Resumo: A área experimental foi instalada na Fazenda de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, UNESP, Campus de Jaboticabal, SP, localizada a uma altitude de 610m e com as seguintes coordenadas geográficas: 21°15'22" S e 48°15'18" W. O clima é do tipo Cwa, segundo a classificação de Köppen, isto é, subtropical, temperado, seco no inverno, com temperatura média máxima superior a 22°C. O experimento foi instalado com o objetivo de estudar o comportamento de diferentes doses de biossólidos aplicadas, comparadas à fertilização mineral, sobre formas de fósforo no solo, bem como distribuição do nutriente no perfil até a profundidade de 0,60m. Utilizou-se a cultura do milho nos anos agrícolas 1997/1998, 1998/1999 e 1999/2000, utilizando-se um solo latossolo vermelho distroférrico, em delineamento de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos utilizados foram: sem qualquer tipo de fertilização (no ano agrícola 1997/98) e apenas com fertilização mineral (nos anos subseqüentes) (T); aplicação de 2,5 t ha-1 de biossólido (base seca) e complementação mineral de P e K, quando necessário (L1), aplicação de 5,0 t ha-1 de biossólido (base seca) e complementação mineral de P e K, quando necessário (L2), aplicação de 10 t ha-1 de biossólido (base seca) e complementação mineral de P e K, quando necessário (L3). Avaliou-se a distribuição do P total e P das frações substâncias humicas (P-SH), ácido fúlvico (P-AF), acido humico (P-AH) e humina (P-HN), P inorgânico, P orgânico, P Total(i+o), P extraível no perfil até a profundidade de 0,60m, bem como suas inter-relações... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work was carried out in Experimental and Research Farm of FCAV - UNESP, Jaboticabal county, São Paulo State, located at 610m altitude and geographic coordinates: 21°15'22" S and 48°15'18" W. The climate is Cwa by Kopen classification, sub tropical, temperate dry winter, with average maximum temperature of 22°C. The experiment was carried out with the objective to study the comportment of different biossolid ratio applications, compared with mineral fertilization, on P forms and distribution in soil layers from surface to 0,60m. The Maize was utilized at tree years (1997/98, 1998/99 and 1999/00) using an Oxisol in randomized blocks, with four treatments and five replications, cultivating maize without mineral fertilization (1997/98) and only mineral fertilization in the following years (T); 2.5 t biosolid ha-1 (dry basis) (L1), 5 t biosolid ha-1 (dry basis) (L2), 10 t biosolid ha-1 (dry basis) (L3). The treatments with biosolid was amended with mineral fertilizer (P and K) whenever necessary. The area was prepared and biossolid was applied and then incorporated at 0,05-0,10m. Phosphorus in nitric percloric acid (PNP), humic substances fractions (P-SH), fulvic acid (P-AF), humic acid (P-AH), humin (P-HN), inorganic phosphorus (Pi), total phosphorus (total P), organic phosphorus (Po) and resin phosphorus (P res) was evaluated in 0-0.05m, 0.05-0.10m, 0.10-0.20m, 0.20-0.40m and 0.40-0.60m layers. Phosphatase activity was evaluated at 0-0.05m and 0.05-0.10m. The data showed that the application of 5 t ha-1 biosolid was the best treatment, considering the amound of total P and labile fractions (P-SH) and less labile fractions (P-AF) in the upper layers. Dose that showed the best total P and P-HN contents is 7 t ha-1; non labile P forms (P-AH) was detected bellow the 0.20m layers including when mineral fertilizer was applied... (Complete abstract, click eletronic address below) / Orientador: Wanderley José de Melo / Coorientador: Marcos Omir Marques / Banca: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Takashi Muraoka / Banca: Ronaldo Severiano Berton / Banca: José Carlos Barbosa / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5264_1.pdf: 2886740 bytes, checksum: 56c736feadc9b36ed9bc882bab5177fe (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Moringa oleifera é uma planta tropical com grande importância econômica e de usos industriais e medicinais. Diferentes partes da planta são aplicadas e o extrato de sementes é comumente usado na purificação de água para consumo humano. Ácidos húmicos constituem uma significante fração de matéria orgânica natural que ocorre em rios e constituem o maior problema nas estações de tratamento de água, porque reagem com o cloro formando subprodutos indesejáveis. O objetivo deste trabalho foi investigar a atividade hemaglutinante (AH) em tecidos de M. oleifera, purificar uma lectina de sementes solúvel em salina (SSMoL), avaliar a atividade coagulante de preparações lectínicas e SSMoL na água tratada com caolin e em solução de ácido húmico, caracterizar a afinidade de SSMoL com ácido húmico e investigar a atividade antioxidante em tecidos desta planta. A lectina foi isolada após extração da farinha em NaCl 0,15 M e cromatografia em gel de guar. Ensaios de AH foram realizados na presença de carboidratos, glicoproteínas, ácido húmico e compostos orgânicos halogenados. Experimentos de difusão com o ácido húmico e preparações lectínicas foram efetuados em gel de agarose. Atividade antioxidante foi investigada em extratos etanólicos (E1) e salinos (E2) de M. oleifera a partir de flores, raques da inflorescência e da folha, sementes, tecidos de folhas e tecido fundamental do tronco. A capacidade de capturar radical livre (RSC) de extratos e padrões antioxidantes