Volatilização de amônia, lixiviação de nitrogênio e produtividade de milho em resposta à aplicação de misturas de uréia com sulfato de amônio ou com gesso agrícola

A adubação em cobertura na cultura de milho, assim como de outras culturas anuais, deve incluir N e S para acrescentar qualidade protéica à produção de grãos. Este trabalho foi desenvolvido na safra 2004/2005, na cultura de milho, na Fazenda Floresta do Lobo - Pinusplan, BR 050, km 93, município de Uberlândia (MG). O estudo foi realizado em Latossolo Vermelho ácrico típico fase Cerrado subcaducifólio muito argiloso (720 g kg-1), objetivando: quantificar as perdas por volatilização de N-NH3 provenientes de algumas das misturas de grânulos utilizadas em cobertura nitrogenada na cultura de milho; determinar a distribuição, até 60 cm de profundidade de solo, do N-mineral (NH4+ e NO3-) e S-SO4(2-) após 37 e 51 dias da aplicação dos adubos em cobertura; e avaliar o efeito na produtividade de milho da aplicação de misturas de grânulos, com diferentes granulometrias e relações N:S, em relação à aplicação exclusiva, em cobertura nitrogenada, de uréia (U) e sulfato de amônio (SA). Foram instalados 11 tratamentos de adubação N:S:K em cobertura, no estádio de 5-6 folhas, em dose de 90 kg ha-1 de N, nas formas exclusivas de U e SA, em misturas físicas de U+SA granulado (U+SAgr), U+SA farelado (U+SAfa), U+Gesso granulado (U+Gesso gr) e U+Gesso em pó (U+Gesso pó), em delineamento de blocos casualizados. As perdas gasosas de N-NH3 foram em ordem decrescente, em relação ao N aplicado: U 76,8 %; U+SA Gr 37,9 %; U+SAfa 27,7 % e SAfa 7,8 %. Os teores de N-amônio e N-nitrato no solo, após 37 dias da aplicação das misturas, mostraram-se similares à testemunha (menos N), evidenciando que o N fornecido via fertilizante foi em parte absorvido pela cultura, nitrificado, lixiviado e, ou, adsorvido em maior profundidade. Aos 51 dias após a aplicação das misturas, o teor de N-mineral total do solo, estava mais evidente nas camadas de 20 a 40 cm de profundidade, indicando lixiviação de N das camadas mais superficiais. Nos tratamentos com aplicação de apenas U ou SA, essa tendência foi mais atenuada. Quanto ao S-sulfato, a camada mais superficial apresentou os menores teores em todos os tratamentos, diminuindo ainda mais na camada de 0 a 10 cm, após os 37 e 51 dias da aplicação dos fertilizantes. Os teores de S-sulfato continuaram expressivos nas camadas mais profundas. No estádio de florescimento, a análise de nutrientes na folha oposta à espiga não mostrou diferença significativa na relação N:S, assim como na parte aérea da planta. As maiores produtividades foram alcançadas pelos tratamentos de U+SAfa e U+Gesso gr, respectivamente: 10.285 kg ha-1 e 10.241 kg ha-1 de grãos. Os tratamentos com maiores produtividades ocorreram com a aplicação da U em mistura com SAfa, SAgr e Gesso gr, nas relações N:S entre 2,75 e 4,0. Esses resultados permitem concluir que a aplicação de S em cobertura pode ser realizada misturando-se U com SA ou U com Gesso gr, embora esta última tenha apresentado perdas de NH3 mais significativas.

Utilização de uréia em misturas com sulfato de amônio ou com gesso na cultura de milho

