A aplicação de substâncias húmicas (SH) em misturas com ureia pode aumentar a eficiência do uso de N (EUN) em soqueiras e também melhorar a produtividade de cana-de-açúcar por favorecer a atividade de proteínas relacionadas ao processo de absorção de nutrientes. Neste sentido, experimentos de laboratório, casa-de-vegetação e de campo foram desenvolvidos com os seguintes objetivos: (i) Avaliar e caracterizar SH extraídas de turfa em misturas com soluções de N-ureia, quantificando teores de N-mineral e a volatilização de NH3. (ii) Quantificar a produtividade de colmos e atributos tecnológicos da cana-de-açúcar adubados com doses de SH, doses de ureia e misturas de doses ureia+SH em experimentos de campo. (iii) Estudar a eficiência de recuperação do 15N-ureia em misturas com SH e ácidos húmicos (AH) aplicados às folhas de cana-de-açúcar. (iv) Estimar a biomassa, acúmulo de nutrientes (N, P, K), particionamento (folhas secas, colmo e ponteiros) e a relação (N:P, N:K) destes nutrientes nas soqueiras de cana-de-açúcar com diferentes níveis de produtividade. Em experimento de laboratório, após a extração, purificação e caracterização das SH, foram preparadas as misturas com doses crescentes de ureia. Constatou-se a hidrólise de parte do N-amídico, transformando-o em N-NH4+ e que a concentração de ureia nas misturas pode interferir na hidrólise da mesma. A mistura da solução de ureia com SH (15% de N), com o pH corrigido (pH=7), possibilitou a redução nas perdas de NH3 por volatilização do solo. Em estudos de campo, com doses de N-ureia (0, 25, 50, 75 e 100 kg ha-1), doses de SH (0, 100, 200, 300 e 400 L ha-1) e mistura destas doses: ureia+HS, verificou-se que em três áreas estudadas, duas houve resposta aos fertilizantes nitrogenados ureia e misturas ureia+SH. Em geral, as doses de ureia+SH promoveram aumento significativo de 6% de rendimento de colmos (TCH) e incremento de 4,5% da produção de açúcar (Mg ha-1) comparando somente com a aplicação de doses de ureia. Em dois experimentos de casa-de-vegetação foram realizadas aplicações às folhas de cana-de-açúcar de ureia, ureia+AH e ureia+SH. Na média dos dois experimentos, a recuperação de 15N (EUN) foi maior para a ureia + SH (49%) em comparação com ureia + AH (43%) e apenas ureia (37%). A fertilização foliar com ureia + SH aumentou o valor total de proteína (7, 24, 17 e 93%) quando comparado com aplicação somente de ureia após 96, 192, 360 e 720 horas da aplicação foliar, respectivamente. O particionamento dos nutrientes (N, P e K) nos órgãos da cana-de-açúcar (folha seca, ponteiros e colmos) indicam que maiores produtividades de colmo foram obtidas com elevados acúmulos desses nutrientes no ponteiro e maior equilíbrio da relação de N:P (6:1) e N:K (0,5:1). A mistura de ureia com SH é uma estratégia viável que promove aumento de rendimento de colmos, maior produção de açúcar e ainda aumento da EUN. No entanto, para sistemas com altas produtividades é necessário observar a relação e o equilíbrio dos nutrientes principalmente nos componentes com alta atividade fotossintética (ponteiros de cana-de-açúcar). / Humic substances (HS) in mixture with urea can improve N use efficiency (NUE) and sugarcane yield when applied in ratoon. In this regard, lab experiments, greenhouse and field studies have been developed with the following goals: (i) Evaluate and characterize HS extracted from peat in mixtures with urea solutions, quantifying N-mineral content and NH3 volatilization. (ii) Quantify sugarcane yield and technological attributes of sugarcane ratoon fertilized with HS rates, urea rates and mixtures of the fertilizers: HS+urea on field experiments. (iii) Evaluate the recovery efficiency of 15N-urea mixture with HS and humic acid (HA) applied on sugarcane leaf. (iv) To estimate the biomass, nutrient uptake (N, P, K), partitioning (dry leaves, stem and tops) and the ratio (N:P,N:K) of these nutrients in the sugarcane ratoon with different levels of productivity. In the lab, after extraction, purification and characterization of HS, mixtures with rates of urea were performed. It was observed that this mixture was promoted by urea hydrolysis transforming into N-NH4+ and concentration of N-urea may interfere in the hydrolysis. The experiment to evaluate the volatilization was observed that the mixture of HS and urea solution with a fixed pH (pH = 7) led to the reduction in losses by volatilization of NH3. In field studies, N-urea rates (0, 25, 50, 75 and 100 kg ha-1), HS rates (0, 100, 200, 300 and 400 L ha-1) and mixing these doses: urea + HS. In two of the three studies there were response to the urea nitrogen fertilizers, urea and mixtures HS+urea. In general, urea doses + HS promoted significant increase of 6% yield of stalks (TCH) and 4.5% increase in