foi determinada com dot-blots em placa de cromatografia em camada fina corada com solução do radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH) 0,4 mM. Ensaios espectrofotométricos foram realizados (515 nm); extratos foram analisados com vários reagentes para classe de compostos associados com atividade antioxidante. Atividade lectínica foi detectada em extratos salinos a partir de flores, raque da inflorescência, sementes, tecido de folha e tecido fundamental do tronco. SSMoL aglutinou eritrócitos de coelho e humanos e foi ativa na faixa de pH 4,0 a 9,0. Também, AH de extratos de tecidos e SSMoL foram inibidas por carboidratos e glicoproteínas; azocaseína e asialofetuína aboliram a AH de SSMoL. AH do extrato, fração e SSMoL diminuiu significantemente na presença do ácido húmico. Nenhum efeito foi observado na presença dos ácidos tricloroacético e dicloroacético ou clorofórmio. Bandas de precipitação foram observadas através de difusão em gel entre ácido húmico, preparações e SSMoL. A lectina básica foi termoestável a 100 °C durante 7horas. SDS-PAGE, em condições redutoras, revelou duas bandas. Preparações de sementes e SSMoL apresentaram atividade coagulante similar ao controle positivo, sulfato de alumínio. Componentes antioxidantes foram detectados em todos E1 e E2 de flores, raque da inflorescência e tecido de folha por redução do DPPH após 30 min. Extrato de folha mostrou melhor RSC; antioxidantes presentes em E2 reagiram mais lentamente com o radical DPPH. Flavonóides foram detectados em E1 e E2; esteróides e triterpenóides foram detectados em E1. O cromatograma revelado com solução metanólica difenilborinato-2- etilamina (p/v) mostrou que flores, raques da inflorescência e da folha, bem como tecido de folha de E1 continham pelo menos três flavonóides com os mesmos valores de Rf (0,18, 0,38 e 0,44, respectivamente). Flor e folha de E2 mostraram pelo menos dois flavonóides (Rf 0,35, 0,63 e 0,16, 0,34, respectivamente). Quando DPPH foi usado para revelar o cromatograma, a presença de componentes antioxidantes foi confirmada em todos os extratos. Em conclusão, extratos de tecidos distintos de M. oleifera mostraram AH. Uma lectina foi purificada usando um método simples, após definido o protocolo. Extrato, fração e SSMoL mostraram propriedades coagulantes na água tratada com caolin e em solução de ácido húmico. Resultados similares foram encontrados com o sulfato de alumínio, o mais comum coagulante sintético usado no tratamento da água em todo mundo. Contudo, preparações de sementes de M. oleifera e SSMoL podem ser aplicadas no tratamento da água para remover ácidos húmicos. Extratos etanólicos e salinos de tecidos de M. oleifera possuem componentes antioxidantes

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T12:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Liao_AndreaAlexandra_M.pdf: 1150415 bytes, checksum: 7f49849ec15d16947244acfe4ba5c384 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A presença de ácidos húmico e o crescimento de algas em água de abastecimento e de piscinas geram subprodutos que são prejudiciais à saúde. Para controlar a concentração de ácidos húmico e algas, este trabalho apresenta um processo de eletro-oxidação usando anodos de diamante dopado com boro (DDB). Neste tratamento, a solução aquosa é percolada através de um reator tipo filtro-prensa, com anodo de DDB polarizado a corrente constante. Para caracterizar a eficiência do tratamento, foram monitoradas as concentrações de carbono orgânico total (COT), fenóis totais (FT), demanda química de oxigênio (DQO), atividade algal através da clorofila a e remoção da cor via UV-Vis. Nos experimentos iniciais, foi utilizada uma solução contendo apenas fenol. O reator foi operado em condições de controle da velocidade da reação de oxidação por transporte de massa. Com isso, obteve-se o coeficiente de transporte de massa do reator eletroquímico da ordem de 10-5 m s-1. A seguir, foram realizados experimentos em modo galvanostático, com volume de 3 L de água destilada, vazão de 820 L h-1, densidade de corrente constante igual a 30 mA cm-2, pH 7,2, temperatura de 30ºC, com adição de K2SO4 para obter uma condutividade de 20 mS. Neste eletrólito foram adicionados 50 mg L-1 de ácido húmico. Nestas condições, o acompanhamento dos valores de COT, DQO, FT e cor mostrou um decaimento seguindo uma cinética de pseudo-primeira ordem. Como experimentos finais, utilizou-se a água de lagoa com adição de ácido húmico sem, no entanto, fazer a correção da condutividade que ficou em 3,5 ms. Observou-se reduções significativas dos parâmetros analisados e o mesmo tipo de cinética / Abstract: The presence of humic acids and algae in supplying water and swiming pools may be harmful to the health. This work reports the results obtained in electrooxidation of humic acid and algae using a boron doped diamond (BDD) anode. In this treatment, the solution is percolated through a filter press reactor with a BDD anode polarized at constant current. The efficiency of the treatment was characterized by following concentrations of Total Organic Carbon (TOC), Chemical Oxygen Demand (COD), algae activity by a-chlorophyll indicator, Total Phenols (TP) and color by UV-Vis. In the first experiments a phenol solution was used and the reactor was operated in conditions of mass transfer control. Calculated mass transfer coefficients were around 10-5 m