Estado nutricional da cultura de cana-de-açúcar (cana-planta) em experimentos com 15N

Estudos com isótopos estáveis são cada vez mais comuns pela qualidade e confiabilidade dos resultados obtidos e por não apresentarem risco ao homem e ao ambiente. No entanto, é necessário o uso de microparcelas para diminuir o custo do projeto. Por suas áreas serem muito reduzidas em relação à parcela onde está inserida, o objetivo deste trabalho foi comparar o estado nutricional de plantas das microparcelas com as do restante das parcelas experimentais, na fase de máximo desenvolvimento da cultura da cana-de-açúcar, em experimentos com doses de N. Foram instalados três experimentos, no Estado de São Paulo, com três doses de N e uma testemunha, com quatro repetições, em delineamento em blocos completos casualizados. Nas parcelas, de 48 linhas de 15 m cada, foram instaladas microparcelas de 3 m² com fertilizante-15N. Na época de máximo desenvolvimento da cultura foram coletadas folhas-diagnóstico para a avaliação de seu estado nutricional em todas as parcelas e microparcelas. Nessas folhas foram determinados os teores de macronutrientes, e os resultados foram submetidos à análise de variância. Foram comparados, em cada área experimental e de forma conjunta, os resultados das parcelas com os das microparcelas quanto aos teores foliares dos nutrientes e, quando significativo o efeito das doses de N na variação desses, foram feitas regressões. Não houve diferença entre os teores de N, P, Ca, Mg e S das folhas-diagnóstico entre as parcelas e as microparcelas, as quais foram consideradas representativas da área experimental. A adubação nitrogenada aumentou os teores dos nutrientes nas folhas-diagnóstico, o que deve ser considerado na avaliação nutricional da cultura quando este tipo de experimento for realizado.

Enriquecimento e alocação de 13C em plantas de eucalipto

Nas últimas décadas, a utilização de isótopos estáveis em várias áreas de pesquisa vem se destacando, como na análise de fluxos e rotas metabólicas, análise de efeitos de estresses em plantas e, em grande escala, no estudo da matéria orgânica do solo (MOS). Estudos de alterações e dinâmica da MOS usando a variação da abundância natural do 13C requerem mudanças na razão isotópica do C. Quando não existe essa possibilidade, uma das alternativas é enriquecer o material vegetal (planta) com 13C, via fixação de 13CO2, de modo que a razão isotópica seja distinta daquela da MOS original. O objetivo deste trabalho foi investigar a magnitude e a homogeneidade do enriquecimento em 13C em diferentes componentes da planta de eucalipto. No processo de marcação, três plantas de eucalipto, com 4 meses de idade, cultivadas em solução nutritiva foram expostas a uma atmosfera enriquecida com 13CO2, em uma câmara de vidro (448 dm³), com temperatura em torno de 24 ºC. A concentração de CO2 e a razão 13C/12C foram monitoradas por um espectrômetro de massa de razão isotópica (IRMS) em amostras de ar retiradas ao longo do processo (126 dias com três pulsos de 13CO2 semanais). Após o período de marcação, as plantas foram separadas em folha (folha-fonte e folha-dreno), galho, casca, lenho e raiz e analisadas em IRMS. O resultado foi expresso em partes por mil (‰) em relação ao padrão internacional de C denominado Pee-Dee Belemnite (PDB), obtendo-se a δ13C PDB delas: folha-fonte (828,07 ‰), folha-dreno (645,72 ‰), galho (672,49 ‰), casca (691,86 ‰), lenho (632,02 ‰) e raiz (536,55 ‰). O padrão de alocação e enriquecimento de 13C entre os componentes das plantas foi homogêneo, embora com diferenças numéricas da ordem de 291 ‰ na δ13C PDB. As plantas de eucalipto mantiveram alta taxa de absorção de CO2 e, consequentemente, alta taxa fotossintética em concentrações de CO2 muito acima (180,4 mmol L-1 - 7.934 ppmv) da encontrada na atmosfera (8,64 mmol L-1 - 380 ppmv). O 13C fixado durante o dia foi liberado em menor escala na respiração noturna, em comparação com o 12C. O grau de enriquecimento com 13C obtido indica que a técnica empregada permite o enriquecimento suficiente do material para traçar o C em estudos de decomposição e estabilização de litter de eucalipto em frações da MOS.

