Gênese e micromorfologia de solos sob vegetação xeromórfica (caatinga) na região dos Lagos (RJ)

Na região dos Lagos do Rio de Janeiro, a existência de um clima mais seco condiciona um ambiente peculiar no sudeste brasileiro, com forte tendência à salinização e xerofitismo. Foram realizados estudos físicos, químicos, mineralógicos e micromorfológicos em transectos de solos da região. Os solos são eutróficos, considerando a ciclagem de nutrientes, o baixo grau de intemperismo e a presença de minerais primários com reserva de nutrientes. Os perfis mais desenvolvidos e latolizados são eutróficos e mostram evidências de pré-intemperismo em condições mais úmidas, nos topos mais conservados da região. Estes Latossolos (P2 e P7) são cauliníticos, com microestrutura granular, e apresentam índice Ki, feições micromorfológicas e submicroscópicas, relação Fe o/Fe d e valores de Fe-ataque sulfúrico típicas da classe. Apresentam também goethita, ilita e gibbsita, subordinadamente. A presença de ilita, a reserva em K e o caráter "intergrade" indicam menor grau de evolução dos Latossolos da região em relação aos Latossolos típicos da região Sudeste. Todos os solos estudados são geneticamente policíclicos e revelam uma tendência atual à acidificação superficial, mostrando que, em tempos subatuais relativamente recentes, prevaleceram condições de sazonalidade mais pronunciadas. Em subsuperfície, a acidificação provoca a desestabilização dos minerais 2:1 expansíveis e liberação de Al e Mg estruturais para formas mais solúveis, originando desbalanço da relação Ca:Mg no horizonte B. Há um papel destacado do Na e, ou, Na + Mg na dispersão de colóides, tendo como conseqüências os valores de argila dispersa nos solos e o gradiente textural observados. Teores elevados de Na e K trocáveis são atribuíveis a "sprays" salinos da laguna nos horizontes superficiais, além do intemperismo de plagioclásios de Na e Ca e feldspatos potássicos em subsuperfície. Pelo fracionamento de substâncias húmicas, observou-se uma tendência à formação e migração de complexos orgânicos por soluções ricas em sódio, como fulvatos e humatos de sódio, conforme mostram as altas e significativas correlações entre o Na trocável e as frações fúlvicas e húmicas.

Extração simultânea de alumínio, cálcio, magnésio, potássio e sódio do solo com solução de cloreto de amônio

Atualmente, alguns laboratórios de análise de solo determinam Al, Ca e Mg trocáveis em extratos de KCl 1 mol L-1 e K e Na na solução extratora Mehlich-1, também usada na extração de fósforo. Outros laboratórios, que empregam a resina trocadora de ânions para P, avaliam também Ca, Mg e K no extrato, não sendo possível determinar Al e Na. Dessa forma, achou-se oportuno avaliar a extração com NH4Cl 1 mol L-1 na determinação simultânea dos cinco cátions trocáveis: Al, Ca, Mg, K e Na, em comparação aos extratores KCl e Mehlich-1. Utilizaram-se amostras coletadas em áreas de cultivo de fruteiras irrigadas da região Nordeste e na área experimental da Embrapa Meio Ambiente em Jaguariúna (SP). Os métodos utilizados foram: (a) extração simultânea dos cinco cátions com NH4Cl 1 mol L-1, e (b) extração de Ca, Mg e Al com KCl 1 mol L-1, e de K e Na com o extrator Mehlich-1. A solução de NH4Cl 1 mol L-1 apresentou maior capacidade de extração de Mg do solo do que a solução de KCl 1 mol L-1; as duas soluções se equivaleram quanto à capacidade de extração de Ca e de Al. A solução de NH4Cl extraiu mais K e Na do que a solução Mehlich-1. Conclui-se que a solução de NH4Cl é uma opção conveniente para a extração de Al, Ca, Mg, K e Na trocáveis do solo.

