Eficiência de trifloxysulfuron-sodium no controle de Cyperus rotundus L. na cultura da cana-de-açúcar

O objetivo foi avaliar a eficiência de trifloxysulfuron-sodium isolado, em mistura, ou em aplicação sequencial a outros herbicidas no controle de Cyperus rotundus L. na cultura da cana-de-açúcar. O estudo foi realizado em área de produção comercial do cultivar RB 72-454 na Usina Paraíso e em casa de vegetação da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, em Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro. As parcelas no campo foram submetidas a nove tratamentos: 2,4-D; trifloxysulfuron-sodium + ametryn; trifloxysulturon-sodium; 2,4-D + 2,4-D (20 dias após a primeira aplicação -DAP); 2,4-D + trifloxysulfuron-sodium + ametryn (20 DAP); 2,4-D + trifloxysulfuron-sodium (20 DAP); halosulfuron (20 DAP) e testemunha com e sem capina. Em casa de vegetação avaliou-se a viabilidade dos bulbos de C. rotundus em função dos tratamentos utilizados no experimento instalado em campo. Os resultados indicaram que o trifloxysulfuron-sodium isolado ou em mistura com ametryn, em aplicação sequencial ao 2,4-D, foi excelente no controle de C. rotundus. Esse herbicida e o halosulfuron, aplicados isoladamente, reduziram a capacidade de reinfestação da espécie daninha em razão da redução de sua propagação e do seu crescimento.

Misturas em tanque com glyphosate para o controle de trapoeraba, erva-de-touro e capim-carrapicho em soja RR®

O uso de misturas de glyphosate, em tanque, para manejo de espécies de plantas daninhas de difícil controle tem sido prática comum entre os agricultores brasileiros. Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia e seletividade de misturas, em tanque, de herbicidas com glyphosate para o controle de trapoeraba (Commelina benghalensis L.), erva-de-touro (Tridax procumbens L.) e capim-carrapicho (Cenchrus echinatus L.) na cultura da soja RR®. O experimento foi conduzido em Maracaí, São Paulo, no período de novembro de 2006 a março de 2007, utilizando-se o cultivar CD-214RR® e delineamento experimental de blocos ao acaso, com 21 tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos da aplicação de: glyphosate (180; 360; 540 e 720 g ha-1); glyphosate em sequencial (180/360; 360/360 e 540/360 g ha-1); glyphosate + chlorimuron-ethyl 360+10; 540+10; 360+5/ 360+5 g ha-1); glyphosate + lactofen (360+120; 540+120; 360+60/ 360+60 g ha-1); glyphosate + cloransulam-methyl (360+30; 540+30; 360+16,9/ 360+12,9 g ha-1); glyphosate + carfentrazone (360+4 g ha-1); glyphosate + imazethapyr (360+50 g ha-1); glyphosate + imazethapyr (177,8+30 g ha-1) e testemunhas capinada e sem capina. Apesar da similaridade de produtividade de grãos entre os tratamentos com glyphosate isolado e sequencial, nas doses 540, 720 e 540/ 360 g ha-1, as misturas em tanque com chlorimuron-ethyl, cloransulam-methyl, lactofen e imazethapyr favoreceram o controle de espécies de plantas daninhas tolerantes ao glyphosate como C. benghalensis e T. procumbens.

Estimativa de parâmetros técnicos da tecnologia de aplicação do glyphosate no controle de Brachiaria decumbens

