e inclusive mais beneficiada,apresentando os maiores acréscimos na produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes na parte aérea. Nas condições do experimento não houve acentuada diferença entre as doses de Al empregadas e, apesar do maior acúmulo do elemento em plantas micorrizadas, não foi observado interferência no desenvolvimento das cultivares.

Nutrição mineral de seringueira: IX. alumínio no substrato afetando o desenvolvimento, a sintomatologia de toxicidade e a concentração em seringueira (Hevea spp)

Com o propósito de comparar os efeitos de doses crescentes de alumínio sobre o desenvolvimento de plantas de seringueira e distinguir o grau de tolerância do grau de toxicidade desse elemento sobre a planta, conduziu-se um experimento usando-se separadamente solução nutritiva de BOLLE-JONES (1957) e soluções de doses de alumínio que se constituíram de 0, 5, 10, 15, 20 e 25ppm de alumínio, em que as plantas passaram vinte e quatro horas na solução nutritiva (sem alumínio) e vinte e quatro horas nas soluções de alumínio correspondentes aos tratamentos acima. As plantas foram coletadas e separadas em raíz, caule, folhas dos verticilos inferiores e folhas do último verticilo. Determinaram-se os acúmulos de alumínio e as concentrações em função das doses de alumínio em cada parte da planta. Os sintomas visuais de toxicidade de alumínio foram identificados e descritos. Concluiu-se que: - o desenvolvimento de plantas de seringueira é afetado a partir de 15ppm de alumínio na solução; - Sinais de excesso de alumínio aparecem primeiro no sistema radicular. Na parte aérea, é difícil identificar efeito tóxico de alumínio dado a sua semelhança com sintomas visuais de deficiência de fósforo; - A seringueira é planta acumuladora e tolerante a presença de concentrações de alumínio no substrato inferior a 15ppm. Níveis superiores de alumínio provocam distúrbios nutricionais na planta.

Adsorção de fosfato e sulfato em solos com cargas elétricas variáveis

As interações dos ânions fosfato e sulfato com os colóides do solo são expressivas, principalmente com óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, cujas cargas elétricas de superfície variam com o pH e com a força iônica do meio. O objetivo deste trabalho foi estudar a adsorção de fosfato e de sulfato em amostras superficiais e subsuperficiais de um Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf), um Latossolo Amarelo ácrico (LAw) e um Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef) da região norte do estado de São Paulo, Brasil. A isoterma de Langmuir foi utilizada para obter a adsorção máxima de fosfato e sulfato pelos solos. Para simular a adsorção, utilizou-se o modelo tetraplanar. As adsorções dos ânions foram superiores nas amostras de subsuperfície, cujos teores de matéria orgânica eram menores. As adsorções máximas foram menores no LAw, que apresentou as menores concentrações de óxidos de Fe e Al. A adsorção de fosfato diminuiu com a elevação do pH até 5 ou 6; no entanto, em pH acima de 6 a adsorção aumentou. Para o sulfato, a adsorção diminuiu com a elevação do pH em toda a faixa estudada. Os potenciais elétricos superficiais obtidos pelo modelo tetraplanar não foram realísticos, embora ele tenha se mostrado abrangente quanto ao entendimento dos efeitos do pH e das concentrações de fosfato e sulfato em relação às variações dos potenciais, além de ser eficiente na simulação da adsorção dos ânions.

Solubilização dos fosfatos naturais Patos de Minas e Arad em dois solos alagados

Na cultura do arroz irrigado, não foram observadas diferenças significativas no rendimento de grãos em experimentos de campo que confrontaram fontes solúveis e fosfatos naturais como fontes de P. No entanto, as alterações químicas que ocorrem durante o alagamento, principalmente aumento do pH e dos teores de P e Ca na solução do solo, provavelmente dificultam a dissolução de fosfatos naturais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a solubilização dos fosfatos naturais de Patos de Minas e de Arad em dois solos alagados. Foram realizados dois experimentos, delineados em blocos ao acaso, com quatro repetições, em tipos de solos diferentes (Planossolo e Cambissolo). Foram testadas fontes de P: (a) testemunha, sem P; (b) superfosfato triplo; (c) fosfato de Patos de Minas; e (d) fosfato de Arad. Na solução do solo, foram avaliados os valores de pH e os teores de Fe, Mn, Ca, e P durante 88 dias de alagamento. O pH e os teores de Fe e Mn na solução do Planossolo e do Cambissolo não foram influenciados pela adição de superfosfato triplo e pelos fosfatos naturais de Arad e de Patos. Os teores de P na solução dos solos foram maiores com superfosfato triplo do que com os fosfatos naturais, indicando maior solubilização do primeiro durante o alagamento. Entre os fosfatos naturais, o de Arad apresentou maior solubilização do que o de Patos apenas no Planossolo.