Aspectos qualitativos e quantitativos devem ser considerados na adubação nitrogenada de cobertura na cultura de milho. Este estudo teve por objetivo avaliar, nos municípios de Votuporanga (SP) e Uberlândia (MG), o efeito de diferentes misturas de grânulos, contendo N e S, na produtividade de milho. Em um Argissolo Vermelho eutrófico A moderado textura arenosa (120 g kg-1 de argila) de Votuporanga, foram estimadas as perdas por volatilização de N-NH3, das misturas de grânulos constituídas por uréia (U) e sulfato de amônio (SA), ou U e gesso agrícola, aplicadas no primeiro parcelamento de cobertura nitrogenada. Em Uberlândia, em Latossolo Vermelho ácrico típico fase Cerrado subcaducifólio muito argiloso (720 g kg-1), foram determinados a distribuição de N-inorgânico e S-sulfato em profundidade, após a aplicação das misturas em cobertura, e os custos de aplicação dessas fontes. Os experimentos foram instalados em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições, e as misturas de grânulos aplicadas em superfície, na entre linha de cultivo. Em Votuporanga, foram acompanhados dois experimentos: safra 2005/2006 e safrinha 2006. Na safra de 2005/2006, foram comparados quatro tratamentos de cobertura: testemunha, sem N, uréia+sulfato de amônio farelado (U+SAfa), uréia+gesso granulado (U+Gesso gr) e uréia+gesso em pó (U+Gesso pó), aplicados em dois parcelamentos de 45 kg ha-1 de N cada, nos estádios de cinco a seis folhas e 12 a 13 folhas. As perdas de N-NH3 volatilizado em função do N aplicado foram de 45,9, 56,6 e 61,1 % das misturas U+SAfa, U+Gesso pó e U+Gesso gr, respectivamente. A produtividade de grãos não mostrou diferença significativa entre os tratamentos, sendo, em média, de 5.362 kg ha-1. Na safrinha, uréia+sulfato de amônio granulado (U+SAgr) foi incluído nos tratamentos. Neste experimento, as misturas de grânulos foram aplicadas em doses de 50 kg ha-1 de N cada, em cobertura, nos estádios de três a quatro folhas e seis a sete folhas. A produtividade de grãos foi similar entre as fontes de U+SA e U+Gesso, sendo em média de 5.332 kg ha-1. Em Uberlândia, foram comparados os cinco tratamentos testados no experimento - safrinha de Votuporanga. As misturas de grânulos foram aplicadas em dose única de 90 kg ha-1 de N, no estádio de quatro a cinco folhas. Os maiores teores de N-mineral total foram detectados na camada de 0 a 10 cm de profundidade, em todos os tratamentos (abaixo de 3 mg dm-3), diminuindo em profundidade, enquanto o S-sulfato concentrou-se entre as camadas de 10 a 60 cm. Os tratamentos de U+Gesso e U+SA apresentaram, em média, produtividades de 11.364 e 10.300 kg ha-1 de grãos, respectivamente. O custo de aplicação de U+Gesso gr foi 27,7 % superior aos custos médios de aplicação de U+SAgr e U+SAfa, devido a seu menor teor de N, e 7,8 % superior em relação aos custos diretos totais por hectare. A mistura NK com aplicação posterior de U+Gesso pó apresentou custo de aplicação similar ao da U+Gesso gr, devido à dupla operação de aplicação do primeiro. Os resultados em ambas as regiões permitem concluir que o milho respondeu de forma similar à aplicação em cobertura das fontes mistas, U+SA e U+Gesso, independentemente da granulometria dos produtos, e que os custos de aplicação das formas U+Gesso foram superiores aos das misturas U+SA.

Properties of nitrogen doped silicon films deposited by low-pressure chemical vapor deposition from silane and ammonia

Nitrogen doped silicon (NIDOS) films have been deposited by low-pressure chemical vapor deposition from silane SiH4 and ammonia NH3 at high temperature (750°C) and the influences of the NH3/SiH4 gas ratio on the films deposition rate, refractive index, stoichiometry, microstructure, electrical conductivity, and thermomechanical stress are studied. The chemical species derived from silylene SiH2 into the gaseous phase are shown to be responsible for the deposition of NIDOS and/or (silicon rich) silicon nitride. The competition between these two deposition phenomena leads finally to very high deposition rates (100 nm/min) for low NH3/SiH4 gas ratio (R¿0.1). Moreover, complex variations of NIDOS film properties are evidenced and related to the dual behavior of the nitrogen atom into silicon, either n-type substitutional impurity or insulative intersticial impurity, according to the Si¿N atomic bound. Finally, the use of NIDOS deposition for the realization of microelectromechanical systems is investigated.