A interação entre o diâmetro da mediana volumétrico (DMV), a densidade (DEN) e a cobertura (COB) proporcionada pelas gotas produzidas na pulverização, é pouco estudada e pode ter influência nas aplicações de herbicidas. Objetivou-se estimar parâmetros técnicos da tecnologia de aplicação do glyphosate no controle de Brachiaria decumbens analisando os fatores que constituem a pulverização. Os tratamentos constaram da aplicação de glyphosate em diferentes modos de operação de um pulverizador centrífugo, visando a obtenção de parâmetros da aplicação: cinco rotações do dispositivo pulverizador (105, 157, 210, 262 e 315 rad s-1) e seis velocidades de deslocamento (0,5; 1,0; 1,5; 3,0; 4,5; e 6,0 km h-1), obtendo-se trinta parâmentros. O herbicida foi aplicado aos 20 dias após a emergência (DAE). O pulverizador foi adaptado em barra equipada com motor elétrico e comando para controle da velocidade de deslocamento. Foram realizadas avaliações visuais e calculada a porcentagem de acúmulo de massa de matéria seca das plantas em relação às testemunhas, que não receberam herbicida. O ensaio foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições, e os dados analisados por meio de regressão múltipla. Foram obtidos controles superiores a 91%, quando o pulverizador foi utilizado de modo a proporcionar DMV de 327 mm e COB 2,51%, desde que a DEN fosse de 30 gotas cm-2. Os fatores que mais afetaram o controle de B. decumbens foram a cobertura e a densidade de gotas. A pulverização do glyphosate com menores DMV e COB e maiores DEN, proporcionou melhor controle das plantas.

Associação de Rhizobium sp. a duas leguminosas na tolerância à atrazina

A associação de bactérias a plantas tem sido estudada como uma possível tecnologia emergente, para fitorremediação de contaminantes, entre eles os herbicidas, que, por sua recalcitrância, ameaçam a qualidade do ambiente. O objetivo deste trabalho foi verificar a tolerância de mucuna-anã (Stizolobium deeringianum Bort) e mucuna-preta (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy), inoculadas e não inoculadas com Rhizobium sp., ao herbicida atrazina. Os tratamentos foram: plantas com inoculante + 0,1 g/m², 0,2 g/m² atrazina e sem atrazina (T1, T2 e T3, respectivamente), sem inoculante + 0,1 g/m², 0,2 g/m² atrazina e sem atrazina (T4, T5 e T6, respectivamente). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições. Foram avaliados germinação, sobrevivência, número de nódulos, altura, biomassa verde, biomassa seca da parte aérea, após o crescimento das plantas por 50 dias em casa de vegetação. Nos tratamentos com inoculante, avaliou-se a porcentagem de germinação de plantas bioindicadoras (Bidens pilosa L.). Mucuna-preta e mucuna-anã demonstraram maior tolerância ao herbicida quando associadas ao Rhizobium. Os valores de sobrevivência de mucuna-preta, nas doses 0,1 e 0,2 g/m² de atrazina (T1 e T2), foram de 34 a 24% superiores aos observados nas mesmas doses, mas sem o inoculante (T4 e T5). Para mucuna-anã, T1 e T2 foram de 17 e 8% superiores a T4 e T5, respectivamente. As alturas médias de mucuna-anã em T1, T2 e T3 foram mais elevadas que em T4, T5 e T6, reforçando a importância do simbionte à resistência ao herbicida. Os resultados encontrados para as variáveis altura, biomassa verde e seca para mucuna-preta não apresentaram diferença estatística entre os tratamentos com e sem inoculante, mostrando uma resistência natural à atrazina e a possibilidade de atuar como planta remediadora. A germinação de B. pilosa indica uma possível degradação da atrazina no solo com ambas as espécies de mucunas inoculadas com Rhizobium sp.

Dessecação química em pré-colheita da mamona

A mamona (Ricinus communis) tem hábito de crescimento indeterminado, com expressiva desuniformidade de maturação dos grãos, o que dificulta sobremaneira a colheita mecanizada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do herbicida glifosato, isolado, ou, em mistura com 2,4-D, e também do paraquat, na dessecação em pré-colheita da mamona. Foram realizados dois experimentos de campo, no delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em Rancharia-SP, de março a setembro de 2005. No experimento 1, avaliou-se a mistura de doses de 2,4-D e de glifosato, e no experimento 2 a dessecação somente com paraquat. Foi determinado o teor de água da parte aérea de plantas de mamona em diferentes dias após a aplicação (DAA). A dessecação da mamona com a mistura de 2,4-D e glifosato tem efeito somente a partir de 20 DAA. O 2,4-D aplicado isoladamente tem expressiva capacidade de desidratação do dossel vegetal, porém, inferior à da mistura de 2,4-D e glifosato. A melhor dessecação é com 1,34 kg ha-1 de 2,4-D mais 1,42 kg ha-1 de glifosato. A dose de 1,2 kg ha-1 de paraquat reduz expressivamente o teor de água das plantas da mamona, porém, com desempenho inferior ao da mistura de 2,4-D e glifosato.