sugar production (Mg ha-1) compared only with the application of urea. In greenhouse experiments applications were performed via foliar urea, urea+HA and urea+HS. The average of the two experiments, the recovery of 15N (NUE) was added to the HS + urea (49%) compared with HA+urea (43%) and only urea (37%). The foliar application of urea+HS increased the total protein value (7, 24, 17 and 93%) compared with the application of urea for only 96, 192, 360 and 720 hours following fertilizer application, respectively. In addition, there was a nutrient partitioning study (N, P and K) in the components of sugarcane (dry leaf, tops and stems). It was observed for nutrient partitioning process that dry leaves had lower nutrient content (N, P, and K) and broader N:P/N:K ratios when compared with tops and stalks. Greater sugarcane yield and narrowed N:P ratio (6:1) were documented for tops of sugarcane when increasing both N and P content. However, for high systems yields it is necessary check the ratio and balance of nutrients in the components with high photosynthetic activity (tops of sugarcane).

A ciclagem do nitrogênio (N) apresenta dinâmica complexa, pelas múltiplas transformações e por sua mobilidade no sistema solo-planta-atmosfera. Assim, o estudo das taxas de conversão do ciclo interno de N é fundamental, visto que essas taxas têm efeito direto na produtividade e na qualidade ambiental de um agroecossistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura e umidade na taxa de mineralização bruta de N (TMB) em solos cultivados com canade- açúcar no estado de São Paulo, e por meio de modelo matemático, estimar a TMB considerando as variações de temperatura e umidade do solo in situ. Foram utilizados um LATOSSOLO VERMELHO distrófico (LVd) e um LATOSSOLO VERMELHO eutrófico (LVe), coletados nos municípios de Piracicaba e Santa Cruz das Palmeiras, respectivamente. As amostragens foram realizadas nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm do solo, em julho de 2010. A quantificação da TMB em laboratório foi realizada por meio de incubações nas temperaturas de 15, 20, 25 e 30 °C, além de quatro umidades (30, 40, 60 e 80 % da capacidade máxima de retenção de água - CMRA). Foi utilizada a técnica da diluição do isótopo 15N, com aplicação de solução de (15NH4)2SO4 nas amostras de solo e determinação do teor de N-NH4 + e da abundância isotópica 48 e 96 h após a marcação. A simulação da mineralização bruta em condições de campo foi efetuada por meio das isotermas da TMB juntamente com dados de umidade e temperatura do solo dos dois ensaios. O período modelado ocorreu entre as fases de adubação e colheita da soqueira. O conteúdo de N-NH4 + do solo apresentou valores reduzidos nas diferentes temperaturas, independentemente da camada, umidade e tipo de solo. As TMB foram relativamente baixas (menores que 2,5 mg kg-1 dia-1 de N) para todos os tratamentos. Em geral, a taxa de consumo bruto (TCB) foi maior que a TMB, indicando alta imobilização/nitrificação. Foi verificado estímulo na TMB com o aumento da umidade e temperatura, para ambos os solos. A TMB e TCB foram maiores na temperatura de 25 °C e a 60 % da CMRA. A modelagem matemática indicou maior TMB entre os meses de novembro a março, marcada pelas chuvas intensas e temperaturas elevadas. O acúmulo de N-NH4 + amonificado durante os meses simulados alcançou 133 e 91 kg ha-1 para os solos LVe e LVd respectivamente.. A metodologia de diluição do isótopo 15N é uma potencial ferramenta para quantificar a mineralização de N / The N cycling has a complex dynamics, due to the multiple transformations and its mobility in the soil-plant-atmosphere. Thus, the study of the conversion rates of the N internal cycle is crucial because these rates have direct effect on yield and environmental quality of an agroecosystem. The aim of this study was to evaluate the effect of temperature and humidity on gross N mineralization (GNM) in sugarcane cropped soils in São Paulo state, and through mathematical model estimates the GNM considering the variations of soil temperature and humidity in situ. Was used a Typic Hapludox (TH) and a Typic Eutrustox (TE), sampled in the cities of Piracicaba and Santa Cruz das Palmeiras respectively. Samples were taken at 0-10, 10-20 and 20-30 cm soil, in July 2010. Quantification of GNM in the laboratory was performed by incubation at 15, 20, 25 and 30 °C, and four humidities (30, 40, 60 and 80 % of the water holding capacity - WHC). Was used the 15N isotope dilution technique, with application of (15NH4)2SO4 solution in the soil samples and subsequent determination of N-NH4 + and isotopic abundance after 48 and 96 h of labeling. The simulation of gross mineralization under field conditions was performed through the GNM isotherms and