Embodied pollution in Spanish household consumption: a disaggregate analysis

[spa] En este artículo aplicamos un modelo input-output ampliado medioambientalmente para analizar un aspecto específico de la hipótesis de la curva de Kuznets ambiental. El propósito del estudio es analizar si las estructuras de consumo de los hogares con una mejor ‘posición económica’ pueden tener un efecto positivo para reducir las presiones medioambientales. Para ello combinamos información de diferentes bases de datos para analizar el impacto de la contaminación atmosférica del consumo de diferentes hogares españoles en el año 2000. Consideramos nueve gases, i.e. los seis gases de efecto invernadero (CO2, CH4, N2O, SF6, HFCs, y PFCs) y otros tres gases (SO2, NOx, y NH3). Clasificamos los hogares en quintiles de gasto per capita y quintiles de gasto equivalente. Los resultados obtenidos muestran que hay una relación positiva y elevada entre el nivel de gasto y las emisiones directas e indirectas generadas por el consumo de los hogares; sin embargo, las intensidades de emisión tienden a disminuir con el nivel de gasto para los diferentes gases, con la excepción de SF6, HFCs, y PFCs.

Ammonium chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning

The great difficulty of incorporation of N fertilizers into the "green sugarcane" system causes concern and since urea is the most commonly used source, there is the risk of loosing NH3 through volatilization. For this reason, a field experiment was undertaken (in a Hapludox Typic) with the objective of evaluating the agronomic efficiency of ammonium chloride on stubble of the second ratoon (SP89 1115), as well as its residual effect on the subsequent cycle (third ratoon). The experimental design was randomized blocks with four replications. Treatments consisted of three N rates (60, 120 and 180 kg ha-1 N) in the form of NH4Cl, in addition to a control treatment without the addition of N fertilizer. The ratoon cane of the second cutting was harvested in November 2006 and the treatments were applied in December 2006. The second ratoon was harvested mechanically in November 2007 and in December 2007, 450 kg ha-1 of the NPK mixture 20-05-19 was applied, providing 90, 22 and 86 kg ha-1 N, P2O5 and K2O, respectively, for the purpose of evaluating the effect of residual-N from the treatments implanted in December 2006. An increase in the rates of N-NH4Cl had a positive effect on the leaf concentrations of P, Mg and S. Stalk yield (MSS - Mg ha-1 of sugarcane stalks) and sugar (MSH - Mg ha-1 of sucrose) in the November 2006 harvest responded linearly to the increase of N doses in the form of NH4Cl. In relation to the effect of residual-N in the 2007/2008 harvest, it was observed, in general, that the concentrations of macronutrients in the sugarcane leaf +1 were within the range considered adequate in the state of São Paulo, Brazil. The residual-N of the NH4Cl doses resulted in a significant reduction in stalk (MSS) and sugar (MSH) production. It may be concluded that the NH4Cl source at a dose of 120 kg ha-1 N in ratoon fertilization of the second cutting was agronomically efficient, presenting, however, less efficiency of residual-N in the subsequent cycle.

Ammonia volatilization in no-till system in the south-central region of the State of Paraná, Brazil

Ammonia (NH3) volatilization can reduce the efficiency of urea applied to the surface of no-till (NT) soils. Thus, the objectives of this study were to evaluate the magnitude of NH3 losses from surface-applied urea and to determine if this loss justifies the urea incorporation in soil or its substitution for other N sources under the subtropical climatic conditions of South-Central region of Paraná State, Brazil. The experiment, performed over four harvesting seasons in a clayey Hapludox followed a randomized block design with four replicates. A single dose of N (150 kg ha-1) to V5 growth stage of corn cultivated under NT system was applied and seven treatments were evaluated, including surface-applied urea, ammonium sulfate, ammonium nitrate, urea with urease inhibitor, controlled-release N source, a liquid N source, incorporated urea, and a control treatment with no N application. Ammonia volatilization was evaluated for 20 days after N application using a semi-open static system. The average cumulative NH3 loss due to the superficial application of urea was low (12.5 % of the applied N) compared to the losses observed in warmer regions of Southeastern Brazil (greater than 50 %). The greatest NH3 losses were observed in dry years (up to 25.4 % of the applied N), and losses decreased exponentially as the amount of rainfall after N application increased. Incorporated urea and alternative N sources, with the exception of controlled-release N source, decreased NH3 volatilization in comparison with surface-applied urea. Urea incorporation is advantageous for the reduction of NH3 volatilization; however, other aspects as its low operating efficiency should be considered before this practice is adopted. In the South-Central region of Paraná, the low NH3 losses from the surface-applied urea in NT system due to wet springs and mild temperatures do not justify its replacement for other N sources.