s-1. Then, experiments were run at controlled current with 3 L of destilled water, pH 7.2, in which 50 mg L-1 of humic acid was added plus K2SO4 for conductivity of 20 mS. Reactor flow rate of 820 L h-1, current density of 30 mA cm-2 and temperature of 30ºC were used. TOC, COD, TP and color were followed and concentrations decay showed a pseudo-first order kinetic. As final experiments, no corrections on the original conductivity solution values (3.5 mS) were done with pond water. By following the same parameters, substantial concentrations reduction were observed and the same type of kinetic / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Em todo o mundo existe uma crescente competição pelo uso de água entre diversos setores da sociedade. O consumo de água na agricultura é grande em relação a outros tipos de uso, podendo afetar a disponibilidade deste recurso para a população urbana se este não for bem administrado. No Brasil, a agricultura consome cerca de 61% da água doce total. Entre as diferentes alternativas utilizadas pelas sociedades contemporâneas para solucionar ou minimizar este problema, visando à utilização racional e eficiente desse precioso recurso natural, o reuso de águas residuárias (efluentes) é uma opção viável econômica e ambientalmente correta. O objetivo desse trabalho foi estudar as alterações na matéria orgânica de um Argissolo Vermelho Distrófico Latossólico cultivado com capim-Bermuda Tifton 85 submetidos à adição de efluentes gerados na estação de tratamento de esgoto. As amostras utilizadas foram coletadas no município de Lins/SP em experimento já em andamento. O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos casualizados com seis tratamentos e três repetições. Os seis tratamentos estudados foram: (1) SI - sem irrigação e sem fertilização nitrogenada mineral (FNM) - (branco); (2) E100 - irrigação com efluente e 100% (520 Kg ha-1 ano-1) da dose recomendada de FNM para o capim Tifton - 85; (3) E66 - irrigação com efluente e 66% (343,2 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (4) E33 - irrigação com efluente e 33% (171,6 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (5) E0 - irrigação com efluente e 0% (0 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (6) W100 - irrigação com água de consumo e 100% (520 Kg ha-1 ano-1) da FNM. Dessas amostras foram extraídos os ácidos húmicos (AH) para observar os efeitos da adição do efluente de esgoto tratado (EET) utilizando ressonância magnética nuclear de 13C (13C RMN), infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), fluorescência de luz uv-visível, ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e análise elementar (C, H, N, S). Para análise do solo intacto utilizou-se a fluorescência induzida por laser e os teores de carbono foram determinados pelo carbono orgânico total (COT). Através dos resultados obtidos pela análise elementar, FTIR e 13C RMN não foi possível obter informações a respeito das alterações na composição dos AH após a adição do EET, pois estas técnicas não foram sensíveis às mudanças da MO. Tanto os experimentos de FTIR como o de 13C RMN forneceu espectros com bandas características de grupos alifáticos, comprovando seu alto grau de alifaticidade. Os resultados da espectroscopia de fluorescência em solução demonstraram que a irrigação com EET aumenta tanto a concentração de estruturas complexas quanto o grau de humificação dos AH. Os resultados de FIL para solos inteiros, entretanto, não mostraram alteração significativa com a irrigação com EET (exceto o tratamento E33), indicando que as alterações das substâncias húmicas no solo analisado ocorreram preferencialmente nos AH e afetando muito pouco da humina, que representa mais de 80% das SH do solo. Os resultados obtidos por RPE demonstraram que os tratamentos irrigados com EET apresentaram um aumento na concentração de radicais livres do tipo semiquinona, com o aumento da adubação, exceto o tratamento E33. Sendo assim, em relação a MOS, a irrigação com EET por um período de quatro não causa mudanças significativas, e neste aspecto pode ser indicada como alternativa de irrigação não impactando significativamente a matéria orgânica e proporcionando benefícios econômicos, ambientais e sociais. / Around the world there is a growing competition for the use of water among several sectors of society. Water consumption in agriculture is large when compared to other types of use and can affect the availability of water for the urban population unless it is well administered. In Brazil, agriculture consumes about 61% of the total freshwater. Among the different ways tried by contemporary societies to solve or minimize this problem, aiming to use rationally and efficiently this precious natural resource, reuse of wastewater (effluents) is an economically viable and environmentally correct option. The aim of this work was to study the changes in organic matter in a Typic Hapludults cultivated with Tifton 85 Bermudagrass submitted to addition of effluent generated by sewage treatment. The utilized samples were collected at Lins / SP, being part of a previously started experiment. The experimental design employed was the randomized complete blocks, with six treatments and three replications. The analyzed six treatments were: (1) WI - without irrigation and without nitrogen as mineral fertilizer (NMF) - (white), (2)E100 - irrigation with effluent