Natural abundance of stable carbon and nitrogen isotopes in Cannabis sativa reflects growth conditions

Stable carbon and nitrogen isotope signatures (delta C-13 and delta N-15) of Cannabis sativa were assessed for their usefulness to trace seized Cannabis leaves to the country of origin and to source crops by determining how isotope signatures relate to plant growth conditions. The isotopic composition of Cannabis examined here covered nearly the entire range of values reported for terrestrial C-3 plants. The delta C-13 values of Cannabis from Australia, Papua New Guinea and Thailand ranged from -36 to -25 parts per thousand, and delta N-15 values ranged from -1.0 to 15.8 parts per thousand. The stable isotope content did not allow differentiation between Cannabis originating from the three countries, but delta C-13 values of plantation-grown Cannabis differed between well-watered plants (average delta C-13 of -30.0 parts per thousand) and plants that had received little irrigation (average delta C-13 of -26.4 parts per thousand). Cannabis grown under controlled conditions had delta C-13 values of -32.6 and -30.6 parts per thousand with high and low water supply, respectively. These results indicate that water availability determines leaf C-13 in plants grown under similar conditions of light, temperature and air humidity. The delta C-13 values also distinguished between indoor- and outdoor-grown Cannabis; indoor- grown plants had overall more negative delta C-13 values (average -31.8 parts per thousand) than outdoor-grown plants (average -27.9 parts per thousand). Contributing to the strong C-13-depletion of indoor- grown plants may be high relative humidity, poor ventilation and recycling of C-13-depleted respired CO2. Mineral fertilizers had mostly lower delta N-15 values (-0.2 to 2.2 parts per thousand) than manure-based fertilizers (7.6 to 22.7 parts per thousand). It was possible to link delta N-15 values of fertilizers associated with a crop site to soil and plant delta N-15 values. The strong relationship between soil, fertilizer, and plant delta N-15 suggests that Cannabis delta N-15 is determined by the isotopic composition of the nitrogen source. The distinct delta N-15 values measured in Cannabis crops make delta N-15 an excellent tool for matching seized Cannabis with a source crop. A case study is presented that demonstrates how delta C-13 and delta N-15 values can be used as a forensic tool.

Hydrolytic kinetic resolution of terminal mono- and bis-epoxides in the synthesis of insect pheromones: routes to (-)-(R)- and (+)-(S)-10-methyldodecyl acetate, (-)-(R)-10-methyl-2-tridecanone, (-)-(R)-(Z)-undec-6-en-2-ol (Nostrenol), (-)-(1R,7R)-1,7-dime

Hydrolytic kinetic resolution (HKR) of functionalised epoxides using (salen)Co(OAc) complexes provides enantiomerically enriched epoxides and diols, which have been transformed into important insect sex pheromones. In this general approach, (-)-(R)- and (+)-(S)-10-methyldodecyl acetates from the smaller tea tortrix moth were obtained, as was (-)-(R)-10-methyltridecan-2-one from the southern corn rootworm. The (S)-epoxide obtained from undec-1-en-6-yne was transformed to (-)-(R)-(Z)-undec-6-en-2-ol (Nostrenol) from ant-lions. HKR of appropriate bisepoxides was also investigated, and transformations of the resulting bisepoxides and epoxydiols provided (-)-(1R,7R)-1,7-dimethylnonylpropanoate from corn rootworms, (-)-(6R,12R)-6,12-dimethylpentadecan-2-one from the female banded cucumber beetle, and (-)-(2S,11S)-2,11-diacetoxytridecane and (+)-(2S,12S)-2,12-diacetoxytridecane from female pea-midges. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Global trade in GM food and the cartagena protocol on biosafety: Consequences for China