Volatilização de amônia do solo após a aplicação de ureia convencional ou com inibidor de urease

Volatilização de NH3 é a principal reação que diminui a eficiência de utilização pelas plantas do N proveniente da ureia, quando ela é aplicada sobre a superfície do solo. A fim de minimizar essa perda, produtos têm sido misturados à ureia para inibir temporariamente a ação da urease. Este trabalho objetivou avaliar alternativas de aplicação de um fertilizante com inibidor de urease, visando a diminuir a volatilização de NH3 relativamente à ureia convencional, em algumas condições ambientais e de solo. Foram desenvolvidos quatro experimentos, todos em condições de laboratório, em 2007 e 2008, em Cambissolo Húmico. Os tratamentos variaram em cada estudo e incluíram combinações de níveis de pH do solo (natural; 5,5; 6,3; e 6,8), umidade do solo (5, 10 ou 20 % de água) e temperaturas ambientais (18 e 35 ºC), além de estados físicos (sólido ou líquido) e de métodos de aplicação dos fertilizantes (na superfície ou incorporado ao solo). As unidades experimentais foram constituídas por bandejas plásticas (23 x 51 x 17 cm) com 12 kg de solo, numa espessura de 15 cm, sobre as quais foram instaladas câmaras coletoras de NH3. A amônia volatilizada foi determinada em várias épocas, nos primeiros 28 dias após a aplicação dos fertilizantes. O pico de volatilização diária de NH3 ocorreu sempre na primeira semana depois da adição dos fertilizantes ao solo, e aconteceu dois a três dias mais tarde para a ureia com inibidor de urease, em relação à ureia convencional. A volatilização de NH3 nem sempre foi maior para a ureia convencional em comparação ao fertilizante contendo inibidor de urease, tampouco para o estado líquido em relação ao granulado. A volatilização de NH3 aumentou com a elevação do pH, da temperatura e da dose aplicada de N e foi menor nos extremos de umidade (solo com 5 % ou com 20 % de água). Para os fertilizantes aplicados sobre a superfície do solo, a taxa máxima de perda diária foi correspondente a 14 kg ha-1 de N, e a perda total acumulada variou de 2 a 50 % do N aplicado, dependendo principalmente do estado físico em que o fertilizante foi aplicado, da umidade do solo e da temperatura ambiente. A incorporação dos fertilizantes amídicos ao solo foi a maneira mais eficaz de minimizar as perdas de N por volatilização.

Volatilização de amônia da ureia alterada por sistemas de preparo de solo e plantas de cobertura invernais no Centro-Sul do Paraná

O sistema plantio direto (PD) intensifica as perdas de N da ureia por volatilização, em comparação ao preparo convencional (PC). O objetivo deste estudo foi avaliar a magnitude desse efeito nas condições de temperatura amena e primavera chuvosa da região Centro-Sul do Paraná, bem como avaliar a influência de diferentes plantas de cobertura invernais (aveia-branca e ervilhaca comum) nas perdas de amônia (NH3) em PD. O estudo sobre o efeito dos preparos de solo foi realizado em experimento de longa duração (28 anos), e a avaliação das plantas de cobertura foi feita em experimento implantado especificamente com esse fim em área em PD por longo período (> 15 anos). Em ambos os experimentos cultivou-se milho. A ureia foi aplicada nas doses de 0, 80 e 160 kg ha-1 de N em apenas uma aplicação no experimento de preparos, e nas doses de 0, 100 e 200 kg ha-1 de N, divididas em duas aplicações, no experimento de plantas de cobertura. A volatilização de amônia foi avaliada durante 20 dias após a aplicação da ureia, utilizando coletores semiabertos estáticos. A atividade da urease no solo foi avaliada em ambos os experimentos. As maiores taxas de perda de NH3 ocorreram nos cinco dias que sucederam à aplicação de ureia. As perdas acumuladas atingiram 18 % da dose aplicada no PD e 3 % no PC, e as maiores perdas no PD podem ser parcialmente relacionadas à maior atividade da urease na camada superficial do solo. A volatilização de amônia não foi alterada pelo tipo de planta de cobertura. O parcelamento da adubação nitrogenada em cobertura por si só não garante a diminuição das perdas de N por volatilização, a qual é relacionada à ocorrência de chuva no período imediatamente posterior à aplicação da ureia.