Critérios de calagem para a soja no sistema plantio direto consolidado

As recomendações de calagem desenvolvidas para o sistema convencional de preparo do solo estão sendo utilizadas no sistema plantio direto, onde há uma dinâmica diferenciada dos atributos de acidez decorrente do acúmulo superficial de matéria orgânica e de nutrientes e menor toxidez por Al. Este trabalho relaciona diferentes indicadores de acidez de um Latossolo Vermelho aluminoférrico típico no sistema plantio direto com características de plantas de soja, para estabelecer critérios de calagem. Foram utilizados dois experimentos em plantio direto há oito anos, um iniciado a partir de lavoura convencional e outro de campo natural, com diferentes níveis de acidez, resultantes de aplicação anterior de doses de calcário. Amostras indeformadas de solo foram coletadas em colunas (PVC), e plantas de soja foram cultivadas por 25 dias. Os critérios de calagem foram obtidos a partir da derivação de equações relacionando o rendimento de grãos no campo e características de plantas de soja nas colunas com os seguintes indicadores de acidez do solo: pH em água e em CaCl2, Al trocável e sua saturação, relação Al/Ca + Mg trocáveis e saturação por bases. O pH em água de 5,5 e a saturação por bases de 62 % foram os critérios de calagem mais adequados, com amostragem do solo tanto na camada de 0-15 cm como na de 0-10 cm. Os critérios de calagem podem também ser estabelecidos, em curto prazo, por plantas desenvolvidas em amostras indeformadas de solo em colunas, de preferência utilizando características do sistema radicular.

Respostas nutricionais de cafeeiros Catuaí e Icatu a doses de calcário em subsuperfície

O aprofundamento do sistema radicular no solo é condicionado por relações Ca/Al adequadas, podendo a calagem subsuperficial apresentar efeito positivo no crescimento das raízes e na absorção de nutrientes. Assim sendo, foi realizado um experimento em colunas de solo, em casa de vegetação, no qual se avaliou a absorção de Al, Ca, Mg e P por duas variedades de cafeeiros (Catuaí e Icatu), uma sensível e outra tolerante ao Al, respectivamente, em função da aplicação em subsuperfície de sete doses de calcário (0,0; 0,49; 1,7; 2,9; 4,1; 6,6 e 9,3 t ha-1). Cultivaram-se as plantas até 6,5 meses de idade, em solo acondicionado em colunas de PVC, subdivididas em três anéis. O anel superior recebeu calcário e fertilização. Nos dois anéis inferiores, as saturações por Al (m %) variaram de 0 a 93 %. A aplicação de calcário na subsuperfície aumentou os teores de Ca e Mg na parte aérea e nas raízes e o teor de P nas folhas superiores de ambas as variedades. A eficiência de utilização de Ca na parte aérea e em raízes decresceu com a aplicação do calcário em subsuperfície para ambas as variedades, enquanto a eficiência de utilização de P diminuiu somente para a parte aérea da var. Icatu. A aplicação do calcário na subsuperfície reduziu o teor de Al na parte aérea da var. Icatu e em raízes da var. Catuaí. Os teores de P, Ca e Mg nas folhas foram adequados às variedades, independentemente da quantidade de calcário aplicada ao solo, indicando que a adubação e a correção da acidez da camada superficial do solo foram eficientes para manter a planta nutrida, independentemente do teor de Al na subsuperfície do solo.

Timing, location and crop species influence the magnitude of amelioration of aluminum toxicity by magnesium

The protective effect of cations, especially Ca and Mg, against aluminum (Al) rhizotoxicity has been extensively investigated in the last decades. The mechanisms by which the process occurs are however only beginning to be elucidated. Six experiments were carried out here to characterize the protective effect of Mg application in relation to timing, location and crop specificity: Experiment 1 - Protective effect of Mg compared to Ca; Experiment 2 - Protective effect of Mg on distinct root classes of 15 soybean genotypes; Experiment 3 - Effect of timing of Mg supply on the response of soybean cvs. to Al; Experiment 4 - Investigating whether the Mg protective effect is apoplastic or simplastic using a split-root system; Experiment 5 - Protective effect of Mg supplied in solution or foliar spraying, and Experiment 6 - Protective effect of Mg on Al rhizotoxicity in other crops. It was found that the addition of 50 mmol L-1 Mg to solutions containing toxic Al increased Al tolerance in 15 soybean cultivars. This caused soybean cultivars known as Al-sensitive to behave as if they were tolerant. The protective action of Mg seems to require constant Mg supply in the external medium. Supplying Mg up to 6 h after root exposition to Al was sufficient to maintain normal soybean root growth, but root growth was not recovered by Mg addition 12 h after Al treatments. Mg application to half of the root system not exposed to Al was not sufficient to prevent Al toxicity on the other half exposed to Al without Mg in rooting medium, indicating the existence of an external protection mechanism of Mg. Foliar spraying with Mg also failed to decrease Al toxicity, indicating a possible apoplastic role of Mg. The protective effect of Mg appeared to be soybean-specific since Mg supply did not substantially improve root elongation in sorghum, wheat, corn, cotton, rice, or snap bean when grown in the presence of toxic Al concentrations.