and 100% (520 kg ha-1 year-1) of the recommended dose of NMF for the Bermudagrass Tifton - 85, (3) E66 - irrigation with eflluent and 66% (343.2 kg ha-1 year-1) of the NMF, (4)E33 - irrigation with effluent and 33% (171.6 Kg ha-1 year-1) of the NMF,(5) E0 - irrigation with effluent and 0% (0 kg ha-1 year-1) of the NMF,(6) W100 - irrigation with water for consumption and 100% (520 Kg ha-1 year-1) of the NMF. Humic acids (HA) were extracted from these samples in order to observe the effects of adding treated sewage effluent (TSE) using nuclear magnetic resonance of 13C (13C NMR) spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, UVvisible and fluorescence spectroscopy, electronic paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy and elementary analysis (C, H, N, S). In order to analyze the whole soil, laser induced fluorescence (LIF) was utilized, and the carbon levels were determined through total organic carbon (TOC). Through the results obtained by elementary analysis, FTIR and 13C NMR, it was not possible to obtain information about changes in the composition of HA after adding the TSE, because these techniques were not sensitive to changes in OM. Both 13C NMR and FTIR provided spectra with bands typical of aliphatic groups, showing their high degree of aliphaticity. The fluorescence spectroscopy results for samples in solution demonstrated that the irrigation with TSE increases both the concentration of complex structures and the humification degree of HA. The results of LIF for the whole soil, however, showed no significant change with irrigation with TSE (except for the treatment E33), indicating that changes of humic substances in the analyzed soil occurred mainly in HA, and affecting very little on humin, which represents more than 80% of the soil HS. The results obtained by EPR demonstrated that the treatments irrigated with TSE showed an increase in the concentration of semiquinone-type free radicals, with increasing fertilization, except for the treatment E33. Therefore, regarding SOM, irrigation with TSE along a four years period did not cause significant changes, and, under this viewpoint, it can be indicated as an alternative irrigation not significantly impacting the organic matter and providing economic, environmental and social benefits.

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T11:23:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Motta_FernandaLopes_D.pdf: 3417734 bytes, checksum: 1bedbddf5299dc8332b4762b7c232081 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Ácidos húmicos (AH) são macromoléculas orgânicas de alta complexidade estrutural. Na agricultura, seus efeitos diretos na produtividade e na qualidade de diversos cultivos têm sido explorados desde 1940 e na última década houve um grande crescimento no seu emprego na medicina e na biologia. Embora suas inúmeras aplicações tenham atraído a atenção de muitos pesquisadores, os AH comerciais são ainda extraídos da turfa e do carvão mineral, fontes não renováveis de carbono, indicando a necessidade do desenvolvimento de um processo biotecnológico para sua produção. Empty-fruit-bunches (EFB) são resíduos do processamento do óleo de palma subutilizados ou descartados. Além disso, EFB são fibras constituídas de celulose, hemicelulose e lignina, cuja degradação pode ser alcançada por meio da ação de micro-organismos com alta capacidade de degradação de material lignocelulósico, como o Trichoderma. Neste contexto, este trabalho visou produção de AH a partir da fermentação de EFB com cepas de Trichoderma. Os resultados obtidos demonstraram que aveia é um substrato adequado para produção de esporos de Trichoderma em profundidade para sua aplicação como inóculo das fermentações submersas (FS) de EFB para produção de AH. A investigação dos precursores dos AH dentre os polímeros constituintes do EFB indicaram um efeito sinergético destes polímeros. Quanto à substituição do extrato de leveduras por peptonas vegetais nos meios de cultivo, para ambas fontes de nitrogênio os resultados encontrados para produção de biomassa e de AH foram muito similares. Através da otimização da produção dos AH por FS utilizando ferramentas de planejamento experimental foram obtidos 428,4±17,5 mg/L destes ácidos, permitindo um aumento de 7 vezes em relação às condições inicialmente utilizadas neste trabalho. A comparação da performance de espécies de Trichoderma na produção de AH por FS indicou a superioridade do T. reesei na produção destes ácidos. Por fim, a caracterização do processo de produção dos AH por fermentação em estado sólido (FES) utilizando colunas de Raimbault, onde foram obtidos 88,1 ±2,9 mg/L destes ácidos, confirmou a relação entre a esporulação do fungo e a produção dos AH, assim como a hipótese do efeito sinérgico dos polímeros. Os resultados obtidos demonstraram a factibilidade da produção dos AH por processos fermentativos, cuja descrição na literatura ainda é muito limitada, o que confere a este trabalho um caráter inovador / Abstract: Humic acids (HA) are organic macromolecules of high structural complexity. In agriculture, their direct effects on yield and quality of many crops have been exploited since 1940 and the last decade there was a large increase in their use in medicine and biology. Although they have attracted the attention of many researchers due to their numerous applications, commercials AH are still