Potencial alelopático de plantas de cobertura verde de inverno sobre o crescimento do porta-enxerto VR043-43

Nos últimos anos, tem-se verificado aumento no uso da adubação verde de inverno na cultura da videira. Essa adubação proporciona ao vinhedo melhor controle da erosão e manutenção da fertilidade, aumento da macro e microporosidade do solo pela penetração e decomposição das raízes e aumento do teor de matéria orgânica, além da possibilidade de diminuição do uso de herbicidas. Algumas espécies vêm sendo utilizadas, mesmo sem se conhecerem os efeitos secundários para a videira, e poucos trabalhos têm sido realizados para avaliação desses efeitos. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito alelopático de diferentes espécies de plantas de cobertura verde de inverno sobre o desenvolvimento do porta-enxerto VR 043-43. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com 19 tratamentos e quatro repetições. Foram preparados extratos das partes aérea e radicular de nove espécies, utilizadas como cobertura verde de inverno. As estacas enraizadas foram colocadas em vasos com areia e, durante 45 dias, duas vezes por semana, foram regadas com solução aquosa de cada extrato e fertilizante. Após esse período, foi avaliado o comprimento das raízes, o número de raízes por estaca, a matéria fresca do sistema radicular e a matéria fresca das brotações. Os resultados obtidos permitiram concluir que, dentre os extratos das espécies estudadas, o que apresentou maior efeito alelopático foi o extrato da parte aérea da gorga (Spergula arvensis), seguido pelo extrato da parte aérea do dente-de-leão (Taraxacum officinale L.). O centeio (Secale cereale L.) e o nabo forrageiro (Raphanus sativus L.) não apresentaram efeito alelopático.

Ocorrência de plantas daninhas no sistema lavoura-pecuária em função de sistemas de cultivo e corretivo de acidez

Os estudos das interações entre plantas daninhas, culturas e sistemas de plantio podem proporcionar o entendimento de novas formas de implantação, recuperação e renovação das pastagens. Assim, objetivou-se estudar a fitossociologia de plantas daninhas em implantação de pastagem por meio da integração lavoura-pecuária, em cultivo safrinha. Admitindo-se a necessidade de aplicação de corretivo, os tratamentos resultaram da combinação de dois sistema de plantio (semeadura direta e aração seguida pela gradagem) e quatro doses de corretivo da acidez (0, 1/3, 1/2 e 1 vezes a recomendação). Observou-se que plantas do gênero Sida apresentam maiores índices de valor de importância em todos os tratamentos. As espécies Sida urens e Sida rhombifolia foram as mais representativas. Os índices de valor de importância do gênero Sida foram crescentes com as doses do corretivo, apresentando valores máximos com metade da dose recomendada de calcário, com posterior decréscimo. Ocorreram, também, espécies tóxicas aos animais de pastejo, além de gramíneas e leguminosas forrageiras, que podem ser benéficas ao sistema. As espécies de gramíneas perenes apresentaram maiores valores de importância em plantio convencional do que em plantio direto, possibilitando o uso de herbicidas específicos para o primeiro sistema. Comparando o plantio direto com o plantio convencional, o índice de similaridade foi igual a 81,1%, o que é considerado alto. Em geral, o plantio convencional apresentou ainda maior densidade de plantas daninhas que o plantio direto.

Susceptibilidade de espécies de plantas com potencial de fitorremediação do herbicida sulfentrazone

Dentre as novas tecnologias, a fitorremediação é opção para a descontaminação de áreas que receberam intensas aplicações de herbicidas. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de selecionar espécies com potencial para a fitorremediação de solos contaminados com o herbicida sulfentrazone. As espécies testadas foram: Calopogonium mucunoides, híbrido de sorgo (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense), Crotalaria breviflora, Crotalaria juncea, Canavalia ensiformis, Dolichos lablab, Stizolobium deeringianum e Stizolobium aterrimum, cultivadas em cinco doses do sulfentrazone (0, 200, 400, 800 e 1.600 g ha-1). O experimento foi instalado em casa de vegetação, utilizando-se vasos com capacidade para 6 L, preenchidos com amostras de solo coletadas na profundidade de 0-20 cm. Foram avaliadas a fitotoxicidade do herbicida, a altura de plantas e a massa de matéria seca da parte aérea e de raízes. As espécies que manifestaram os menores sintomas de fitotoxicidade e os maiores índices de altura e matéria fresca e seca foram C. juncea, C. ensiformis e D. lablab, sendo selecionadas como tolerantes ao herbicida sulfentrazone e com potencial para fitorremediação.