Contribution of Topography and Incident Solar Radiation to Variation of Soil and Plant Litter at an Area with Heterogeneous Terrain

Natural processes that determine soil and plant litter properties are controlled by multiple factors. However, little attention has been given to distinguishing the effects of environmental factors from the effects of spatial structure of the area on the distribution of soil and litter properties in tropical ecosystems covering heterogeneous topographies. The aim of this study was to assess patterns of soil and litter variation in a tropical area that intercepts different levels of solar radiation throughout the year since its topography has slopes predominantly facing opposing geographic directions. Soil data (pH, C, N, P, H+Al, Ca, Mg, K, Al, Na, sand, and silt) and plant litter data (N, K, Ca, P, and Mg) were gathered together with the geographic coordinates (to model the spatial structure) of 40 sampling units established at two sites composed of slopes predominantly facing northwest and southeast (20 units each). Soil and litter chemical properties varied more among slopes within similar geographic orientations than between the slopes facing opposing directions. Both the incident solar radiation and the spatial structure of the area were relevant in explaining the patterns detected in variation of soil and plant litter. Individual contributions of incident solar radiation to explain the variation in the properties evaluated suggested that this and other environmental factors may play a particularly relevant role in determining soil and plant litter distribution in tropical areas with heterogeneous topography. Furthermore, this study corroborates that the spatial structure of the area also plays an important role in the distribution of soil and litter within this type of landscape, which appears to be consistent with the action of water movement mechanisms in such areas.

Amostragem do solo em área com cana-de-açúcar após aplicação de corretivos

Este trabalho objetivou avaliar o efeito de dois métodos de amostragem nas propriedades químicas do solo, em área com cana-de-açúcar após tratamentos corretivos de acidez. O primeiro método consistiu na amostragem de solo em 30% dos pontos na posição da linha e 70% na posição da entrelinha (LE). No segundo método, as amostras de solo foram coletadas em 100% dos pontos na posição da entrelinha (E) e da combinação de duas fontes de corretivos, escória e calcário, com níveis de correção do V% para 50, para 75 e para 100, e uma testemunha sem correção. A amostragem do solo pelo método LE superestimou a acidez potencial, enquanto a amostragem do solo na entrelinha apresentou melhor ajuste dos dados para determinação do pH, H + Al, Ca, Mg e V% do solo.

Efeito do alumínio na absorção e na utilização de macronutrientes em duas cultivares de arroz

Para avaliar o efeito do Al na absorção e na utilização de alguns macronutrientes, as cultivares de arroz Fernandes e Maravilha, respectivamente, tolerante e sensível a esse metal, foram expostas ao Al, em solução nutritiva, durante 20 dias, quando determinaram-se os teores, a absorção líquida e a eficiência de utilização de P, K, Ca e magnésio. A absorção líquida e os teores desses macronutrientes na presença de Al decresceram na parte aérea e nas raízes das duas cultivares, especialmente na concentração mais elevada de Al e na cultivar sensível. Os macronutrientes que tiveram os teores mais reduzidos pelo Al nas raízes foram K>Mg>P e Ca>Mg=K>P e na parte aérea, Mg>Ca>P e Mg>Ca>P>K, nas cultivares tolerante e sensível, respectivamente. Os macronutrientes que tiveram a absorção mais reduzida pelo Al foram Mg>Ca>P>K, nas duas cultivares. Na presença de Al, a cultivar tolerante apresentou eficiência de utilização mais elevada de todos os macronutrientes. Os índices de utilização de P, Ca e Mg aumentaram na cultivar tolerante, mas decresceram em termos de P e K, aumentando apenas para Mg, na cultivar sensível. A tolerância diferencial dessas cultivares de arroz ao Al resulta, provavelmente, de suas diferenças em absorver, manter concentrações adequadas e utilizar com maior eficiência esses macronutrientes, principalmente Mg, Ca e fósforo.