extracted from peat and coal, non-renewable carbon sources, indicating the necessity to develop a biotechnological process for their production. Empty-fruit-bunches (EFB) are waste of oil palm processing, which are underutilized or discarded, and their accumulation brings environmental problems due to the attraction and proliferation of pests. In addition, EFB fibers are composed of cellulose, hemicellulose and lignin, whose degradation can be achieved by the action of microorganisms with high capacity of lignocellulosic material degradation, such as Trichoderma. In this context, this work aimed to produce HA from the fermentation of EFB with Trichoderma species. The results showed that oats is a suitable substrate for the production of Trichoderma spores to be used as inoculum for application in submerged fermentations (SF) of EFB for the HA production. The investigation of the HA precursor among the constituents polymers from the EFB indicate a synergistic effect of these polymers. Regarding the replacement of yeast extract by vegetable peptones in the culture medium, for both nitrogen sources the results in the production of biomass and HA were very similar. Through the optimization of the HA production by SF using experimental design, were obtained 428.4 ± 17.5 mg/L of these acids, allowing an increase of 7-fold compared to initial conditions used in this work.. A comparison of the performance of Trichoderma species in the HA production by FS indicated the superiority of the T. reesei in the production of these acids. Finally, characterization of HA production process by solid state fermentation (SSF) using Raimbault columns, where were obtained 88.1 ±2.9 mg/L of these acids, confirmed the relationship between the fungal sporulation and the HA production as well as the hypothesis of synergistic effect of the polymers. The results demonstrated the feasibility of the HA production by fermentation process, whose description in the literature is still very limited, which confers an innovative character to this work / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutora em Engenharia Quimica

Orientador: Mara Cristina Pessoa da Cruz / Coorientador: Manoel Evaristo Ferreira / Banca: Wanderley José de Melo / Banca: José Carlos Barbosa / Banca: José Ricardo Mantovani / Banca: Renato Yagi / Resumo: A matéria orgânica do solo é fonte primária de nutrientes às plantas e é considerada um dos principais indicadores de sustentabilidade e qualidade do solo, de modo que é importante o conhecimento do teor de C orgânico total, das suas frações e das alterações que ocorrem quando há mudança no manejo. Com base nisso, foi objetivo do presente trabalho avaliar os efeitos da adubação com esterco bovino nos teores de carbono orgânico total, nitrogênio total e capacidade de troca de cátions do solo, bem como as transformações de curto prazo das substâncias húmicas. Foram utilizadas amostras de Latossolo Vermelho tratadas com seis doses de esterco bovino (0, 5, 10, 20, 40 e 80 t ha-1), as quais foram umedecidas a 60% da capacidade de retenção de água, embaladas em sacos de polietileno, seladas, enterradas no campo a 10 cm de profundidade. Nos tempos 30, 60, 90, 120, 150 e 180 das os sacos foram desenterrados ao acaso e levados para o laboratório. Nas amostras foram determinados o nitrogênio total do solo (Nt), a capacidade de troca de cátions (CTC), o carbono orgânico (CO) total e as frações. No fracionamento foi determinado o teor de carbono nas frações: solúvel em água (C-SA), substâncias húmicas (C-SH), ácidos húmicos (C-AH), ácidos fúlvicos (C-AF) e humina (C-H), pelo método clássico de fracionamento químico. O esterco bovino proporcionou maiores teores de CO total já nas amostras coletadas aos 30 dias a maior parte do C-SH estava presente na forma de humina, seguida por C-AH, e C­AF. Os menores teores de CO ocorreram na fração C-SA. O Nt avaliado aos 180 dias aumentou 0,35 g kg-1 com aplicação de 80 t ha-1 de esterco e a taxa de aumento foi de 0,0043 g kg-1 de N para cada tonelada de esterco aplicada. A CTC aumentou aproximadamente 8 mmolc dm-3 com aplicação de 40 t ha-1 aos 180 dias de incubação / Abstract: Soil organic matter is a primary source of plant nutrients and is considered one of the main indicators of soil sustainability and quality, therefore it is important to know the total organic C (TOC) content, its fractions and the transformations that take place when there is change in soil management. Based on that, this study aimed assessing the effects of fertilization with cattle manure on the contents of total organic carbon, total nitrogen and the cation-exchange capacity of the soil, as well as the short-term transformations of humic substances. Samples of an Haplidox were treated with six doses of cattle manure (O, 5, 10, 20, 40 and 80 t ha-1 dry basis), wetted moisture to 60% of water holding capacity, packaged in polyethylene bags, sealed, buried in the field at 10 cm depth. At 0, 30, 60, 90, 120, 150 and 180 days the bags were randomly unearthed and taken to the laboratory. The samples were analyzed for total soil nitrogen (TSN), cation-exchange capacity (CEC), total organic carbon (TOO ) and their fractions. Upon fractioning, the carbon content in the fractions were determined: water-soluble (WS-C), humic substances (HS-C), humic acids (HA-C), fulvic acids (FA-O) and humin (H-C), through the classical chemical fractioning method. The cattle manure provided higher TOC contents already in the samples collected after 30 days the C-HS was present in the humin, followed by C-HA, and C-FA. The lowest content of C was found in the C-WS fraction. The Nt was assessed at 180 days the increase observed was 0,35 g kg-1 compared to control. The CEC increased approximately 8 mmolc dm-3 with the application of 40 t ha-1 after 180 days / Doutor