Ammonia losses estimated by an open collector from urea applied to sugarcane straw

The quantification of ammonia (NH3) losses from sugarcane straw fertilized with urea can be performed with collectors that recover the NH3 in acid-treated absorbers. Thus, the use of an open NH3 collector with a polytetrafluoroethylene (PTFE)-wrapped absorber is an interesting option since its cost is low, handling easy and microclimatic conditions irrelevant. The aim of this study was to evaluate the efficiency of an open collector for quantifying NH3-N volatilized from urea applied over the sugarcane straw. The experiment was carried out in a sugarcane field located near Piracicaba, São Paulo, Brazil. The NH3-N losses were estimated using a semi-open static collector calibrated with 15N (reference method) and an open collector with an absorber wrapped in PTFE film. Urea was applied to the soil surface in treatments corresponding to rates of 50, 100, 150 and 200 kg ha-1 N. Applying urea-N fertilizer on sugarcane straw resulted in losses NH3-N up to 24 % of the applied rate. The amount of volatile NH3-N measured in the open and the semi-open static collector did not differ. The effectiveness of the collection system varied non-linearly, with an average value of 58.4 % for the range of 100 to 200 kg ha-1 of urea-N. The open collector showed significant potential for use; however, further research is needed to verify the suitability of the proposed method.

Volatilização de amônia em solos alagados influenciada pela forma de aplicação de ureia

A volatilização de amônia (NH3) e a nitrificação seguida pela desnitrificação são os principais mecanismos de perdas de N nos solos alagados destinados ao cultivo do arroz. Se os fertilizantes nitrogenados não forem manejados adequadamente, os índices de recuperação de N pelas plantas serão muito baixos. O objetivo deste trabalho foi quantificar a volatilização de amônia em solos alagados influenciada pela forma de aplicação de ureia, em casa de vegetação. Foram conduzidos dois experimentos, sendo um em Cambissolo (Thermic Vertic Haplaquepts), no Estado do Mississippi, EUA, e outro em Gleissolo (Entisol Aeric Typic), em Santa Catarina, Brasil. A captação de amônia foi realizada por esponjas acidificadas, colocadas dentro de tubos de PVC (15 cm de diâmetro e 60 cm de altura) encravados dentro de baldes com 15 cm de espessura de solo, sem a presença de plantas. Em cada vaso, foram aplicados 353 mg de N, equivalente a 200 kg ha-1 de N, nas seguintes formas: ureia sólida aplicada sobre a superfície do solo úmido, sem alagamento posterior; ureia solubilizada em água deionizada e aplicada sobre a lâmina de água de alagamento; ureia sólida aplicada sobre a lâmina de água de alagamento; ureia incorporada na lama, seguida de alagamento; ureia aplicada sobre solo seco, seguida de alagamento 48 h depois; e uma testemunha alagada (sem N). As esponjas captadoras de amônia foram trocadas ao serem completados 1, 3, 6, 9, 13, 17 e 22 dias de alagamento, e nelas determinou-se a quantidade de amônia volatilizada. Na água de alagamento do solo, determinaram-se o pH e a concentração de amônio. A emissão de amônia variou com a forma de aplicação da ureia, e o comportamento foi similar nos dois solos. A volatilização de amônia na testemunha foi insignificante. Nos tratamentos com ureia, as menores perdas ocorreram quando ela foi incorporada na lama (com posterior alagamento) seguida pela aplicação em solo seco com alagamento 48 h após, tendo atingido, respectivamente, 4 e 15 % do N aplicado no Cambissolo (CXbe) e 6 e 10 % no Gleissolo (GXbd). As maiores perdas ocorreram quando a ureia foi aplicada na lâmina de água, tanto na forma líquida (34 % no CXbe e 38 % no GXbd) quanto na sólida (29 % no CXbe e 37 % no GXbd), seguida pela ureia aplicada em solo úmido, sem alagamento (26 % no CXbe e 22 % no GXbd). A fim de evitar excessiva volatilização de amônia em solos cultivados com arroz no sistema inundado, a ureia deve ser aplicada na lama ou em condições de solo seco e, em ambos os casos, seguida de alagamento imediato.