Atributos químicos e físicos de um Argissolo Vermelho-Amarelo em sistema integrado de produção agroecológica

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de sistemas de manejo agroecológico sobre os atributos físicos e químicos de um Argissolo Vermelho-Amarelo. Foram selecionadas as seguintes áreas: preparo convencional (milho/feijão); plantio direto (berinjela/milho); consórcio maracujá/Desmodium sp.; área cultivada com figo; e sistema agroflorestal (SAF). Amostras indeformadas de solo foram coletadas em duas profundidades (0-5 e 5-10 cm) e em duas épocas (verão/2005 e inverno/2006). As propriedades edáficas analisadas foram: densidade do solo (Ds); volume total de poros; diâmetro médio ponderado (DMP) e diâmetro médio geométrico (DMG) de agregados; pH, Al, Ca+Mg, K, H+Al, P e carbono orgânico total (COT). Os maiores valores de Ds, P e K foram verificados na área de figo. O sistema milho/feijão apresentou os menores valores de DMP e DMG. Os maiores valores de DMP e DMG foram observados nos sistemas maracujá/Desmodium e berinjela/milho. As diferenças entre os valores de COT foram maiores à profundidade de 5-10 cm. O SAF apresentou maiores percentuais de porosidade total. A análise de componentes principais mostrou que a área cultivada com figo está associada a maiores índices de fertilidade do solo.

Epäpuhtaudet sinkin uutossa

Työssä tutkittiin metalli- ja anioniepäpuhtauksien myötäuuttautumista sinkin mukana di(2-etyyliheksyyli)fosforihappoalla (D2EHPA). Laboratoriokokeissa selvitettiin pH:n vaikutusta metalliepäpuhtauksien uuttautumiseen pH-alueella -O, l... 3 sekä pesujen vaikutusta sinkillä ladatun orgaanisen faasin metallipitoisuuksiin. Kokeita tehtiin sekä synteettisillä että autenttisilla prosessiliuoksilla. Anionikokeissa tutkittiin raudan ja sinkin vaikutusta kloridin ja fluoridin uuttautumiseen. Synteettisillä liuoksilla tehdyissä kokeissa tutkittiin kadmiumin, koboltin, nikkelin, kuparin sekä antimonin uuttautumista sinkkisulfaattiliuoksesta. Kokeissa havaittiin D2EHPA:n uuttavan sinkkiä selvästi em. metalleja paremmin. Sinkki uuttautui sulfaattiliuoksesta lähes täydellisesti tasapaino-pH:n ollessa yli 2,3. Sinkin jälkeen muista metalleista uuttautui eniten kadmium ja järjestyksessä sitten kupari, koboltti ja nikkeli. Epäpuhtausmetallien myötäuuttautumista lisääntyi uuton tasapaino-pH:n kasvaessa ja väheni sinkkilatauksen kasvaessa. Kahdella peräkkäisellä pesuaskeleella, joissa ensimmäinen pesuliuos sisälsi 5 g/L rikkihappoa ja toinen sekä 15 g/L rikkihappoa että 5 g/L sinkkiä saatiin kaikkien epäpuhtausmetallien pitoisuudet jäämään alle 3 mg/L. Antimonin uuttokokeissa huomattiin antimonin uuttautuvan täydellisesti D2EHPA:lla pH:sta riippumatta pH-alueella0...3. Prosessiliuoksilla tehdyissä kokeissa todettiin D2EHPA:n pystyvän tehokkaasti erottamaan sinkin magnesiumista ßzn,Mg ˜107 ja kadmiumista ßzn,cd ˜106. Havaittiin myös, että mitä suurempi sinkki- ja rautalataus orgaanisessa faasissa on sitä vähemmän magnesiumia ja kadmiumia uuttautuu. Ensimmäisessä pesussa saatiin sekä kadmiumin että magnesiumin pitoisuudet putoamaan keskimäärin 0,1 mg/L eli 30 alkuperäisestä pitoisuudesta. Toisella pesuaskeleella ei enää ollut vaikutusta kadmiumin ja magnesiumin pitoisuuksiin orgaanisessa faasissa. Kokeissa havaittiin myös, että D2EHPA:n latausasteen ylittäessä 0,7 alkaa sinkki-D2EHPA-kompleksit polymeroitua ja faasit eivät enää selkeytyneet helposti. Anionikokeissa huomattiin, ettei D2EHPA uuttanut kloridi tai fluoridi sinkin tai raudan mukana. D2EHPA:n havaittiin myös itsessään sisältävän hieman kloridia.