No presente trabalho focalizou-se a atenção nas propriedades de substâncias húmicas, em particular a fração de ácido húmico (AH), o qual foi obtido de duas fontes, sendo uma comercial e outra isolada de sedimentos do Rio Tietê, coletados no reservatório de Barra Bonita (SP). O isolamento do AH do sedimento foi realizado segundo o procedimento proposto pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas (S.I.S.H.). Ambas amostras foram caracterizadas em paralelo através de análise elementar, absorção molecular no visível (razão E4/E6) e infravermelho e teores de cinzas. As propriedades ácido-base das amostras foram estudadas por titulação potenciométrica, adotando-se o modelo de distribuição de sítios discretos, empregando-se funções de Gran modificadas para tratamento dos dados. Foi possível caracterizar seis classes de grupos tituláveis em força iônica 0,1 (NaCI), com pKa entre 3 e 10. Constatou-se maior contribuição de grupos carboxílicos (grupos titulados com pKa < 7) do que fenólicos e amínicos em ambas amostras. Os resultados foram comparados com os métodos clássicos do acetato de cálcio e barita, assim como por titulação condutométrica. Estudou-se as propriedades de complexação dos AHs com íons Cu2+,Pb2+, Cd2+ e Zn2+ através de titulação potenciométrica com eletrodo íon-seletivo de membrana sólida para o CU2+ e de amálgama para os demais íons. Constatou-se a seguinte ordem de estabilidade para os complexos formados com ambos AHs: log K AH-Cu > log K AH-Pb > log K AH-Cd aproximadamente igual a log K AH-Zn. Quanto a capacidade de complexação (Cc), observou-se que CcPb > CcCu > CcCd aproximadamente igual a CcZn. / The aim of the present work was to study the humic substances, with emphasis to the humic acid (HA) fraction isolated from sediments of the Tietê River, collected at the Barra Bonita reservoir. The extraction of the humic acid was performed according to the procedure proposed by the International Humic Substances Society (I.H.S.S.). A commercial humic acid from Aldrich was studied in parallel. Both HA samples were characterized by elemental analysis, molecular absorption in the visible (E4/E6 ratio) and infrared regions, and ash contents. The acid-base properties of both humic acids were studied by potentiometric titrations, adopting the discrete site distribuition model and the modified Gran functions for data fitting. Six classes of titratable groups were characterized in 0,1 mol.L-1 (NaCI) ionic medium, with pKa values between 3 and 10. The sum of carboxylic groups (titratable groups with pKa < 7) was greater than the sum of aminic and phenolic groups for both humic acids. These results were compared with those provided by classical methods such as baryta adsorption and calcium acetate, as well as condutometric titration. The complexing properties were studied with regard to Cu2+,Pb2+, Cd2+ and Zn2+, by potentiometric titration with solid membrane copper ion-selective electrode and amalgam electrodes for the other ions. The following stability was observed for both HAs complexes: log KHA-Cu > log KHA-Pb > log KHA-Cd approximately equal to log KHA-Zn. With regard the complexing capacity (Cc),the following order was observed: CcPb > CcCu > CcCd approximately equal to CcZn.

No presente trabalho focalizou-se a atenção nas propriedades de substâncias húmicas, em particular a fração de ácido húmico (AH), o qual foi obtido de duas fontes, sendo uma comercial e outra isolada de sedimentos do Rio Tietê, coletados no reservatório de Barra Bonita (SP). O isolamento do AH do sedimento foi realizado segundo o procedimento proposto pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas (S.I.S.H.). Ambas amostras foram caracterizadas em paralelo através de análise elementar, absorção molecular no visível (razão E4/E6) e infravermelho e teores de cinzas. As propriedades ácido-base das amostras foram estudadas por titulação potenciométrica, adotando-se o modelo de distribuição de sítios discretos, empregando-se funções de Gran modificadas para tratamento dos dados. Foi possível caracterizar seis classes de grupos tituláveis em força iônica 0,1 (NaCI), com pKa entre 3 e 10. Constatou-se maior contribuição de grupos carboxílicos (grupos titulados com pKa < 7) do que fenólicos e amínicos em ambas amostras. Os resultados foram comparados com os métodos clássicos do acetato de cálcio e barita, assim como por titulação condutométrica. Estudou-se as propriedades de complexação dos AHs com íons Cu2+,Pb2+, Cd2+ e Zn2+ através de titulação potenciométrica com eletrodo íon-seletivo de membrana sólida para o CU2+ e de amálgama para os demais íons. Constatou-se a seguinte ordem de estabilidade para os complexos formados com ambos AHs: log K AH-Cu > log K AH-Pb > log K AH-Cd aproximadamente igual a log K AH-Zn. Quanto a capacidade de complexação (Cc), observou-se que CcPb > CcCu > CcCd aproximadamente igual a CcZn. / The aim of the present work was to study the humic substances, with emphasis to the humic