Interação silício e alumínio em plantas de arroz de terras altas cultivadas em solo alumínico

Solos com altos teores de Al tóxico podem causar diversos danos às plantas e, como consequência, diminuir sua produtividade; assim, seu manejo torna-se imprescindível para obter maiores produtividades, e o Si pode ser alternativa para diminuir a toxidez por Al em plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a interação entre Si e Al em plantas de arroz de terras altas cultivadas em solo naturalmente alumínico de textura média arenosa. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados, dispostos em esquema fatorial 2 x 5 com quatro repetições. Os tratamentos empregados foram dois cultivares de arroz de terras altas: BRS Talento (não tolerante ao Al, moderno) e Guarani (tolerante ao Al3+, tradicional), além de cinco doses de Si (0, 30, 60, 90 e 120 mg dm-3) adicionadas ao solo. O Si fornecido ao solo contribuiu amenizando a toxidez por Al em ambos os cultivares, porém só houve acréscimo em produtividade no cultivar BRS Talento. Houve correlação positiva para produtividade de grãos do cultivar BRS Talento e teor de Si nas folhas; já o teor de Al nas folhas correlacionou-se com a produtividade de forma negativa; e também houve correlação negativa entre os teores de Si e Al nas folhas, indicando que há interação entre Si e Al em plantas de arroz.

Solubilização Potencial de Fosfatos Mediada pela Microbiota Rizosférica de Eucalipto Cultivado em Topossequência Típica da Zona da Mata Mineira

O uso de fosfatos naturais, aliado ao adequado manejo de microrganismos do solo solubilizadores de fosfato, é uma alternativa para reduzir os custos da adubação fosfatada. No entanto, ambas as práticas requerem a avaliação prévia do potencial da microbiota rizosférica em solubilizar fontes de P pouco reativas em condições de campo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da microbiota do solo de solubilizar os fosfatos de Ca, Fe, Al, além dos fosfatos naturais de Araxá e Catalão em amostras de solo rizosférico e não rizosférico de plantio do hibrido Eucalyptus grandis × E. urophylla, localizados em três pontos de uma topossequência típica da Zona da Mata de Minas Gerais. Adicionalmente, avaliou-se a atividade de fosfatases ácidas e alcalinas sob as mesmas condições experimentais. A microbiota rizosférica das plantas do topo e da baixada apresentou maior potencial de solubilização de fosfato de Ca (5.745,09 e 6.452,80 μg de P, respectivamente), enquanto o solo da encosta não apresentou diferenças entre as fontes inorgânicas testadas. O fosfato de Catalão foi a fonte de fosfato natural com maior potencial de solubilização (1.209,71 μg de P) pela microbiota do solo nas condições avaliadas. O pH final do meio de cultura correlacionou-se negativamente com os valores de P solubilizado, indicando que a acidificação do ambiente foi um dos mecanismos de solubilização utilizados pela microbiota rizosférica in vitro. A atividade das fosfatases ácida e alcalina foi maior na rizosfera de plantas do topo, área com maior teor de matéria orgânica. Não foi observada correlação clara entre o potencial de solubilização de fosfato ou a atividade das fosfatases com o diâmetro médio à altura do peito das árvores do plantio. Este estudo demonstra o efeito da topografia no potencial de solubilização da microbiota do solo, que é influenciada positivamente pelo teor de matéria orgânica do solo.

Eficiência de índices fenotípicos de comprimento de raiz seminal na avaliação de plantas individuais de milho quanto à tolerância ao alumínio