Zinc accumulation in phosphate granules of Ucides cordatus hepatopancreas

Amorphous phosphate granules are present in vertebrate and invertebrate organisms. The functions attributed to these structures depend on their mineral contents and organic matrix composition. In the present study we have determined zinc concentrations in the hepatopancreas of the crab Ucides cordatus from regions contaminated with zinc, and the elemental composition of hepatopancreal phosphate granules. Organisms were collected from the contaminated areas of Sepetiba Bay (SB) and Guanabara Bay (GB), and from a non-contaminated area, Ribeira Bay (RB). The first two sites are located near the metropolitan region of Rio de Janeiro city, Brazil. Atomic absorption spectroscopy (AAS) showed a significant difference (P<0.05) for zinc concentration in the hepatopancreas from organisms collected at the contaminated sites GB (210 ± 20 µg/g dry weight) and SB (181 ± 16 µg/g dry weight) compared to the non-contaminated site RB (76 ± 14 µg/g dry weight). Phosphate granules isolated from hepatopancreatic tissue were studied by electron diffraction (ED), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and electron spectroscopic imaging (ESI). ED of granules presented no diffraction spots, indicating that these structures are in an amorphous state, while EDX of granules isolated from a contaminated area contained P, Ca and Zn. Mg, Cl and Fe were also found in some of the spectra. ESI showed that O, P and Ca were colocalized in the mineralized layers of most granules observed. The correlation between the results obtained by AAS and those obtained by microanalytical techniques suggests that the hepatopancreatic granules of U. cordatus may be related to the phenomenon of heavy metal retention.

Spin Polarization and Normal Reflection at Nanoscale Point Contacts

This thesis presents point-contact measurements between superconductors (Nb, Ta, Sn,Al, Zn) and ferromagnets (Co, Fe, Ni) as well as non-magnetic metals (Ag, Au, Cu, Pt).The point contacts were fabricated using the shear method. The differential resistanceof the contacts was measured either in liquid He at 4.2 K or in vacuum in a dilutionrefrigerator at varying temperature down to 0.1 K. The contact properties were investigatedas function of size and temperature. The measured Andreev-reflection spectrawere analysed in the framework of the BTK model – a three parameter model that describescurrent transport across a superconductor - normal conductor interface. Theoriginal BTK model was modified to include the effects of spin polarization or finitelifetime of the Cooper pairs. Our polarization values for the ferromagnets at 4.2 K agree with the literature data, but the analysis was ambiguous because the experimental spectra both with ferromagnets and non-magnets could be described equally well either with spin polarization or finite lifetime effects in the BTK model. With the polarization model the Z parametervaries from almost 0 to 0.8 while the lifetime model produces Z values close to 0.5. Measurements at lower temperatures partly lift this ambiguity because the magnitude of thermal broadening is small enough to separate lifetime broadening from the polarization. The reduced magnitude of the superconducting anomalies for Zn-Fe contacts required an additional modification of the BTK model which was implemented as a scaling factor. Adding this parameter led to reduced polarization values. However, reliable data is difficult to obtain because different parameter sets produce almost identical spectra.