the data from soil moisture and temperature of the two sites. The modeled period was between the N fertilization and sugarcane harvesting phases. The N-NH4 + soil content showed reduced values at different temperatures, regardless of layer, moisture and soil type. The GNM were relatively low (less than 2.5 mg kg-1 day-1 of N) for all treatments. In general, the gross consumption (GC) was higher than the GNM, indicating high immobilization/nitrification. Stimulation was observed in GNM with increasing humidity and temperature, in both soils. The GNM and GC were higher at 25 °C and 60 % of WHC. Mathematical modeling indicated higher GNM between the months November to March, marked by heavy rains and high temperatures. The accumulation of mineralized N-NH4 + in the model achieved 133 and 91 kg ha-1 for soils and LVe LVd respectively. The 15N isotope dilution method is a potential tool to quantify the N mineralization.

A teoria do limite de similaridade é uma teoria central para o entendimento da estruturação das comunidades ecológicas, e prevê que a coexistência de duas espécies de forma estável somente é possível caso exista um limite de semelhança entre elas. Nesse sentido, é esperado que ocorra partilha de recursos entre espécies simpátricas aparentadas como Podocnemis unifilis e Podocnemis expansa, dois quelônios amplamente distribuídos e de grande importância econômica e cultural na região amazônica. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar os padrões de consumo de duas espécies simpátricas de quelônios, P. unifilis e P. expansa, além de verificar possíveis interações tróficas que se estabeleçam entre elas, considerando suas possíveis variações sexuais, no rio Javaés, Estado do Tocantins, Brasil. Desta forma, foram feitas análises dos conteúdos estomacais e análises isotópicas das unhas de indivíduos dessas espécies visando a determinação de suas amplitudes e sobreposições de nicho alimentar e isotópico. As sobreposições de nicho alimentar foram comparadas às sobreposições de comunidade idealizadas sem competição, por meio de modelos nulos. As sobreposições de nicho isotópico foram calculadas através de elipses bayesianas. As espécies apresentaram baixos valores de amplitude de nicho independente da medida. Entretanto, apresentaram alta sobreposição de nicho alimentar e nenhuma sobreposição de nicho isotópico. Amplitudes foram sempre reduzidas e sobreposições sempre elevadas entre os sexos. As diferenças entre as sobreposições de nicho das espécies medidas a partir das duas metodologias se relacionaram a importância de outras dimensões além da alimentar para o nicho isotópico. Os padrões de uso de recursos observados indicam que competição por alimento não está sendo relevante para a coocorrência das espécies no sistema estudado, possivelmente devido à altas disponibilidades dos recursos alimentares utilizados por P. unifilis e P. expansa. / The limiting similarity theory is a central theory for the comprehension of the structure of ecological communities, and predicts that the stable coexistence of two species is possible only if there is a limit of similarity between them. Therefore, it is expected to occur resource partitioning among sympatric related species as Podocnemis unifilis and Podocnemis expansa, two freshwater turtles widely distributed and of great economic and cultural importance in the Amazon region. The objective of this study was to determine the consumption patterns of two sympatric species of freshwater turtles, P. unifilis and P. expansa, and to identify possible trophic interactions to be established between them, considering its possible sexual variations, in the Javaés River, State of Tocantins, Brazil. Thus, were made analyzes of stomach content and isotopic analyzes of claws from individuals of these species in order to determine their amplitudes and dietary overlaps of food niche and isotopic niche. The food niche overlaps were compared with overlaps of idealized communities without competition, through null models. The isotopic niche overlaps were calculated using bayesian ellipses. The species had low niche amplitude values independent of the measure. However, the species showed high overlap of food niche and no isotopic niche overlap. Amplitudes were always reduced and overlap always high between the sexes. Differences between the niche overlaps of the species measures due the two methodologies were related to the importance of other dimensions beyond that represented by feeding to the isotopic niche. The observed patterns of resources usage indicate that competition for food is not being relevant to the co-occurrence of these species in the system studied, possibly due to the high availability of food resources used by P. unifilis and P. expansa.