O objetivo deste trabalho foi testar a eficiência do comprimento relativo de raiz seminal (CRRS) e do comprimento líquido de raiz seminal (CLRS) como indicadores fenotípicos quanto à tolerância ao alumínio na avaliação de plantas individuais de milho. Plântulas de genótipos tolerantes e suscetíveis ao Al foram submetidas a solução nutritiva contendo nível tóxico deste elemento, por um período de sete dias, após o qual, determinaram-se os valores de CRRS e CLRS. Os resultados obtidos quando se utilizaram valores médios para CRRS e CLRS mostraram que ambos os índices foram capazes de discriminar com eficiência os materiais tolerantes dos suscetíveis. Entretanto, quando foram utilizados os valores de CRRS e CLRS obtidos a partir de plantas individuais, observou-se a existência de plantas tolerantes com valores típicos de plantas suscetíveis, o que indica que a avaliação fenotípica de plantas individuais pelos dois índices está sujeita a erros significativos, principalmente na caracterização de plantas suscetíveis. Portanto, em estudos para mapeamento de "quantitative trait loci" (QTLs) ligados à tolerância ao Al, nos quais utilizam-se estes índices fenotípicos, o mais apropriado é avaliar famílias F3, onde é possível obter valores médios para CRRS e CLRS e utilizar estas médias para representar os valores fenotípicos das respectivas plantas F2.

Variabilidade genética e herança da tolerância à toxicidade do alumínio em aveia

Vinte e um genótipos de aveia (Avena sativa L.) do programa de melhoramento da Universidade Federal do Rio Grande do Sul foram avaliados quanto à reação ao alumínio (Al) tóxico em solução nutritiva. Os níveis de Al testados foram 5, 10, 15, 20 e 30 g kJ-1, e o recrescimento da raiz foi medido depois de 48 horas sob a ação do metal. A variabilidade fenotípica foi observada a partir de 10 g kJ-1; em 20 g kJ-1 foram discriminados genótipos tolerantes e sensíveis. As bases genéticas da tolerância ao Al foram estudadas nas gerações P1, P2, F1 e F2, em nove cruzamentos entre genótipos tolerantes x sensíveis. Foi observado nas populações segregantes que a tolerância foi condicionada por um gene, de efeito dominante. A herdabilidade no sentido amplo foi moderada a elevada, permitindo que a seleção de indivíduos homozigotos tolerantes possa ser realizada em gerações precoces, acompanhada de teste de progênie. Por ser um método de relativa facilidade e rapidez, a seleção de germoplasma tolerante ao Al pode ser parte integrante da rotina dos programas de melhoramento de aveia.

Solubilização de fosfatos naturais por microrganismos isolados de cultivos de Pinus e Eucalyptus de Santa Catarina

A utilização de microrganismos solubilizadores tem sido sugerida como alternativa ao uso de fertilizantes fosfáticos. Para serem utilizados num programa de inoculação controlada, os microrganismos devem apresentar grande capacidade e potencial de solubilização. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade e o potencial de solubilização de 56 isolados inoculados em meio GES contendo fosfato (Anitápolis, Araxá ou Catalão), usando-se um fatorial 57x3 (56 isolados + testemunha e três fosfatos) conduzido em delineamento completamente casualizado com três repetições. Após 15 dias de incubação, determinaram-se as quantidades de P e o pH do meio. Foram verificados efeitos dos fosfatos, dos isolados e da interação. Baixos valores de pH foram obtidos por isolados que apresentaram médio a alto potencial. O teor médio de P foi superior no fosfato de Anitápolis, seguido do Araxá. Trinta e um isolados solubilizaram quantidades significativas. O 310 apresentou o mais alto potencial (média de 263 mig mL-1 de P). Quatro isolados (177, 262, 251 e 269) apresentaram alto potencial (120 a 150 mig), e doze (201, 309, 199, 195, 249, 202, 198, 305, 253, 196, 203 e 307), mostraram valores médios (80 a 120 mig). O comportamento dos isolados foi diferente entre os fosfatos. Apenas quatro isolados solubilizaram os três fosfatos (310, 251, 199 e 249). As características apresentadas pelos isolados 310, 251, 199 e 249 os qualificam para um programa de seleção visando à inoculação controlada.

Características fisiológicas e ecológicas de isolados de rizóbios oriundos de solos ácidos de Iranduba, Amazonas

O alumínio e a acidez dos solos da Amazônia podem diminuir a população de rizóbios que fixam o nitrogênio, solubilizam fosfatos pouco solúveis e aumentam a disponibilidade do fósforo em sistemas produtivos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade nodulífera, tolerância à acidez e ao alumínio, bem como a capacidade de solubilizar fosfatos insolúveis de isolados de rizóbios, obtidos de amostras de solos agrícolas do Município de Iranduba, AM. As amostras de solos apresentavam isolados de rizóbios com potencialidades para serem utilizados como fonte de inóculos para o caupi, de cujos nódulos foram extraídos para testes de tolerância e solubilização. O inóculo INPA-M10 tendeu a superar todos os demais quanto ao rendimento da biomassa seca da parte aérea das plantas. Houve correlação significativa entre o número e massa dos nódulos, o que indica que os isolados apresentaram nódulos de tamanho semelhante. A sensibilidade à acidez e ao alumínio foi apresentada por 43% dos isolados; os demais se comportaram como tolerantes. A solubilização de fosfatos de cálcio foi observada na presença de 57% dos isolados. Nessa mesma proporção também foram encontrados isolados que solubilizaram fosfato de alumínio.