Sete décadas de evolução do sistema produtivo da cultura do milho

Objetivou-se com este trabalho comparar o sistema de produção de milho, recomendado nos anos 40, com o atualmente empregado. Para isso, utilizou-se como base o artigo publicado por Antônio Secundino de São José, na Revista Ceres, em 1944, comparando-se as práticas agrícolas recomendadas para a cultura do milho na época com as atualmente empregadas. Naquela época, não havia preocupação direta com os aspectos conservacionistas de solo e água. Todavia, iniciava-se o processo de elevação da produtividade de grãos, com base no uso de mais insumos, todos obtidos na propriedade, como o esterco bovino, e de obtenção das próprias sementes. A cultura do milho era tratada de maneira individualizada, sem os conceitos de integração de lavoura, pecuária e conservação de solo e água. Atualmente, muitos conceitos recomendados há 70 anos ainda são utilizados na agricultura orgânica e familiar. Por outro lado, no cultivo em grande escala da cultura do milho utilizam-se os mais variados insumos, como fertilizantes sintéticos, herbicidas, inseticidas, sementes de híbridos (com ou sem eventos transgênicos), aplicação de fungicidas, plantio e colheita mecanizados. Conclui-se que nos últimos 70 anos ocorreram muitas mudanças no sistema de produção de milho e que estas mudanças foram fundamentais para que a produtividade aumentasse 3,79 vezes no período analisado. Todo o sistema de produção foi modificado em relação aos fatores de construção e proteção da produtividade, que por sua vez, deram suporte para que o Brasil chegasse a posição de terceiro maior produtor e exportador de milho do mundo, saltando de 5,6 milhões de toneladas em 1944 para 81,5 milhões de toneladas em 2013.

Impacto da legislação no registro de agrotóxicos de maior toxicidade no Brasil

OBJETIVO: Avaliar o impacto da aplicação da "Lei dos Agrotóxicos" (Lei nº 7.802/89) no perfil da classificação toxicológica dos agrotóxicos registrados no Brasil no período de 1990 a 2000. MÉTODOS: Analisaram-se dados dos produtos comerciais que se encontravam registrados nos anos de 1990 e 2000, segundo a classe toxicológica, época do registro do ingrediente ativo (anterior ou posterior à Lei) e classe de uso (inseticidas, fungicidas, herbicidas e outros). Utilizou-se o teste de qui-quadrado de tendência em dados ordenáveis para verificar diferença estatística entre as distribuições segundo as classes toxicológicas. RESULTADOS: Dos 863 produtos comerciais que estavam registrados em 2000, 46,6% já se encontravam registrados antes da "Lei dos Agrotóxicos". Dos 461 produtos registrados após essa Lei, 59,2% eram derivados de ingredientes ativos que já estavam registrados anteriormente à mesma e 41,4% estavam nas classes toxicológicas I e II, de maior periculosidade. Não foi constatada diferença significativa entre a distribuição, segundo a classe toxicológica, dos produtos derivados dos ingredientes ativos "antigos", que estavam registrados antes da Lei e a dos "novos", que foram registrados após a Lei (p<0,0859). CONCLUSÕES: Passados dez anos da promulgação da "Lei dos Agrotóxicos", não foi identificada melhoria expressiva no perfil da classificação toxicológica do conjunto dos agrotóxicos registrados. Deve-se isso sobretudo à permanência de registros anteriores à Lei, ao registro de produtos derivados de ingredientes ativos "antigos" e à continuidade de elevadas proporções de registros nas classes de maior periculosidade. Recomenda-se restabelecer a reavaliação periódica obrigatória de todos os produtos registrados.