No Brasil, 90% dos 26 mil acidentes ofídicos são ocasionados pelo gênero Bothrops, sendo a espécie Bothrops atrox a predominante na região amazônica brasileira. A região de Santarém (PA) está relacionada com 92% dos acidentes ofídicos, dos quais 20% foram considerados graves. Essa alta incidência pode estar relacionada à diversidade dos cenários florísticos da região, possibilitando a existência de uma amplitude deste gênero. Através do uso da metodologia dos isótopos estáveis do carbono (13C) e do nitrogênio (15N), verificou-se se as variações dos hábitos e fontes alimentares existentes nos diferentes ambientes e usos de solo na Amazônia, neste caso, ambientes de floresta, savana e pastagem, influenciaram na composição isotópica dos tecidos coletados das B. atrox encontradas nestes ambientes. Para a captura das B. atrox e de suas presas em potencial, utilizou-se três métodos de coleta, como encontro ocasional, busca ativa e armadilhas de interceptação e queda (Pit fall traps). Após as capturas, essas serpentes foram mantidas no biotério da FIT e retiradas amostras de tecidos periodicamente. Os tecidos das B. atrox e suas fontes alimentares foram analisados isotopicamente por espectrometria de massas para ?13C e ?15N. As diferentes fontes alimentares das B. atrox, foram isotopicamente distintas nos três ambientes, assim como a incorporação em seus tecidos analisados. Para as B. atrox mantidas no biotério, assim como o alimento de biotério oferecido, obteve-se o turnover de alguns tecidos independentemente do ambiente em que foram coletadas inicialmente. Após algum tempo no biotério, esses animais passaram a ter o sinal isotópico da nova alimentação oferecida, sendo que em alguns tecidos, essa troca refletia rapidamente e em outros tecidos mais lentamente. Este estudo contribuiu para o conhecimento da ecologia da serpente e seu uso dos ambientes, ainda pouco relatados e para o entendimento de turnover em tecidos animais / In Brazil, 90% of 26,000 snakebites are caused by the genus Bothrops, and the Bothrops atrox the predominant species in the Brazilian Amazon. The region of Santarém (PA) is related to 92% of snake bites, of which 20% were considered severe. This high incidence may be related to floristic diversity of scenarios in the region, enabling the existence of an amplitude of this genus. By using the methodology of carbon stable isotope (13 C) and nitrogen (15N), it was found that the changes in eating habits and sources existing in different environments and land use in the Amazon, in this case, forest environments, savannah and pasture, influenced the isotopic composition of the collected tissues of B. atrox found in these environments. To catch the B. atrox and its potential prey, we used three methods of collection, as chance meeting, active surveillance and interception traps and falling (Pit fall traps). After capture, these snakes were kept in the vivarium of the FIT and tissue samples taken periodically. The tissues of B. atrox and their food sources were analyzed isotopically by mass spectrometry for ?13C and ?15N. The different food sources of B. atrox were isotopically different in the three environments as well as its incorporation into tissues analyzed. For B. atrox kept in a vivarium, as well as the vivarium food offered was obtained turnover of some tissues regardless of the environment in which they were originally collected. After some time in the vivarium, these animals now have the isotopic signal of the new offered food, and in some tissues, this change reflected quickly and others more slowly tissues. This study contributed to the knowledge of the ecology of the snake and its use environments, poorly reported and for understanding turnover in animal tissues