The UN Cartagena Protocol on Biosafety adopted in Montreal, 29 January, 2000 and opened for signature in Nairobi, 15-26 May, 2000 will exert a profound effect on international trade in genetically modified organisms (GMOs) and their products. In this paper, the potential effects of various articles of the Protocol on international trade in GMOs are analyzed. Based on the present status of imports of GMOs and domestic research and development of biotechnology in China, likely trends in imports of foreign GM food and related products after China accedes to WTO is explored. Also, China's potential countermeasures to control and regulate imports of GMOs in line with implementation of the Protocol are discussed. China, in recent times, has increased its food and agricultural imports substantially from USA and Canada. China imported soybean 10.42 mill. tons in 2000 and about 15 mill tons in 2001, of which majority are from USA where GM soybean accounts for 60%. The plantation of US Monsanto's transgenic Bt cotton was increased to more than 1 million ha in China in 2001. Though China has paid great attention to develop biotechnology, it appears to have little scope to export GMOs and GM products. So China may consider a range of administrative measures to implement the Cartagena Protocol and to regulate its import of GMOs and GM agricultural products. Consequently, the Regulation on Safety of Agri-GMOs was issued on June, 2001 and followed three detailed rules issued in Jan. of 2002, with a priority to limit foreign GMOs importing by safety certification and labeling system. These were outlined taking into account policies adopted in Western countries such as green barriers to international trade.

Fate of N-15-labelled nitrate in a wet summer under different residue management regimes in young hoop pine plantations

A field study was conducted to investigate the fate of N-15-labelled nitrate applied at 20 kg N ha(-1) in a wet summer to microplots installed in areas under different residue management regimes in second-rotation hoop pine (Araucaria cunninghamii) plantations aged 1-3 years in south-east Queensland, Australia. PVC microplots of 235 mm diameter and 300 mm long were driven into 250 mm soil. There were three replications of each of eight treatments. These were areas just under and between 1-year-old windrows (ca. 2-3 m in width) of harvesting residues spaced 15 m apart, and with and without incorporated foliage residues (20 t DM ha(-1)); the areas just under and between 2- or 3-year-old windrows spaced 10 m apart. Only 7-29% of the added N-15 was recovered from the top 750 mm of the soil profile with the leaching loss estimated to be 70-86% over the 34-day period. The N-15 loss via denitrification was 3.7-6.3% by directly measuring the N-15 gases emitted. The microplots with the incorporated residues at the 1-year-old site had the highest N-15 loss (6.3%) as compared with the other treatments. The N-15 mass balance method together with the use of bromide (Br) tracer applied at 100 kg Br ha(-1) failed to obtain a reliable estimate of the denitrification loss. The microplots at the 1-year-old site had higher N-15 immobilisation rate (7.5-24.7%) compared with those at 2- and 3-year-old sites (2.1-3.6%). Incorporating the residues resulted in an increase in N-15 immobilisation rate (24.5-24.7%) compared with the control without the incorporated residues (8.4-14.3%). These findings suggest that climatic conditions played important roles in controlling the N-15 transformations in the wet summer season and that the residue management regimes could also significantly influence the N-15 transformations. Most of the N-15 loss occurred through leaching, but a considerable amount of the N-15 was lost through denitrification. Bromide proved to be an unsuitable tracer for monitoring the N-15 leaching and movement under the wet summer conditions. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Impact of land-use on soil organic matter quality in south-western Australia - characterization with C-13 CP/MAS NMR spectroscopy

The influence of change in land-use from native vegetation to pasture (20-71 yr after conversion), and subsequent change from pasture to eucalypt plantation (7-10 yr after conversion) on soil organic matter quality was investigated using C-13 CP/MAS NMR spectroscopy. We studied surface soil (0-10 cm) from six sites representing a range of soil, and climate types from south-western Australia. Total C in the samples ranged from 1.6 to 5.5%, but the relative proportions of the four primary spectral regions (alkyl, O-alkyl, aromatic and carboxylic) were similar across the sites, and changes due to land-use at each site were relatively minor. Main impacts of changed land-use were higher O-alkyl (carbohydrate) material under pasture than under native vegetation and plantation (P = 0.048), and lower aromatic C under pasture than under native vegetation (P = 0.027). The decrease in aromatic C in pasture soils was related to time since clearing. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Ação transovariana de lufenuron (50 g/l) sobre adultos de Spodoptera Frugiperda (j. e. smith) (Lepidoptera: Noctuidae) e seu efeito sobre o parasitóide de ovos Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae)