Metal deposition using Ionic liquids

There is an interest to create zinc/tin alloys to replace cadmium as a corrosion protective coating material. Existing aqueous electroplating systems for these alloys are commercially available but have several limitations. Dangerous and highly toxic complexing agents are uses e.g. cyanides. To overcome these problems, ionic liquids could provide a solution to obtain an alloy containing 20 to 30% of zinc. Ionic liquids (IL’s) often have wider electrochemical windows which allow the deposition of e.g. refractive metals that can not be deposited from aqueous solutions. In IL’s it is often not necessary to add complexing agents. The Zn/Sn alloy deposition from IL’s is therefore a promising application for the plating industry. Nevertheless, there are some issues with this alternative for aqueous systems. The degradation of the organic components, the control of the concentration of two metals and the risk of a two phase deposition instead of an alloy had to be overcome first. It is the main purpose of this thesis to obtain a Zn/Sn alloy with 20% zinc using IL’s as an electrolyte. First a separate study was performed on both the zinc and the tin deposition. Afterwards, an attempt to deposit a Zn/Sn alloy was made. An introduction to a study about the electrodeposition of refractive metals concludes this work. It initiated the research for oxygen-free IL’s to deposit molybdenum or tungsten. Several parameters (temperature, metal source and concentration, organic complexing agents,…) were optimized for both the zinc, tin and zinc/tin deposition. Experiments were performed both in a parallel plate cell and a Hull cell, so as to investigate the effect of current density as well. Ethaline200 was selected as electrolyte. As substrate, brass and iron were selected, while as anode a plate of the metal to deposit was chosen, tin for the alloy. The best efficiencies were always obtained on brass; however the iron substrate resulted in the best depositions. A concentration of 0.27M ZnCl2, 0.07M SnCl2 with 0.015M of K3-HEDTA as complexant resulted in a deposition containing the desired alloy with the amount of 20% zinc and 80% tin with good appearance. Refractory metals as molybdenum and tungsten cannot be electrodeposited from aqueous solutions without forming a co-deposition with Ni, Co or Fe. Here, IL’s could again provide a solution. A first requirement is the dissolution of a metal source. MoO3 could be suitable, however there are doubts about using oxides. Oxygen-free IL’s were sought for. A first attempt was the combination of ZnCl2 with chlormequat (CCC), which gave liquids below 150°C in molar ratios of 2 : 1 and 3 : 1. Unfortuna tely, MoO3 didn’t dissolve in these IL’s. Another route to design oxygen-free IL’s was the synthesis of quaternary ammonium salts. None of the methods used, proved viable as reaction time was long and resulted in very low yields. Therefore, no sufficient quantities were obtained to perform the possible electrochemical behavior of refractive metals.

Oxidative Leaching of metals from electronic waste with solutions based on quaternary ammonium salts

The treatment of electric and electronic waste (WEEE) is a problem which receives ever more attention. An inadequate treatment results in harmful products ending up in the environment. This project intends to investigate the possibilities of an alternative route for recycling of metals from printed circuit boards (PCBs) obtained from rejected computers. The process is based on aqueous solutions composed of an etchant, either 0.2 M CuCl2.2H2O or 0.2 M FeCl3.6H2O, and a quaternary ammonium salt (quat) such as choline chloride or chlormequat. These solutions are reminiscent of deep eutectic solvents (DES) based on quats. DES are quite similar to ionic liquids (ILs) and are used as well as alternative solvents with a great diversity of physical properties, making them attractive for replacement of hazardous, volatile solvents (e.g. VOCs). A remarkable difference between genuine DES and ILs with the solutions used in this project is the addition of rather large quantities of water. It is shown the presence of water has a lot of advantages on the leaching of metals, while the properties typical for DES still remain. The oxidizing capacities of Cu(II) stem from the existence of a stable Cu(I) component in quat based DES and thus the leaching stems from the activity of the Cu(II)/Cu(I) redox couple. The advantage of Fe(III) in combination with DES is the fact that the Fe(III)/Fe(II) redox couple becomes reversible, which is not true in pure water. This opens perspectives for regeneration of the etching solution. In this project the leaching of copper was studied as a function of gradual increasing water content from 0 - 100w% with the same concentration of copper chloride or iron(III) chloride at room temperature and 80ºC. The solutions were also tested on real PCBs. At room temperature a maximum leaching effect for copper was obtained with 30w% choline chloride with 0.2 M CuCl2.2H2O. The leaching effect is still stronger at 80°C, b ut of course these solutions are more energy consuming. For aluminium, tin, zinc and lead, the leaching was faster at 80ºC. Iron and nickel dissolved easily at room temperature. The solutions were not able to dissolve gold, silver, rhodium and platinum.