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of alternative crops to rice (Oryza sativa L.), such as soybean (Glycine Maxl.) and sorghum (Sorghum bicolor L.) in lowland areas changes the chemical characteristics of the straw returned to soil. Straw quality and management type are among the main factors that control decomposition rates and straw-N transformations in soil. The objectives of this study were: 1) to compare N dynamics from rice straw decomposition incorporated in soil or on soil surface for two lowland soils; and 2) to assess the effects of straw quality (comparison of rice, soybean and sorghum straw decomposition) and of soil texture on N dynamics during straw decomposition on soil surface. A 180-days greenhouse incubation was carried out at the Federal University of Santa Maria, using rice (Oryza sativa L.), soybean (Glycine max L.) and sorghum (Sorghum bicolor L.) 15N-enriched straws on two lowland soils, one PLANOSOIL (PlaAr) and one Albaqualf Eutrophic gleysoil (PlaGl). Rice straw decomposition was followed both on soil surface and incorporated in soil, while sorghum and soybean straw decomposition was only studied on soil surface. Remaining 15N-straw, 15N-total, soil mineral 15N and soil mineral N were measured after 30, 90 and 180 days of incubation. Rice straw incorporation compared to its maintenance on soil surface increased the release of N from the straw and the amount of soil organic N , yet did not affect the amount of N recovered (straw + soil). For both management modes, soil type did not influence the release of N and C in the rice straw recovered. Regardless of the management mode, soil type only affected the amount of organic N in the soil, with higher value in PlaGl soil than PlaAr soil. Grasses straw (rice and sorghum), with lower N content (higher C: N), led to lower amount of N released, but provided similar amount of organic N in both soils compared to legume straw (soybean). After 180 days, the amount of N recovered (straw + soil) was affected by the interactions between straw and soil types, with higher value in PlaGl soil with grasses straw than with legume straw. For PlaAr soil, the amount of N recovered did not differ between the three straws. / O uso de culturas alternativas ao arroz (Oryza sativa L.), como a soja (Glycine max L.) e o sorgo (Sorghum bicolor L.), em áreas de várzea resultará na adição ao solo de diferentes palhas com características químicas distintas. A qualidade das palhas e o tipo de manejo adotado estão entre os principais fatores que controlam as taxas de decomposição e as transformações do N das palhas no solo. Os objetivos desses estudos foram: 1) avaliar a dinâmica do N durante a decomposição da palha de arroz incorporada ou na superfície de dois solos de várzea; e 2) avaliar o efeito da qualidade da palha de arroz, soja e sorgo e da textura do solo sobre a dinâmica do N durante a decomposição das palhas na superfície do solo. Foi realizada uma incubação com duração de 180 dias em casa de vegetação na Universidade Federal de Santa Maria, utilizando palha de arroz (Oryza sativa L.), soja (Glycine max L.) e sorgo (Sorghum bicolor L.) enriquecidas com 15N em dois solos de várzea, um Planossolo Hidromórfico Eutrófico arênico (PlaAr) e um Planossolo Hidromórfico Eutrófico gleissólico (PlaGl). A palha de arroz foi avaliada na superfície e incorporada aos solos e as palhas de sorgo e soja foram avaliadas apenas na superfície dos solos. Aos 30, 90 e 180 dias foram avaliadas as quantidades de 15N remanescente nas palhas, 15N total e 15N mineral no solo e N mineral no solo. A incorporação da palha comparado a sua manutenção na superfície do solo promove maior liberação de N da palha, maior quantidade de N orgânico no solo e quantidade semelhante de N recuperado (palha + solo). Independente da modalidade de uso, o tipo de solo não influenciou na liberação de N e na quantidade de N recuperado da palha de arroz. Independente da modalidade de uso, o tipo de solo afetou apenas quantidade de N orgânico no solo, sendo os maiores valores encontrados no PlaGl comparado ao PlaAr. As palhas de gramíneas (arroz e sorgo) com menor teor de N (maior C:N) apresentaram menor quantidade de N liberada, mas promoveram quantidade semelhante de N orgânico nos dois solos em relação a palha da leguminosa (soja). Após 180 dias, a quantidade de N recuperado (palha + solo) foi afetada pela interação entre palha e solo, sendo os maiores valores recuperados no solo PlaGl com as palhas de gramíneas do que com a leguminosa. No solo PlaAr a quantidade de N recuperada não diferiu entre as três palhas.