Composição lignocelulósica e isótopica da vegetação e da matéria orgânica do solo de uma turfeira tropical: II - substâncias húmicas e processos de humificação

Grande parte da matéria orgânica de Organossolos das turfeiras é composta por substâncias húmicas, formadas pela transformação de resíduos orgânicos pelos microrganismos do solo e pela polimerização dos compostos orgânicos em macromoléculas resistentes à degradação biológica. Os processos de humificação da matéria orgânica do solo (MOS) ainda são pouco compreendidos e o conhecimento sobre os precursores das substâncias húmicas é limitado, sendo apresentadas rotas diferentes para a formação dessas substâncias. Contudo, em todas as rotas, destaca-se a participação da lignina. Isótopos estáveis (13C, 15N) podem ser utilizados para rastrear processos de humificação da MOS, por meio da identificação de seus precursores. Este trabalho teve como objetivo avaliar comparativamente a composição isotópica da vegetação das fitofisionomias que colonizam uma turfeira tropical de altitude composta de Campo Limpo Úmido (CLU) e de Floresta Estacional Semidecidual (FES), em relação à composição isotópica das substâncias húmicas da MOS. A turfeira estudada ocupa 81,75 ha. Para as análises isotópicas e lignocelulósicas da vegetação, foram identificadas as espécies dominantes em cada fitofisionomia. Amostras de solo foram coletadas em três locais representativos sob cada fitofisionomia, a cada 5 cm de profundidade, até 50 cm. As substâncias húmicas dessas amostras foram fracionadas, assim como calculados os valores de δ13C e δ15N nas frações húmicas, respectivamente a partir da determinação dos isótopos estáveis 12C e 13C e 14N e 15N. Os teores de lignina e seus valores de δ13C são mais elevados na vegetação e MOS sob FES em relação à vegetação e MOS sob CLU. Os teores de humina são mais elevados entre as substâncias húmicas na MOS, sob as duas fitofisionomias; os de ácidos húmicos são mais elevados na MOS sob CLU, em relação à FES; e os de ácidos fúlvicos são mais elevados na MOS sob a FES, em relação ao CLU. O δ13C da lignina apresenta similaridade elevada em relação ao δ13C da humina, dos ácidos húmicos e dos ácidos fúlvicos. As variações na composição lignocelulósica das espécies que colonizam o CLU e a FES promovem diferenças nas taxas e nos produtos da humificação da MOS.

Rastreabilidade de subprodutos de origem animal em dietas com levedura e trigo para frangos

O objetivo deste trabalho foi rastrear a inclussão de farinhas de origem animal em rações para frango de corte com ou sem levedura de cana-de-açúcar e farelo de trigo, por meio da análise do músculo peitoral das aves pelas técnicas dos isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Foram utilizados 210 pintos machos (Cobb), com um dia de idade, distribuídos aleatoriamente em sete tratamentos de 30 aves cada, tendo sido um tratamento controle (dieta vegetal) e seis com inclusão de farinha de carne e ossos bovina ou farinha de vísceras de aves na dieta, com ou sem levedura de cana-de-açúcar e farelo de trigo. Aos 42 dias de idade, foram abatidas quatro aves, por tratamento, escolhidas ao acaso, cujo músculo peitoral foi retirado para análise da razão isotópica. Os resultados obtidos foram submetidos à análise multivariada. Os tratamentos experimentais diferiram do tratamento controle, e foi identificada a inclusão de farinha de origem animal, pelas técnicas dos isótopos estáveis, mesmo com inclusão de levedura ou farelo de trigo na dieta.