Aplicação de filmes de suberina na produção de materiais bio-funcionais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Transport mechanism in ionic liquid membranes and the study of thiomersal biodegradation

The initial goal of this work was the development of a supported liquid membrane (SLM) bioreactor for the remediation of vaccine production effluents contaminated with a highly toxic organomercurial – thiomersal. Therefore, two main aspects were focused on: 1) the development of a stable supported liquid membrane – using room temperature ionic liquids (RTILs) – for the selective transport of thiomersal from the wastewater to a biological compartment, 2) study of the biodegradation kinetics of thiomersal to metallic mercury by a Pseudomonas putida strain. The first part of the work focused on the evaluation of the physicochemical properties of ionic liquids and on the SLMs’ operational stability. The results obtained showed that, although it is possible to obtain a SLM with a high stability, water possesses nonnegligible solubility in the RTILs studied. The formation of water clusters inside the hydrophobic ionic liquid was identified and found to regulate the transport of water and small ions. In practical terms, this meant that, although it was possible to transport thiomersal from the vaccine effluent to the biological compartment, complete isolation of the microbial culture could not be guaranteed and the membrane might ultimately be permeable to other species present in the aqueous vaccine wastewater. It was therefore decided not to operate the initially targeted integrated system but, instead, the biological system by itself. Additionally, attention was given to the development of a thorough understanding of the transport mechanisms involved in the solubilisation and transport of water through supported liquid membranes with RTILs as well as to the evaluation of the effect of water uptake by the SLM in the transport mechanisms of water-soluble solutes and its effect on SLM performance. The results obtained highlighted the determinant role played by water – solubilised inside the ionic liquids – on the transport mechanism. It became clear that the transport mechanism of water and water-soluble solutes through SLMs with [CnMIM][PF6] RTILs was regulated by the dynamics of water clusters inside the RTIL, rather than by molecular diffusion through the bulk of the ionic liquid. Although the stability tests vi performed showed that there were no significant losses of organic phase from the membrane pores, the formation of water clusters inside the ionic liquid, which constitute new, non-selective environments for solute transport, leads to a clear deterioration of SLM performance and selectivity. Nevertheless, electrical impedance spectroscopy characterisation of the SLMs showed that the formation of water clusters did not seem to have a detrimental effect on the SLMs’ electrical characteristics and highlighted the potential of using this type of membranes in electrochemical applications with low resistance requirements. The second part of the work studied the kinetics of thiomersal degradation by a pure culture of P. putida spi3 strain, in batch culture and using a synthe tic wastewater. A continuous ly stirred tank reactor fed with the synthetic wastewater was also operated and the bioreactor’s performance and robustness, when exposed to thiomersal shock loads, were evaluated. Finally, a bioreactor for the biological treatment of a real va ccine production effluent was set up and operated at different dilution rates. Thus it was possible to treat a real thiomersal-contaminated effluent, lowering the outlet mercury concentration to values below the European limit for mercury effluent discharges.

Biocatálise em meios não convencionais

Realizou-se um estudo comparativo da actividade da enzima cutinase de Fusarium solani pisi imobilizada nos zéolitos NaA e NaY, em n-hexano, acetonitrilo, etano supercrítico (etano-sc) e dióxido de carbono supercrítico (CO2-sc), a duas actividades da água diferentes (aW) fixadas com pares de sais hidratados in situ, e em condições ácido-base fixadas com tampões sólidos possuindo valores de pKa em meio aquoso entre 4,3 e 10. A reacção estudada foi a transesterificação do butirato de vinilo pelo (R,S)-2-fenil-1- propanol.