Avaliaram-se a ação transovariana do lufenuron em Spodoptera frugiperda e sua seletividade ao parasitóide de ovos Trichogramma pretiosum. Casais da praga foram isolados em gaiolas de PVC e alimentados com solução de mel a 10% na testemunha, e nos outros tratamentos, foi adicionado à solução de mel o regulador de crescimento de insetos Match® CE nas proporções de 12,5; 15,0 e 17,5 g i.a/l. Para verificação da ação transovariana, diariamente foram coletadas as posturas, contado o número de ovos e, posteriormente, o número de larvas eclodidas. Quarenta ovos provenientes de cada tratamento foram colados em cartelas de papel (cartolina) e expostos ao parasitismo, dentro de tubos de vidro de 1,0 x 3,5 cm, contendo uma fêmea de T. pretiosum no seu interior. Cartelas contendo 40 ovos de S. frugiperda foram imersas em soluções de lufenuron com a mesma concentração dos tratamentos anteriores e, posteriormente, expostas ao parasitismo por T. pretiosum. O lufenuron afetou consideravelmente a viabilidade dos ovos de S. frugiperda. Pelos resultados obtidos nos ensaios, relativos ao parasitóide, demonstram-se a seletividade do regulador de crescimento lufenuron e a possibilidade de sua utilização em programas de Manejo Integrado, juntamente com o parasitóide de ovos T. pretiosum.

Lugares e tempos em narrativas de uma educação ambiental pós-colonial no Sítio dos Crioulos - Jerônimo Monteiro - E.S.

Discussão e análise sobre as inúmeras temporalidades e espaços identitários do Sítio dos Crioulos, comunidade quilombola do município de Jerônimo Monteiro, ao sul do Estado do Espírito Santo. O objetivo é compreender as formas de saberes produzidas pela comunidade, assim como suas articulações na relação tempoespaço, no encadeamento do que podemos chamar de uma educação ambiental local, considerando os diferentes modos de vida que ali existem, como também os usos e apropriações da natureza e dos processos identitários. Os usos das narrativas através de entrevistas abertas e a observação-participante compõem a metodologia com as experiências do lugar praticado. Pesquisa que engendra o ambiental em tradução com os saberes-fazeres da comunidade: o lúdico, a roça e o sagrado. São espaços-tempos que possibilitam pensar na radicalização e anunciação das práticas sociais e culturais como sinônimos da realização do ambiental, e como narrativas que denotam estórias que emergem dos silenciamentos da modernidade disciplinante e instrumental, a qual reduziu as comunidades ditas tradicionais à conformação de conhecimentos não-científicos dotados de irracionalidades. Esta pesquisa busca compreender de que forma é possível pensar uma educação ambiental de dentro para fora, onde a relação pesquisador-pesquisado se estabelece como ponto de aproximação e conflito das dinâmicas socioculturais estabelecidas por esse encontro. O que nos aproxima de uma educação ambiental pós-colonial que surge das narrativas e experiências locais na convergência das diferenças e do que se produz e traduz junto a elas. Este trabalho discorre desses processos de aproximação e distanciamento que provocam outras traduções sobre a cultura-natureza de nós mesmos, indivíduos e sociedade.

Crescimento, teores e acúmulo de nutrientes em plantas de milho fertirrigadas com água residuária do beneficiamento de frutos de café