acid (HA) fraction isolated from sediments of the Tietê River, collected at the Barra Bonita reservoir. The extraction of the humic acid was performed according to the procedure proposed by the International Humic Substances Society (I.H.S.S.). A commercial humic acid from Aldrich was studied in parallel. Both HA samples were characterized by elemental analysis, molecular absorption in the visible (E4/E6 ratio) and infrared regions, and ash contents. The acid-base properties of both humic acids were studied by potentiometric titrations, adopting the discrete site distribuition model and the modified Gran functions for data fitting. Six classes of titratable groups were characterized in 0,1 mol.L-1 (NaCI) ionic medium, with pKa values between 3 and 10. The sum of carboxylic groups (titratable groups with pKa < 7) was greater than the sum of aminic and phenolic groups for both humic acids. These results were compared with those provided by classical methods such as baryta adsorption and calcium acetate, as well as condutometric titration. The complexing properties were studied with regard to Cu2+,Pb2+, Cd2+ and Zn2+, by potentiometric titration with solid membrane copper ion-selective electrode and amalgam electrodes for the other ions. The following stability was observed for both HAs complexes: log KHA-Cu > log KHA-Pb > log KHA-Cd approximately equal to log KHA-Zn. With regard the complexing capacity (Cc),the following order was observed: CcPb > CcCu > CcCd approximately equal to CcZn.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In the first study examined ammonia, urea, creatinine, protein, nitrite, nitrate, and phosphorus (P) excretion at different water hardness, humic acid or pH levels in silver catfish (Rhamdia quelen) juveniles. The fish were exposed to different levels of water hardness (4, 24, 50, or 100 mg CaCO3 L-1), humic acid (0, 2.5 or 5.0 mg L-1) or pH (5.0, 6.0, 7.0, 8.0, or 9.0) for 10 days. The overall measured nitrogen excretions were 88.1% (244 423 μmol kg-1 h-1) for ammonia, 10.9% (30 52 μmol kg-1 h-1) for creatinine, 0.02% (0.05 0.08 μmol kg-1 h-1) for protein, 0.001% (0.002 0.004 μmol kg-1 h-1) for urea, 0.5% (0.64 3.6 μmol kg-1 h-1) for nitrite, and 0.5% (0.0 6.9 μmol kg-1 h-1) for nitrate, and these proportions were not affected by water hardness or humic acid levels. The overall P excretion in R. quelen was 0.14 2.97 μmol kg-1 h-1. Ammonia excretion in R. quelen usually was significantly higher in the first 12 h after feeding, and no clear effect of water hardness, humic acid levels and pH on this daily pattern of ammonia excretion could be observed. Water hardness only affected the ammonia and P excretion of R. quelen juveniles in the initial and fifth days after transfer, respectively. The exposure of this species to humic acid decreased ammonia excretion after 10 days of exposure but did not affect P excretion. An increase in pH decreased ammonia and increased creatinine excretion but did not change P excretion in R. quelen. Therefore, when there is any change on humic acid levels or pH in the culture of this species nitrogenous compounds must be monitored because their excretion rates are variable. On the other hand, P excretion rates determined in the present study are applicable to a wide range of fish culture conditions. The aim of the second study was to determine the preferred pH in silver catfish Rhamdia quelen acclimated to different water hardness and the effect of shelters and infection by Ichthyophthirius multifiliis. Fish were acclimated for two weeks at different water hardness levels (4, 24, 50, or 100 mg CaCO3 L-1) and then transferred to a polyethylene tube with a pH gradient ranging from 3.5 to 11.7. The position of the fish in the pH gradient was observed at 1, 2, 4, 6, 8, 10, and 12 h after transference. Acclimation to different water hardness did not change pH preference of uninfected silver catfish (pH 7.30-7.83), and the presence of a shelter at the preferred pH or outside this preferred pH did not change the chosen pH range, either. Consequently silver catfish favored the acid-base regulation over shelter seeking tendency. Juveniles infected with I. multifiliis acclimated to water hardness of 24 mg CaCO3 L-1 preferred alkaline pH (9.08-9.79). This choice is not explained by the higher Na+ levels at alkaline pH compared to neutral pH because infected and uninfected fish choose the same waterborne Na+ levels in a Na+ gradient with the same pH. / No primeiro estudo analisou-se a excreção de amônia, ureia, creatinina, proteína, nitrito, nitrato e fósforo (P) em diferentes níveis de dureza da água, ácido húmico ou pH em juvenis de jundiás (Rhamdia quelen). Os peixes foram submetidos a diferentes níveis de dureza da água (4, 24, 50 ou 100 mg CaCO3 L-1), ácido húmico (0, 2,5 ou 5,0 mg L-1) ou pH (5,0, 6,0, 7,0, 8,0 ou 9,0) durante 10 dias. A excreção nitrogenada global medida foi de 88,1% (244 423 μmol kg-1 h-1) para amônia, 10,9% (30 52 μmol kg-1 h-1) para creatinina, 0,02% (0,05 0,08 μmol kg-1 h-1) para proteína, 0,001% (0,002 0,004 μmol kg-1 h-1) para ureia, 0,5% (0,64 3,6 μmol kg-1 h-1) para nitrito e 0,5% (0,0 6,9 μmol kg-1 h-1) para nitrato, e estas proporções não foram afetadas pelos níveis de dureza da água ou ácido húmico. A excreção global de P em R. quelen foi 0,14 2,97 μmol kg-1 h-1. A excreção de amônia em R. quelen, em geral, foi significativamente