Rastreabilidade da farinha de carne e ossos bovinos em ovos de poedeiras alimentadas com ingredientes alternativos

O objetivo deste trabalho foi detectar traços de farinha de carne e ossos bovinos, em ovos de poedeiras alimentadas com dietas comerciais com inclusão de ingredientes vegetais alternativos e leveduras. A detecção foi feita pela técnica dos isótopos estáveis do carbono e do nitrogênio. Foram utilizadas 384 poedeiras, distribuídas aleatoriamente em oito tratamentos. Os tratamentos consistiram de uma dieta-controle - à base de milho e farelo de soja - e sete dietas com inclusão de farinha de carne e ossos bovinos, acrescidas ou não de outros ingredientes (farelo de trigo, quirera de arroz, farelo de algodão, glúten de milho, levedura de cana e levedura de cerveja). No 35º dia, foram tomados aleatoriamente 24 ovos por tratamento: 12 para análise de ovo e 12 para análise de gema e albúmen, em separado. Após análise isotópica de carbono e nitrogênio, os resultados foram submetidos à análise multivariada de variância. As médias dos pares isotópicos dos ovos, gema e albúmen, em todos os tratamentos, diferiram daquelas do tratamento-controle. A técnica dos isótopos estáveis permite detectar, nos ovos, gema e albúmen, a farinha de carne e ossos bovinos utilizada na dieta de poedeiras, mesmo com a inclusão de outros ingredientes vegetais e leveduras.

Isótopos estables aplicados al estudio de los sistemas paleoagrícolas mediterráneos

El origen y progresivo desarrollo de la agricultura es probablemente el primer ejemplo de interacción recíproca a gran escala entre la humanidad y el medio ambiente. Por tanto, reconstruir las condiciones ambientales que caracterizaron la adopción de la agricultura es de gran interés de cara a conocer sus causas potenciales, así como para comprender los efectos a largo plazo de la economía agrícola sobre el ambiente. En este trabajo presentamos la metodología desarrollada por nuestro equipo para reconstruir las condiciones climáticas y de cultivo en la agricultura primitiva, basada en el análisis de la composición isotópica de carbono (enriquecimiento en 13C) y nitrógeno (enriquecimiento en 15N) en restos vegetales recuperados de yacimientos arqueológicos. El análisis de 13C en cariópsides de cereales carbonizadas ha permitido cuantificar la disponibilidad hídrica de los cultivos en diversos yacimientos de la Península Ibérica y el Creciente Fértil, así como estimar su rendimiento en el pasado, mientras que el análisis de 15N, nos aporta información cualitativa sobre las condiciones nutricionales. Por otro lado, el análisis de 13C en restos forestales (carbones) ha permitido cuantificar las condiciones climáticas (precipitación y déficit hídrico) en los mismos yacimientos, aportando así información sobre el marco climático en el que se desarrollaron los cultivos.

Espectroscopia de impedância eletroquímica aplicada ao estudo das reações heterogêneas em ânodos dimensionalmente estáveis

This paper discusses different aspects related to the application of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in the study of heterogeneous electrochemical reactions occurring on Dimensionally Stable anodes (DSA®). The most relevant aspects of the semiconductor/electrolyte interface, the application of the EIS classical equivalent circuit approach and the ac porous model in DSA are presented. The paper shows that DSA type electrodes can be consistently investigated by using the ac porous model and an analysis is presented showing the advantage of applying this kind of approach to study heterogeneous reactions on DSA electrodes. Furthermore, some preliminary results on Ti/Ru0,3Ti(0,7-x)Sn x O2 based electrodes are presented to exemplify the use of the ac porous model analysis.

Determinação teórica das conformações mais estáveis da trealose em solução aquosa

In this work the most abundant trehalose conformers for the isolated molecule as well as for the water solvated system are selected. The theoretical tecniques employed are ab initio calculations in the gas phase and in aqueous solution using the PCM model. A conformational map is built for the glycosidic angles (phi and psi) and the search for the most abundant structures is explained. The final structures are validated by the agreement found between experimental and theoretical values for ³J H,C along the glycosidic linkage.

Influência das condições de resfriamento sobre as propriedades superficiais e eletroquímicas de anodos dimensionalmente estáveis

Surface and electrochemical properties of the dimensionally stable anode Ti/(Ru0.3Ti0.7)O2 were studied as a function of the annealing temperature using different conditions in order to perform the cooling process of the oxide films (conventional thermal shock and the slow cooling processes). It was found that surface and electrochemical properties for the oxygen evolution reaction are both affected through the cooling process, being the electrode prepared at 400 ºC using the slow cooling process the less susceptible to wear. The Tafel slope obtained in the high overpotential domain was analysed in light of the apparent charge transfer coefficient.