Determinação da dissolução de alumínio durante cozimento de alimentos em panelas de alumínio

Embora os estudos mais recentes não confirmem a correlação entre a presença do alumínio no organismo humano e o Mal de Alzheimer, com freqüência esse assunto é trazido à tona. O presente trabalho foi realizado de forma a avaliar a ocorrência de migração significativa de alumínio proveniente de utensílios domésticos, durante o preparo de alimentos. Foram estudados sete tipos de alimentos com preparos diferenciados e três tipos de panela (caçarola, de pressão e frigideira), nas versões sem e com revestimento (Teflon). A análise do metal foi realizada em espectrômetro de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado. Os resultados demonstraram transferência desprezível do Al para alguns alimentos, sendo que a maior transferência ocorreu no preparo de molho de tomate (baixo valor de pH), na panela sem revestimento. Um cardápio preparado com todos esses alimentos para as duas refeições diárias, mostrou que a massa de Al incorporada pelo alimento corresponde a 2% do limite de ingestão diária de Al (1 mg.kg -1 de peso corporal/dia), considerando-se um indivíduo de 60 kg. Assim, conclui-se que o uso de panelas de alumínio no preparo de alimentos praticamente não interfere na ingestão total do elemento para o ser humano.

Statistical Analysis of Eco-Toxicologic Data of Mammals from a Polluted Area

Several eco-toxicological studies have shown that insectivorous mammals, due to their feeding habits, easily accumulate high amounts of pollutants in relation to other mammal species. To assess the bio-accumulation levels of toxic metals and their in°uence on essential metals, we quantified the concentration of 19 elements (Ca, K, Fe, B, P, S, Na, Al, Zn, Ba, Rb, Sr, Cu, Mn, Hg, Cd, Mo, Cr and Pb) in bones of 105 greater white-toothed shrews (Crocidura russula) from a polluted (Ebro Delta) and a control (Medas Islands) area. Since chemical contents of a bio-indicator are mainly compositional data, conventional statistical analyses currently used in eco-toxicology can give misleading results. Therefore, to improve the interpretation of the data obtained, we used statistical techniques for compositional data analysis to define groups of metals and to evaluate the relationships between them, from an inter-population viewpoint. Hypothesis testing on the adequate balance-coordinates allow us to confirm intuition based hypothesis and some previous results. The main statistical goal was to test equal means of balance-coordinates for the two defined populations. After checking normality, one-way ANOVA or Mann-Whitney tests were carried out for the inter-group balances

Indicadores para tomada de decisão para a calagem no sistema plantio direto

As recomendações de calagem utilizadas no sistema plantio direto (SPD) foram desenvolvidas no sistema convencional (SC), tendo como base o pH do solo. No SPD ocorrem alterações nas características do solo, como dinâmica diferenciada do alumínio e aumento dos teores de fósforo e cálcio na camada superficial, que provocam uma menor resposta à calagem. A Comissão de Química e Fertilidade do Solo NRS/SBCS alterou, em 2000, o valor do pH do solo de 6,0 para 5,5 e acrescentou a saturação por bases de 60 % para a tomada de decisão para a aplicação de calcário no SPD. Há, ainda, a necessidade de sua validação em áreas de lavoura. O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns indicadores para a tomada de decisão para a aplicação de calcário no SPD em áreas de lavoura. Foram utilizados 7 cultivos em 6 lavouras no SPD consolidado em Latossolo Vermelho distrófico, sem adição de tratamentos, onde foram coletadas amostras de solo e de tecido vegetal e avaliado o rendimento de grãos. Os coeficientes de determinação, entre o rendimento de grãos e os indicadores de acidez foram superiores com alumínio trocável, a saturação por alumínio e Al/Ca+Mg comparado ao pH em água e a saturação por bases, sendo estes os indicadores de tomada de decisão adotados pela Comissão... a partir de 2000. Os valores de referência de 0,3 cmolc dm-3 de alumínio trocável ou 5 % de saturação por alumínio podem ser utilizados como critérios adicionais ao pH em água de 5,5 e/ou saturação por bases de 65 %, para a tomada de decisão para a calagem no sistema plantio direto consolidado. A combinação de um grupo de indicadores de acidez e de fertilidade do solo não contribuiu para a melhoria do processo de tomada de decisão.