maior nas primeiras 12 horas após a alimentação e nenhum efeito claro dos níveis de dureza da água, ácido húmico e do pH pode ser observado sobre este padrão diário de excreção de amônia. A dureza da água afetou apenas a excreção de amônia e de P de juvenis de R. quelen no primeiro e quinto dias após a transferência, respectivamente. A exposição desta espécie ao ácido húmico diminuiu a excreção de amônia após 10 dias de exposição, mas não afetou a excreção de P. Um aumento no pH diminuiu a excreção de amônia e aumentou a excreção de creatinina, mas não alterou a excreção de P em R. quelen. Portanto, quando houver qualquer alteração nos níveis de ácido húmico ou pH na cultura desta espécie os compostos nitrogenados devem ser monitorados, pois suas taxas de excreção são variáveis. Por outro lado, as taxas de excreção de P determinados no presente estudo são aplicáveis a uma ampla gama de condições na cultura de peixes. O objetivo do segundo estudo foi determinar o pH preferido em jundiá Rhamdia quelen aclimatados a diferentes durezas da água e o efeito de abrigos e infecção por Ichthyophthirius multifiliis. Os peixes foram aclimatados durante duas semanas em diferentes níveis de dureza da água (4, 24, 50 ou 100 mg de CaCO3 L-1) e então transferidos para um tubo de polietileno com um gradiente de pH de 3,5 a 11,7. A posição do peixe no gradiente de pH foi observada 1, 2, 4, 6, 8, 10 e 12 h após a transferência. A aclimatação a diferentes durezas da água não afetou o pH preferido de jundiás não infectados (pH 7,30-7,83) e a presença de um abrigo no pH preferido ou fora deste pH também não alterou a faixa de pH preferida. Portanto, jundiás favorecem a regulação ácido-base em detrimento a uma tendência de procurar abrigo. Em juvenis infectados com I. multifiliis aclimatados à dureza da água de 24 mg de CaCO3 L-1 o pH preferido é alcalino (9,08-9,79). Esta escolha não é explicada pelos maiores níveis de Na+ em pH alcalino que em pH neutro porque peixes infectados e não infectados escolheram os mesmos níveis de Na+ na água em um gradiente de Na+ com o mesmo pH. Palavras-chave: piscicultura, gradiente de pH, ácido húmico, dureza da água

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMFB.pdf: 1623274 bytes, checksum: 2cbbc2e6a26f748ac20ec1fa60a1e1e8 (MD5) Previous issue date: 2005-03-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / INFLUENCE OF METAL CATIONS IN THE STRUCTURE OF HUMIC SUBSTANCES AS DETECTED BY SPECTROSCOPY, involves a study by which starting from precursors of humic substances, some polymers were obtained, characterized and comparable with samples of humic acids. One such polymer with similar characteristics with humic acids was obtained by using as precursors hydroquinone, p-benzoquinone and 4-aminbenzoic acid, subjected to a synthesis under polymeric oxidation at an alkaline medium. The following structural characteristics of such polymers were studied in comparison with humic acids: influence of Cu, Fe and Mn cations in the structure of the synthesized polymers by spectral characteristica of Fourier Transform Infrared Spectroscopic (FTIR), absorbance with UV-Vis light, fluorescence; experiments with Size Exclusion Chromatography (SEC) and Atomic Force Microscopy (AFM) with the polymers and humic acids. It has been found that the complexation with the Cu, Fe and Mn cations has affected the structure by increasing the molecular size as observed by the Size Exclusion Chromatography. After complexation with the metal cations the FTIR, UV-Vis and Fluorescence spectra has shown significant changes due to structural modifications, which indicates complex formation specially with the carboxylic and phenol groups found in the obtained polymers. / INFLUÊNCIA DE ÍONS METÁLICOS NA ESTRUTURA DE SUBSTÂNCIAS HÚMICAS DETECTADOS POR ESPECTROSCOPIA envolveu um estudo em que, a partir de moléculas precursoras de substâncias húmicas (SH), prepararam-se e caracterizaram-se polímeros sintéticos comparáveis com amostras de ácidos húmicos (AH) extraídos de solo. Obteve-se um polímero com características análogas às dos ácidos húmicos através de reações de síntese, por meio de polimerização oxidativa em meio alcalino utilizando como precursores a hidroquinona, p-benzoquinona e o ácido 4-aminobenzóico. Através do polímero obtido estudaram-se as características estruturais comparáveis com os ácidos húmicos nos seguintes aspectos: influência dos íons metálicos Cu, Fe e Mn na estrutura do polímero sintetizado através de caracterização espectroscópica, Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Absorção de luz UV-Visível (UV-Vis), Fluorescência de Luz UV-Visível; experimentos com Cromatografia por Exclusão de Tamanho e Microscopia de Força Atômica com os ácidos húmicos naturais e sintetizados. O estudo das características estruturais das substâncias húmicas baseados em polímeros mostrou que a complexação de íons metálicos (Fe3+, Cu2+ e Mn2+) influenciou na estrutura levando a um aumento no tamanho molecular observado através dos cromatogramas obtidos por Cromatografia de Exclusão de Tamanho. Os espectros de FTIR, UV-Vis. e Fluorescência de luz no UV-Vísivel dos ácidos húmicos sintéticos após a complexação de íons metálicos mostraram alterações nas bandas que estão associadas a mudanças estruturais, indicando a complexação dos íons metálicos principalmente com grupos fenólicos e carboxílicos presentes nos polímeros.