A cultura do cafeeiro sempre ocupou lugar de destaque na economia do país, dada sua importância na área econômica e social, buscando cada vez mais, um mercado diferenciado, com novas tecnologias para a melhoria da qualidade da bebida. A atividade de lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro, necessária para a redução do custo de secagem e a melhoria da qualidade de bebida, é geradora de grandes volumes de resíduos sólidos e líquidos, ricos em material orgânico e inorgânico. A água residuária da atividade de beneficiamento do café (ARC) é gerada anualmente em grande volume no Espírito Santo, e aliado aos nutrientes existentes nesse efluente indica a sua viabilidade de reaproveitamento na fertirrigação de culturas agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de água residuária de café no crescimento, na absorção e interação entre nutrientes e no estado nutricional do milho. Para tanto, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, onde foram aplicadas 7 doses de ARC, com 3 repetições, em unidades experimentais constituídas por vasos com 2 dm³ de solo. As doses foram equivalentes a 0,00, 15,17, 30,35, 45,52, 60,70, 75,87 e 91,05 litros de ARC por m² de solo. Realizou-se a semeadura de cinco sementes de milho híbrido BR 206 por vaso e cinco dias após a germinação das plantas foi feito o desbaste, mantendo-se três plantas por vaso. Aos trinta dias após a germinação determinou-se o diâmetro do caule (DC), área foliar (AF), matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca do sistema radicular (MSR), relação parte aérea/raiz (MSPA/MSR), razão massa radicular (matéria seca raiz/matéria seca total) e razão área foliar (área foliar/matéria seca total). Na parte aérea das plantas foi determinado os teores dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S). Os dados foram submetidos a análise de variância e as variáveis em função das doses de ARC submetidas a análise de regressão. Para as variáveis dependentes foi calculado o coeficiente de correlação linear de Pearson. A ARC serviu como fonte de nutrientes para as plantas de milho, aumentou o rendimento da maioria das variáveis de crescimento e os teores de N, K e S. Porém diminuiu o teor de Ca, Mg e P da parte aérea das plantas além de indicar que altas doses promovem desbalanceamento na relação entre nutrientes.

Caracterização físico-química do amido e da farinha da fruta-pão (Artocarpus altilis) e aplicação em pães de forma

A fruta-pão é um fruto rico em vitaminas e minerais do qual pode ser extraído o amido ou processado à forma de farinha aumentando sua vida de prateleira. Essa farinha pode substituir parcialmente a farinha de trigo em produtos panificáveis. O objetivo do presente estudo foi extrair e analisar algumas características físicas, químicas e tecnológicas do amido nativo de fruta-pão, além de realizar a caracterização físico-química da farinha obtida desse fruto, de suas misturas com a farinha de trigo e verificar a viabilidade destas na elaboração de pão de forma. O amido de fruta-pão foi submetido às análises de umidade, capacidade de ligação de água a frio (CLAF), poder de inchamento (PI), índice de solubilidade (IS), sinérese, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raio X. O amido de milho foi analisado para efeito de comparação. O amido de fruta-pão apresentou maior umidade (18,32%), CLAF (80,33%), PI (198,71 g/g a 90 0C), IS (7,22% a 90 0C) e sinérese (2,69 mL) quando comparado com o amido de milho. Pela análise de MEV, verificou-se que o amido de fruta-pão apresentou grânulos menores que os do amido de milho, mas ambos com formato poliédrico. A difração de raio X permitiu classificar o amido de milho como tipo A e o de fruta-pão como tipo B. As amostras de farinha analisadas continham um percentual de farinha de fruta-pão de 0% (controle), 5%, 10%, 15%, 20% e 100% e foram submetidas às análises de umidade, cinzas, extrato etéreo, carboidratos, proteína, energia, fibra total, solúvel e insolúvel, pH, cor e granulometria. Os mesmos percentuais de substituição foram utilizados para a elaboração dos pães, analisados em relação a umidade, peso, volume, volume específico, altura, perfil de textura, aceitação sensorial e intenção de compra. A substituição da farinha de trigo pela farinha de fruta-pão influenciou na granulometria das misturas, reduziu o teor de proteína de 10,8% para 3,99%, elevou o percentual de carboidratos, cinzas e pH de 73,84%, 0,52% e 5,94 para 83,10%, 2,19% e 6,34 , respectivamente. No entanto, para a umidade, teor de lipídeos e diferença global de cor das amostras não foi verificada influência significativa do percentual de substituição. A farinha de fruta-pão apresentou um maior percentual de fibras totais (21,17%), solúveis (10,39%) e insolúveis (10,77%). Para os pães de forma, o aumento da substituição não influenciou na umidade e no peso dos pães, exceto para a amostra com 100% de farinha de fruta-pão, que apresentou 41,28% de umidade e peso de 588,65 g. Para as demais análises, os maiores percentuais de substituição influenciaram negativamente as características do produto. Em relação a caracterização físico-química das amostras de farinha, o aumento do percentual de substituição influenciou na maioria dos parâmetros avaliados. Para os pães, as formulações com maiores notas hedônicas e com melhor intenção de compra foram as com substituição de 5% e de 10%.