Urea coated with oxidized charcoal reduces ammonia volatilization

Urea is the most consumed nitrogen fertilizer in the world. However, its agronomic and economic efficiency is reduced by the volatilization of NH3, which can reach 78 % of the applied nitrogen. The coating of urea granules with acidic compounds obtained by charcoal oxidation has the potential to reduce the volatilization, due to the acidic character, the high buffering capacity and CEC. This work aimed to evaluate the effect of HNO3-oxidized carbon on the control of NH3 volatilization. These compounds were obtained by oxidation of Eucalyptus grandis charcoal, produced at charring temperatures of 350 and 450 ºC, with 4.5 mol L-1 HNO3. The charcoal was oxidized by solubilization in acidic or alkaline medium, similar to the procedure of soil organic matter fractionation (CHox350 and CHox450). CHox was characterized by C, H, O, N contents and their respective atomic relations, by the ratio E4 (absorbance 465 nm) by E6 (absorbance 665 nm), and by active acidity and total acidity (CEC). The inhibitory effect of CHox on the urease activity of Canavalia ensiformis was assessed in vitro. The NH3 volatilization from urea was evaluated with and without coating of oxidized charcoal (U-CHox350 or U-CHox450) in a closed system with continuous air flow. The pH of both CHox was near 2.0, but the total acidity of CHox350 was higher, 72 % of which was attributed to carboxylic groups. The variation in the ionization constants of CHox350 was also greater. The low E4/E6 ratios characterize the high stability of the compounds in CHox. CHox did not inhibit the urease activity in vitro, although the maximum volatilization peak from U-CHox450 and U-CHox350 occurred 24 h after that observed for uncoated urea. The lowest volatilization rate was observed for U-CHox350 as well as a 43 % lower total amount of NH3 volatilized than from uncoated urea.

Volatilização de amônia oriunda de ureia pastilhada com micronutrientes em ambiente controlado

Novas tecnologias com o intuito de minimizar as perdas de N-NH3 por volatilização devem ser desenvolvidas para aumentar a eficiência de uso do N-ureia. A incorporação de boro e cobre na ureia pode reduzir esses efeitos por meio da inibição da atividade da urease. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, onde foram aplicados diferentes fertilizantes nitrogenados (ureia pastilhada com e sem boro e cobre, sulfato de amônio, ureia com inibidor da urease NBPT, ureia granulada e ureia revestida com boro e cobre) na superfície de um Planossolo Háplico contido em bandejas (0,1 m² de área e 10 cm de profundidade), em dose equivalente a 200 kg ha-1 de N. Foram avaliadas as perdas de N-NH3 por volatilização durante 18 dias, com o auxílio de um coletor semiaberto. A adição de cobre e boro no processo de pastilhamento da ureia reduziu as perdas de amônia por volatilização em até 54 %, quando comparado com a ureia granulada comercial, comprovando ser eficiente contra as perdas de N-NH3 por volatilização.