Alternativas para a aplicação de coagulante vegetal à base de tanino no tratamento do efluente de uma lavanderia industrial

A lavagem de roupas é um importante serviço para a sociedade moderna. Os efluentes de lavanderias industriais, de maneira geral, contêm sujeiras removidas das roupas e substâncias adicionadas na lavagem que normalmente são tratados por processo físicoquímico de coagulação/floculação/sedimentação. Os sais de alumínio e os produtos convencionalmente empregados para a correção do pH são agentes inorgânicos não biodegradáveis que acrescentam elementos químicos à água ou ao lodo. Como principal dificuldade do processo destaca-se o lodo inorgânico gerado, de difícil manuseio por parte das empresas em função do volume gerado e do elevado teor de umidade. O objetivo geral da presente da pesquisa foi avaliar a aplicabilidade e a eficiência do uso de um coagulante vegetal, basicamente tanino modificado pela reação de Mannich, no tratamento do efluente de uma lavanderia industrial. Realizaram-se estudos de coagulação/floculação com reagentes tradicionais (sulfato de alumínio e poliacrilamida catiônica), coagulação/floculação com um coagulante alternativo (tanino catiônico e poliacrilamida aniônica) e adsorção/coagulação/floculação (carvão ativado em pó, tanino catiônico e poliacrilamida aniônica). A dosagem de reagentes foi otimizada através de “Teste de Jarros” e a eficiência de cada uma das alternativas foi avaliada em termos de remoção de sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos, turbidez, DQO e surfactantes. Analisou-se a contribuição de cada um destes processos em termos de ânions cloretos e sulfatos residual bem como a toxicidade aguda para populações do microcrustáceo Daphnia similis e do peixe Pimephales promelas. A massa e o volume de lodo gerado em cada processo foi quantificado e o lodo caracterizado em termos de sua periculosidade conforme a NBR 10.004 e comportamento termogravimétrico Os resultados demonstram que, em termos da legislação vigente, o efluente bruto não atende aos padrões de carga orgânica (DQO) e surfactantes. Os ensaios ecotoxicológicos indicam que o efluente pode ser considerado extremamente tóxico para o microcrustáceo Daphnia similis, como para o peixe Pimephales promelas. O tratamento do efluente realizado por coagulação/floculação usando o tanino catiônico como agente coagulante remove os sólidos suspensos e uma fração considerável da carga orgânica e de surfactantes. Em termos da legislação vigente, o efluente somente não atende ao padrão referente ao lançamento de surfactantes. Os ensaios ecotoxicológicos indicam que efluente passa a ser considerado pouco tóxico para a Daphnia similis e ainda tóxico para o peixe Pimephales promelas. O tratamento do efluente por heteroagregação entre carvão ativado, tanino catiônico e polímero floculante permite remover os sólidos suspensos, e níveis mais significativos de carga orgânica e de surfactantes, atendendo a todos padrões de lançamento exigidos para este tipo de efluente. Os ensaios ecotoxicológicos indicam que efluente passa a ser considerado não tóxico para a Daphnia similis e para a Pimephales promelas. O lodo gerado com o uso do tanino catiônico como agente coagulante é classificado como um resíduo Não Inerte - Classe II conforme a NBR 10.004, unicamente devido ao fato de exceder a concentração de surfactantes no ensaio de solubilização conforme a NBR 10.006. O lodo apresenta ainda um alto teor de matéria orgânica, o que facilita a sua eliminação por tratamento térmico ou biológico Comparado ao agente coagulante tradicionalmente empregado para tal fim, o sulfato de alumínio, o tanino catiônico apresentou resultados em relação a qualidade do efluente tratado muito parecidos. Entretanto, pode-se citar algumas evidentes vantagens: menor custo, uso de uma matéria prima renovável, menor contribuição de ânions sulfatos ao efluente final, menor geração de massa de lodo, e obtenção de um lodo orgânico com maior facilidade de eliminação. Esses fatores todos permitem concluir que a substituição do sulfato de alumínio pelo tanino catiônico contribui para um processo de tratamento de efluentes mais limpo.