Maize nitrogen fertilization in two crop rotation systems under no-till

The objective of this study was to evaluate split nitrogen (N) fertilization of maize applied in band at sowing and top dressing with and without crop rotation, under no-till. The experiment was conducted with six N rates at sowing (0, 20, 30, 40, 50 and 60 kg ha-1) combined with three rates in top dressing (40, 70, 100 kg ha-1) and two management systems: after five cropping sequences of maize and crop rotation (maize + soybean + oat + soybean + corn) in a randomized block design with four replications. The crop rotation system increased yield in approximately 7% in relation to the area without rotation. The split of nitrogen fertilization, in rates above 39 and 54 kg ha-1 at sowing and 70 and 40 kg ha-1 in top dressing, resulted in yield higher than that obtained with the application of 100 kg ha-1 in top dressing. Grain yield was higher with the rates 50 and 70 kg ha-1 of N compared with that obtained with 20 and 100 kg ha-1 at sowing and top dressing, respectively. The rate 70 kg ha-1 of N resulted in the highest yield at the lowest cost compared with the revenues and costs incurred with the rates 40 and 100 kg ha-1.

Agronomic performance of common bean in straw mulch systems and topdressing nitrogen rates in no-tillage

ABSTRACTIn no-tillage systems, straw coverage on soil surface is the key to success, and the choice of crops for rotation is crucial to achieve the sustainability and quality that conservation agriculture requires. The objective of this study was to evaluate the agronomic performance of the common bean cultivar IAC Formoso sown in succession to three straw mulch systems (corn alone, corn/Urochloa ruziziensisintercrop and U. ruziziensisalone) and topdress nitrogen rates (0; 40; 80; 120 and 160 kg ha-1N), at the four-leaf stage, three years after the implementation of no-tillage. The experiment was arranged in a randomized block split plot design, with three replications. Common bean highest yields were achieved in succession to U. ruziziensisalone and intercropped with corn. The corn/U. ruziziensisintercrop provided both straw and seed production, allowing for quality no-tillage. Topdressed nitrogen influenced the common bean yield when in succession to corn alone, U. ruziziensisalone and corn/U. ruziziensisintercrop in no-tillage.

Decomposition of ground biomass of secondary forest and yield of annual crops in no tillage

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the dynamics of decomposition process of chopped secondary forest system, previously enriched with legumes Inga velutina Willd. and Stryphnodendron pulcherrimum (Willd.) Hochr. and the contribution of this process to the nutrient input to the cultivation of corn and bean under no-tillage. The experimental design was a randomized block, split plot with four replications. The plots were two species (I. velutina and S. pulcherrimum) and the subplots were seven times of evaluation (0, 7, 28, 63, 189, 252, 294 days after experiment installation). There was no difference (p ≥ 0.05) between the secondary forest systems enriched and no interaction with times for biomass waste, decomposition constant and half-life time. The waste of S. pulcherrimum trees had higher (p < 0.05) C/N ratio than that I. velutina. However, this one was higher (p < 0.05) in lignin content. Nevertheless, the dynamics of residue decomposition was similar. The corn yield was higher (p < 0.05) in cultivation under I.velutina waste. Meanwhile, the beans planted after corn, shows similar (p > 0.05) yield in both areas, regardless of the waste origin.

Produção de biodiesel por catálise heterogénea

Mestrado em Engenharia Química. Ramo optimização energética na indústria química.

Otimização de estruturas de destilação azeotrópica com recurso a planeamento experimental

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