No Brasil, 90% dos 26 mil acidentes ofídicos são ocasionados pelo gênero Bothrops, sendo a espécie Bothrops atrox a predominante na região amazônica brasileira. A região de Santarém (PA) está relacionada com 92% dos acidentes ofídicos, dos quais 20% foram considerados graves. Essa alta incidência pode estar relacionada à diversidade dos cenários florísticos da região, possibilitando a existência de uma amplitude deste gênero. Através do uso da metodologia dos isótopos estáveis do carbono (13C) e do nitrogênio (15N), verificou-se se as variações dos hábitos e fontes alimentares existentes nos diferentes ambientes e usos de solo na Amazônia, neste caso, ambientes de floresta, savana e pastagem, influenciaram na composição isotópica dos tecidos coletados das B. atrox encontradas nestes ambientes. Para a captura das B. atrox e de suas presas em potencial, utilizou-se três métodos de coleta, como encontro ocasional, busca ativa e armadilhas de interceptação e queda (Pit fall traps). Após as capturas, essas serpentes foram mantidas no biotério da FIT e retiradas amostras de tecidos periodicamente. Os tecidos das B. atrox e suas fontes alimentares foram analisados isotopicamente por espectrometria de massas para ?13C e ?15N. As diferentes fontes alimentares das B. atrox, foram isotopicamente distintas nos três ambientes, assim como a incorporação em seus tecidos analisados. Para as B. atrox mantidas no biotério, assim como o alimento de biotério oferecido, obteve-se o turnover de alguns tecidos independentemente do ambiente em que foram coletadas inicialmente. Após algum tempo no biotério, esses animais passaram a ter o sinal isotópico da nova alimentação oferecida, sendo que em alguns tecidos, essa troca refletia rapidamente e em outros tecidos mais lentamente. Este estudo contribuiu para o conhecimento da ecologia da serpente e seu uso dos ambientes, ainda pouco relatados e para o entendimento de turnover em tecidos animais / In Brazil, 90% of 26,000 snakebites are caused by the genus Bothrops, and the Bothrops atrox the predominant species in the Brazilian Amazon. The region of Santarém (PA) is related to 92% of snake bites, of which 20% were considered severe. This high incidence may be related to floristic diversity of scenarios in the region, enabling the existence of an amplitude of this genus. By using the methodology of carbon stable isotope (13 C) and nitrogen (15N), it was found that the changes in eating habits and sources existing in different environments and land use in the Amazon, in this case, forest environments, savannah and pasture, influenced the isotopic composition of the collected tissues of B. atrox found in these environments. To catch the B. atrox and its potential prey, we used three methods of collection, as chance meeting, active surveillance and interception traps and falling (Pit fall traps). After capture, these snakes were kept in the vivarium of the FIT and tissue samples taken periodically. The tissues of B. atrox and their food sources were analyzed isotopically by mass spectrometry for ?13C and ?15N. The different food sources of B. atrox were isotopically different in the three environments as well as its incorporation into tissues analyzed. For B. atrox kept in a vivarium, as well as the vivarium food offered was obtained turnover of some tissues regardless of the environment in which they were originally collected. After some time in the vivarium, these animals now have the isotopic signal of the new offered food, and in some tissues, this change reflected quickly and others more slowly tissues. This study contributed to the knowledge of the ecology of the snake and its use environments, poorly reported and for understanding turnover in animal tissues

Les amines, et plus généralement les dérivés organiques qui contiennent de l’azote, constituent la clef de voûte de bien des domaines de la chimie à haute valeur ajoutée. Ils ont toujours fait l’objet de nombreuses recherches dans différents domaines de la chimie organique et de la chimie fine telles que l’agrochimie et la pharmacie. Malgré tout, la synthèse de ces structures azotées constitue encore souvent défi important pour les équipes de recherche, qu’elles soient académiques ou industrielles. De nombreuses méthodes permettent la synthèse des amines dont la grande majorité est caractérisée par la présence d’un centre chiral en alpha ou en béta de l’atome d’azote. L’une des voies les plus largement explorées pour l’obtention des amines chirales depuis plus de cinquante ans demeure l’hydrogénation asymétrique de substrats azotés. Ce travail de recherche a été mené dans le cadre d’une collaboration avec la société HOLIS Technologies. Nous nous sommes concentrés sur la mise au point d’outils catalytiques de synthèse d’amines chirales primaires et plus précisément sur des systèmes homogènes mettant en œuvre