Microstructure of highly oriented, hexagonal, boron nitride thin films grown on crystalline silicon by radio frequency plasma-assisted chemical vapor deposition

We present a high‐resolution electron microscopy study of the microstructure of boron nitride thin films grown on silicon (100) by radio‐frequency plasma‐assisted chemical vapor deposition using B2H6 (1% in H2) and NH3 gases. Well‐adhered boron nitride films grown on the grounded electrode show a highly oriented hexagonal structure with the c‐axis parallel to the substrate surface throughout the film, without any interfacial amorphous layer. We ascribed this textured growth to an etching effect of atomic hydrogen present in the gas discharge. In contrast, films grown on the powered electrode, with compressive stress induced by ion bombardment, show a multilayered structure as observed by other authors, composed of an amorphous layer, a hexagonal layer with the c‐axis parallel to the substrate surface and another layer oriented at random

Volatilização de Amônia Proveniente de Ureia Compactada com Enxofre e Bentonita, em Ambiente Controlado

Nos últimos anos, novas tecnologias têm sido desenvolvidas para reduzir as perdas de N quando se utiliza ureia como fonte desse macronutriente. A utilização de fertilizantes de características ácidas pode reduzir as perdas de amônia por volatilização, quando combinados com a ureia. O objetivo deste trabalho foi avaliar as perdas de amônia provenientes de fontes de N revestidas e, ou, incorporadas com ou sem enxofre e bentonita. Esses foram aplicados na superfície de um Planossolo Háplico contido em bandejas (0,1 m2 de área e 10 cm de profundidade), em dose equivalente a 200 kg ha-1 de N. Foram avaliadas as perdas de N-NH3 por volatilização durante 21 dias, com auxílio de um coletor semiaberto. A adição de diferentes fontes de enxofre e de bentonita no processo de compactação da ureia reduziu as perdas de amônia em até 29 %, quando comparadas com a ureia granulada comercial, comprovando serem alternativas promissoras para aumentar a eficiência da adubação nitrogenada.

Glutamine synthesis rate in the hyperammonaemic rat brain using simultaneous localized in vivo H-1 and N-15 MRS

Objectives: Glutamine synthetase is a critical step in the glutamate-glutamine cycle, the major mechanism of glutamate neurotransmission and is implicated in the mechanism of ammonia toxicity. 15N MRS is an alternative approach to 13C MRS in studying glutamate- glutamine metabolism. 15N MRS studies allow to measure an apparent glutamine synthesis rate (Vsyn) which reflects a combination of the glutamate- glutamine cycle activity (Vnt) and net glutamine accumulation. The net glutamine synthesis (Vsyn-Vnt) can be directly measured from 1H NMR. Therefore, the aim of this study was to perform in vivo localized 1H MRS interleaved with 15N MRS to directly measure the net glutamine synthesis rate and the apparent glutamine synthesis rate under 15N labeled ammonia infusion in the rat brain, respectively. Methods: 1H and 15N MRS data were acquired interleaved on a 9.4T system (Varian/Magnex Scientific) using 5 rats. 15NH4Cl solution was infused continuously into the femoral vein for up to 10 h (4.5 mmol/h/kg).1 The plasma ammonia concentration was increased to 0.95±0.08 mmol/L (Analox GM7 analyzer). 1H spectra were acquired and quantified as described previously.2 15N unlocalized and localized spectra were acquired using the sequence;3 and quantified using AMARES and an external reference method.4 The metabolic model used to analyze the total Gln and 5-15N labeled Gln time courses is shown on Figure 1A. Results: Glutamine concentration increased from 2.5±0.3 to 15±3.3 mmol/kg whereas the total glutamate concentrations remained unchanged (Figure 1B). The linear fit of the time-evolution of the total Gln from the 1H spectra gave the net synthesis flux (Vsyn-Vnt), which was 0.021± 0.006 mmol/min per g (Figure 1D). The 5-15N Gln peak (_271 ppm) was visible in the first and all subsequent scans, whereas the 2-15N Gln/Glu peak (_342 ppm) appeared after B1.5 h (Figure 1C). From the in vivo 5-15N Gln time course, Vsyn = 0.29±0.1 mmol/min per g and a plasma NH3 fractional enrichment of 71%±6% were calculated. Vnt was 0.26±0.1 mmol/min/g, obtained assuming a negligible Gln efflux.5 Vsyn and Vnt were within the range of 13C NMR measurements.6 Conclusion: The combination of 1H and 15N NMR allowed for the first time a direct and localized measurement of Vnt and apparent glutamine synthesis rate. Vnt is approximately one order of magnitude faster than the net glutamine accumulation.