Uso da técnica HRICP-MS na avaliação dos isótopos de boro em eucalipto

The 10B isotope tracer technique is essential to study the B mobility in plants. Factors that can influence the quality of measured B isotope ratios were optimized experimentally using High Resolution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (HRICP-MS). An isotopically certified standard (NIST SRM-951) was used. The best combination was obtained using a resolution of 400, a RF power of 1250 W, followed by 15 measurements over a 10-s integration period each (15*10). Utilizing this approach it was possible to obtain a precision of 0.3 % in standard material and 2z % in the experimental samples. The results show the importance of establishing optimized work conditions before carrying out the analytical series.

Eletrodegradação de Ponceau 2R utilizando ânodos dimensionalmente estáveis e Ti/Pt

This paper reports the electrochemical degradation of the azo dye Ponceau 2R under galvanostatic electrolysis in the 1 to 200 mA cm-2 range at room temperature using dimensionally-stable anodes of oxygen (DSA-O2), chlorine (DSA-Cl2) and a titanium electrode of platinum coated with platinum oxide (Ti/Pt). The methodology applied was efficient for removing the color of the Ponceau 2R and the highest percentage removal of total organic carbon was obtained at 200 mA cm-2. Despite not having been observed complete mineralization, approximately80% removal of aromatic rings was estimated, resulting in drastic reduction of toxicity of the sample.

Análise da adulteração de méis por açúcares comerciais utilizando-se a composição isotópica de carbono

O mel é um alimento apreciado por seu sabor característico e pelo seu considerável valor nutritivo. Devido a oferta do produto ser menor que a procura, seu preço é relativamente alto, incentivando sua adulteração. Geralmente, a adulteração do mel é feita através da adição de açúcares comerciais, derivados de cana-de-açúcar e milho. Como essas plantas têm uma composição isotópica do carbono distinta das plantas utilizadas pelas abelhas como fonte de néctar (flores silvestres, citros e eucaliptos), é possível utilizar a composição isotópica do carbono de amostras de mel para se avaliar a adulteração desse produto por açúcares comerciais oriundos da cana e do milho. Foram analisadas amostras de plantas pertencentes ao ciclo fotos-sintético C3, subprodutos de plantas C4 (açúcares comerciais) e 61 amostras de mel obtidas no mercado. As plantas C3 analisadas apresentaram valores de d13C de -28,9±1,1‰ (n=8), enquanto os açúcares apresentaram valores de -11,1±0,7‰ (n=3). Das 61 amostras de mel analisadas, cerca de 8% (5 amostras) tiveram sinais claros de adulteração. A amostra de número 34 teve um valor igual a -12,9‰, indicando que açúcar puro de cana-de-açúcar ou milho estaria sendo comercializado como mel. As amostras 13, 14, 33 e 54 apresentaram valores iguais a -21,0; -19,9; -21,9 e -17,6‰, respectivamente. Esses valores indicam também adição de açúcares de cana-de-açúcar ou milho, no entanto em menor proporção. A metodologia testada neste trabalho foi aprovada como um método simples, confiável e complementar aos métodos químicos e físicos convencionais visando detectar adulteração de mel.

Isótopos radiactivos.

Se inicia con una pequeña reseña histórica sobre el descubrimiento de la radioactividad. Se analiza su naturaleza, y características de los tres tipos de radiaciones. Continúa con las propiedades de los isótopos y de los isótopos radioactivos. Radioactividad artificial. Aplicaciones de los radioisótopos. Peligros que implica el uso de los radioisótopos Medidas de protección y concluye con una breve reseña sobre los radioisótopos en el momento actual.

Metalogênese do depósito de Cu Cerro dos Martins, RS.