des métaux de transition pour accéder à des réactions d’hydrogénation énantiosélective. Nous nous sommes intéressés à la synthèse de trois amines chirales cibles en chimie pharmaceutique, étayée par l’étude de molécules modèles analogues. Nous avons étudié l’hydrogénation de substrats prochiraux azotés de type oxime, imine ou énamine conduisant, en une ou deux étapes, à l’amine primaire chirale visée. Dans le premier chapitre, notre étude a porté sur la synthèse et la caractérisation fine de chacun des substrats et de leurs amines chirales correspondantes. La RMN 15N étudiée sur ces molécules a permis de constituer un outil d’analyse complémentaire dans l’élucidation de ces structures. Dans le deuxième chapitre nous nous sommes attachés à développer un outil de synthèse catalytique avec pour objectif l’hydrogénation asymétrique pour les molécules modèles comme pour les molécules complexes de chacun des trois projets. Le troisième chapitre est dédié à la compréhension fine du cycle catalytique que nous avons entamée grâce à des analyses RMN multinoyaux (essentiellement 103Rh et 31P) et à des calculs quantiques conduits sur les complexes cationiques du rhodium qui se sont révélés actifs. La synthèse globale de ces résultats nous amène à avoir la capacité de choisir le meilleur substrat (imine, énamine, oxime) et le système catalytique associé pour son hydrogénation, afin de répondre au besoin industriel précis de synthèse d’une amine primaire chirale donnée. / Amines, and more generally, nitrogen-containing compounds are key building blocks in the field of fine chemicals, especially agrochemistry and pharmaceuticals. Synthesis of these nitrogen-containing compounds still is a frequent challenge to academic as well as industrial research teams. Several methods are available for the synthesis of amines containing an alpha or beta chiral center and for more than fifty years, one of the most widely investigated methods is the asymmetric hydrogenation of unsaturated substrates. Our research in this field has lead to an industrial partnership with the HOLIS Technologies company. We focus on the development of catalytic tools in order to synthesize chiral primary amines and more precisely, homogeneous catalysis with transition metals to obtain enantioselective hydrogenation. We got involved with the synthesis of three primary chiral amines well known as key targets in the pharmaceutical industry, with the study of analogous models conducted in parallel. We have studied the hydrogenation of prochiral substrates such as enamines, imines, and oximes leading in one or two steps to the desired primary chiral amine. In the first chapter, synthesis and characterization of substrates and chiral amines are described. Use of 15N NMR on these nitrogen-containing molecules allows us to establish a complementary tool for the structure elucidation. The second chapter is dedicated to the optimization of a catalyst system for the asymmetric hydrogenation of these molecules. The third chapter contains the initial studies into the intricate details of the catalytic cycle with the use of multinuclear NMR analysis (especially 103Rh and 31P) and DFT calculations on rhodium cationic complexes. An overview of these results gives us insight into the choice of the best substrate (imine, enamine, oxime) and the optimal catalyst system for the hydrogenation with the goal of addressing the industrial need of a given chiral primary amine.

The solid product of pyrolysis, called \"biochar\" (BC) in the context of improving soil properties as part of agronomic or environmental management, also got into focus as a climate mitigation strategy. The researcher investigated the effects of BC on soil attributes, nitrogen (N) use and GHG emissions. In Chapter 1 the origin of BC was commented. In Chapter 2, BC from sugarcane straw was characterized, and its priming on native SC was evaluated with the treatments: (T1) Soil; (T2) BC; (T3) Soil + BC 10 Mg ha-1; (T4) Soil + BC 20 Mg ha-1; and (T5) Soil + BC 50 Mg ha-1. In Chapter 3, it was evaluated the combination of BC, filter cake (F) and vinasse (V), in relation to soil attributes and carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions. The treatments were: (T1) Soil + FC + V; (T2) Soil + FC + V + BC 10 Mg ha-1; (T3) Soil + FC + V + BC 20 Mg ha-1; and (T4) Soil + FC + V + BC 50 Mg ha-1. In Chapter 4, the nitrogen (N) use efficiency was investigated in a pot trial under wheat using NH4[15N]O3 and rates of BC, with the treatments: (T1) Soil, with N, no BC; (T2) Soil, with N, BC 10 Mg ha-1; (T3) Soil, with N, BC 20 Mg ha-1; and (T4) Soil, with N, BC 50 Mg ha-1. BC had C and N contents higher compared to the feedstock. Total K, Mg and P also increased. The lowest CO2 fluxes were for BC, and CO2 from soil and soil + BC did not differ. The highest CO2 - C4 was in the first day, and there