Interação de microorganismos na solubilização de fósforo e potássio de rochas para produção de biofertilizantes

he present model of agriculture is based on intensive use of industrial inputs, due to its rapid response, but it brings harmful consequences to the environment, and it is necessary the use of modern inputs. And an alternative is the use of rock biofertilizers in agriculture, a product easy to use, with higher residual effect and does not harm the environment. The objective of study was to evaluate the inoculation and co-inoculation of different microorganisms in the solubilization of rock phosphate and potash ground microbial evaluating the best performance in the production of biofertilizers comparing with rocks pure in soil chemical properties and, verify effect of inoculation of the bacterium Paenibacillus polymyxa in the absorption of minerals dissolved in the development of cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.). The first bioassay was conducted in Laboratory (UFRN) for 72 days in Petri dishes, where the rock powder was increased by 10% and sulfur co-inoculated and inoculated with bacterial suspension of Paenibacillus polymyxa grown in medium tryptone soy broth, Ralstonia solanacearum in medium Kelman, Cromobacterium violaceum in medium Luria-Bertani and Acidithiobacillus thiooxidans in medium Tuovinen and Kelly,and fungi Trichoderma humatum and Penicillium fellutanum in malt extract. Every 12 days, samples were removed in order to build up the release curve of minerals. The second bioassay was conducted in a greenhouse of the Agricultural Research Corporation of Rio Grande do Norte in experimental delineation in randomized block designs, was used 10 kg of an Yellow Argissolo Dystrophic per pot with the addition of treatments super phosphate simple (SS), potassium chloride (KCl), pure rock, biofertilizers in doses 40, 70, 100 and 200% of the recommendation for SS and KCl, and a control, or not inoculated with bacteria P. polymyxa. Were used seeds of cowpea BRS Potiguar and co-inoculated with the bacterial suspension of Bradyrhizobium japonicum and P. polymyxa. The first crop was harvested 45 days after planting, were evaluated in the dry matter (ADM), macronutrients (N, P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Zn, Fe, Mn) in ADM. And the second at 75 days assessing levels of macro end micronutrients in plants and soil, and the maximum adsorption capacity of P in soil. The results showed synergism in co-inoculations with P. polymyxa+R. solanacearum and, P. polymyxa+C. violaceum solubilizations providing higher P and K, respectively, and better solubilization time at 36 days. The pH was lower in biofertilizers higher doses, but there was better with their addition to P at the highest dose. Significant reduction of maximum adsorption capacity of phosphorus with increasing dose of biofertilizer. For K and Ca was better with SS+KCl, and Mg to pure rock. There was an effect of fertilization on the absorption, with better results for P, K and ADM with SS+KCL, and N, Ca and Mg for biofertilizers. Generally, the P. polymyxa not influence the absorption of the elements in the plant. In treatments with the uninoculated P. polymyxa chemical fertilizer had an average significantly higher for weight and number of grains. And in the presence of the bacteria, biofertilizers and chemical fertilizers had positive values in relation to rock and control. The data show that the rocks and biofertilizers could meet the need of nutrients the plants revealed as potential for sustainable agriculture

Interação silício e alumínio em plantas de arroz de terras altas cultivadas em solo alumínico

Solos com altos teores de Al tóxico podem causar diversos danos às plantas e, como consequência, diminuir sua produtividade; assim, seu manejo torna-se imprescindível para obter maiores produtividades, e o Si pode ser alternativa para diminuir a toxidez por Al em plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a interação entre Si e Al em plantas de arroz de terras altas cultivadas em solo naturalmente alumínico de textura média arenosa. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados, dispostos em esquema fatorial 2 x 5 com quatro repetições. Os tratamentos empregados foram dois cultivares de arroz de terras altas: BRS Talento (não tolerante ao Al, moderno) e Guarani (tolerante ao Al3+, tradicional), além de cinco doses de Si (0, 30, 60, 90 e 120 mg dm-3) adicionadas ao solo. O Si fornecido ao solo contribuiu amenizando a toxidez por Al em ambos os cultivares, porém só houve acréscimo em produtividade no cultivar BRS Talento. Houve correlação positiva para produtividade de grãos do cultivar BRS Talento e teor de Si nas folhas; já o teor de Al nas folhas correlacionou-se com a produtividade de forma negativa; e também houve correlação negativa entre os teores de Si e Al nas folhas, indicando que há interação entre Si e Al em plantas de arroz.