Este trabalho revisa a geologia e apresenta dados inéditos do Depósito de Cobre Cerro dos Martins (DCM), incluindo geocronologia Pb-Pb em zircão, inclusões fluidas, isótopos estáveis (C, O e S), composição isotópica do Sr e geoquímica de elementos maiores e traços das rochas vulcânicas encaixantes. O depósito está hospedado na seqüência vulcano-sedimentar do Grupo Bom Jardim, da Bacia do Camaquã, do Neoproterozóico do Escudo Sul Rio-grandense, e possui reservas calculadas de 1.450.000 t, com teor médio de 0,83% Cu. O depósito consiste de um conjunto de veios sulfetados que preenchem fraturas de direção N40º-60ºW em rochas andesíticas e sedimentares clásticas, com disseminações confinadas em níveis de siltito, arenito, andesito e conglomerado, da Formação Hilário do Grupo Bom Jardim. Os minerais do minério filoneano são a calcosina e bornita com calcopirita, pirita, galena e esfalerita subordinadas. Digenita, covelita, malaquita cuprita e azurita ocorrem como minério secundário em ganga constituída de carbonatos, quartzo, minerais argilosos, barita e rara hematita. A composição química das vulcânicas (elementos maiores e traços, incluindo ETR) indicam uma afinidade alcalina para o vulcanismo relacionado à Formação Hilário na região do Cerro dos Martins. Um corpo de quartzo-diorito, intrusivo nas rochas vulcânicas e sedimentares, mostrou idade de 550 ±5 Ma (Pb-Pb em zircões) indicando um valor mínimo para a geração do minério do DCM. Esta idade confirma a posição estratigráfica desta rocha na Formação Acampamento Velho e também fornece uma idade mínima para a deposição da seqüência vulcano-sedimentar encaixante do DCM. Os sulfetos do DCM mostram δS34 CDT com valores relativamente homogêneos entre - 6.2 e + 0.9‰ (n= 7). O valor de δS34 CDT da calcopirita, levemente positivo (+0.9‰), indica uma origem magmática para o S, mas os valores negativos encontrados nestes sulfetos, poderiam indicar o envolvimento de outras fontes com enxofre reduzido. Entretanto, a presença de hematita nas paragêneses minerais indica que o minério foi formado sob condições oxidantes, modificando a composição isotópica original do enxofre magmático (δS34 CDT ~ 0‰) para valores negativos. As baritas analisadas apresentam valores com δS34 CDT entre +9.25 e +10.65‰ (n=4) indicando deposição em condições oxidantes, originadas pela mistura de um fluido magmático-hidrotermal com água meteórica. A composição isotópica do C das calcitas do DCM varia com δC13 PDB entre - 1,90 a -4,45‰, interpretada como resultante da mistura entre carbono de fonte magmática com mármores do embasamento. Inclusões fluidas em quartzo do minério indicam temperaturas de deposição entre 157 e 273 °C com mediana de 215 °C (n = 45). A composição isotópica do oxigênio da água em equilibrio com a calcita do fluido hidrotermal (T= 215 °C) mostra valores de δ O18 SMOW entre 3 e 14, indicando H2O de origem magmática, com contribuição de água meteórica. A razão Sr87/Sr86 das mesmas calcitas mostram valores entre 0,7068 – 0,7087, de crosta superior. Rochas plutônicas e vulcânicas do escudo com idades próximas de 550 Ma possuem razões iniciais Sr87/Sr86 entre 0,704 – 0,710, compatíveis com aquelas encontradas nas calcitas da mineralização. Os fluidos hidrotermais do magmatismo shoshonítico-alcalino com idade de 595 Ma e Sr87/Sr86 entre 0,7041 a 0,7053, também são candidatos a fonte do Sr dos carbonatos hidrotermais, mas necessitariam de um componente mais radiogênico. Assim, a fonte de C-O e Sr das calcitas do minério pode ter sido originada diretamente de um fluido magmático-hidrotermal ou de uma mistura entre este fluido e mármores do embasamento. Portanto, o depósito Cerro dos Martins é interpretado como de origem magmática-hidrotermal, relacionado ao evento magmático alcalinoshoshonítico, pós-colisional da Orogênese Dom Feliciano, com idade entre 595-550 Ma. Novos modelos exploratórios para depósitos de cobre no Escudo do Rio Grande do Sul devem considerar o magmatismo alcalino na gênese dos depósitos.