were no differences in the CO2 - C3. The BC presents characteristics to improve soil attributes. BC stability is an opportunity to reduce CO2 emissions. In Chapter 3, soil pH, P and base contents increased and Al3+ decreased with BC to sandy soil. Impacts of BC on the CEC were higher in sandy soil. Mineral N decreased with BC. Cumulative CO2 in T1 were higher in sandy and clayey soils than the control. T2 and T3 in sandy soil increased CO2 emissions, but T4 did not differ from T1. BC reduced N2O emissions from sandy and clayey soils relative to T1. BC with FC and V affected pH, CEC, P and base contents. However, those effects were higher in sandy soil. The BC supressed N2O from V and FC. In Chapter 4, BC decreased N2O from N fertilization compared to only N fertilizer. T4 had higher tillering and grain yield. Also, T2 to T4 had higher 100-grain weight and shoot. T3 and T4 had the highest N in grains. The application of BC to soil improves N availability and use efficiency, enhances grain yields and reduces N2O from N fertilization. This study opened encouraging perspectives to the evaluation of sugarcane straw BC to improve soil quality and mitigate GHG emissions. / O produto sólido da pirólise, denominado \"biochar\" (BC) no contexto da melhoria nos atributos do solo como parte do manejo agrícola e ambiental, também tem se destacado na mitigação das mudanças climáticas. O pesquisador investigou os efeitos do BC nos atributos do solo, uso do nitrogênio (N) e emissões de GEE. No Cap. 1 comentou-se a origem do BC. No Cap. 2, caracterizou-se o BC de palha de cana-de-açúcar e avaliou-se o potencial de decomposição do C do solo, com os tratamentos: (T1) Solo; (T2) BC; (T3) Solo + BC 10 Mg ha-1; (T4) Solo + BC 20 Mg ha-1 (T4); e (T5) Solo + BC 50 Mg ha-1. No Cap. 3, avaliou-se a combinação BC, torta de filtro (TF) e vinhaça (V) em atributos do solo e fluxos de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) nos tratamentos: (T1) Solo + TF + V; (T2) Solo + TF + V + BC 10 Mg ha-1; (T3) Solo + TF + V + BC 20 Mg ha-1; e (T4) Solo + TF + V + BC 50 Mg ha-1. No Cap. 4 investigou-se a eficiência de uso do N num experimento em vasos com trigo usando NH4 [15N]O3 e doses de BC, com os tratamentos: (T1) Solo, com N, sem BC; (T2) Solo, com N, BC 10 Mg ha-1; (T3) Solo, com N, BC 20 Mg ha-1; e (T4) Solo, com N, BC 50 Mg ha-1. Os teores de C e N do BC foram maiores comparado à biomassa. K, Mg e P totais também aumentaram. Os menores fluxos de CO2 foram do BC. O CO2 do solo e solo + BC não diferiram. Observou-se maior CO2 - C4 no primeiro dia de incubação, porém sem diferenças no CO2 - C3. O BC apresenta características para melhorar atributos do solo e reduzir as emissões de CO2. No Cap. 3, pH, P e bases aumentaram e o Al3+ diminuíu com o BC. Os impactos do BC na CTC foram maiores em solo arenoso. O N mineral diminuíu com o BC. O CO2 acumulado no T1 foi maior nos solos arenoso e argiloso comparado ao controle. O T2 e T3 aumentaram o CO2 acumulado do arenoso relativo ao T1, enquanto T4 e T1 não diferiram. O BC reduziu as emissões de N2O pelos solos arenoso e argiloso comparado ao T1. O BC combinado à TF e V afetaram pH, CTC, P e bases do solo arenoso. O BC suprimiu o N2O de solos com V e TF. No Cap. 4, o BC diminuíu as emissões de N2O comparado ao fertilizante N apenas. T4 teve rendimento de grãos superior ao T1. T2 a T4 apresentaram maior peso de 100 grãos e biomassa aérea. T3 e T4 tiveram maior N em grãos. O BC melhora o uso do N, a produção de grãos e reduz o N2O de fertilizante N, abrindo perspectivas para a avaliação do BC de palha de cana-de-açúcar na melhoria da qualidade do solo e mitigar das emissões de GEE.

O cultivo em semeadura direta (SD) induz acúmulo de matéria orgânica na superfície do solo, fato que pode diminuir a aproveitamento de nitrogênio (N) pelo milho (Zea mays L.) decorrente da imobilização, resultado do alto teor de carbono em comparação a quantidade de nitrogênio disponível. Uma das alternativas pode ser o posicionamento profundo do N, priorizando a aplicação do N próximo ao sistema radicular da planta. É comum estudos desta natureza para o fertilizante ureia. No entanto, são escassos os estudos conduzidos com fontes não amídicas, como o nitrato de amônio, e nas condições edafoclimáticas do Brasil. O objetivo foi verificar uma zona de aplicação de N no solo menos ativa microbiologicamente, a qual possibilite aumento do aproveitamento do nitrogênio do fertilizante pela planta (ANF) de milho em comparação a aplicação em superfície, visando orientar o produtor onde se deve aplicar o N-fertilizante. Três experimentos com milho foram conduzidos em campo (Taquarituba nas safras 2015/16 e 2016/17 com solo argiloso e Leme na safra 2016/17 com solo franco-arenoso) comparando a aplicação de N na superfície com duas aplicações em subsuperfície (0,2 e 0,4 m em Taquarituba e 0,1 e 0,2 m em Leme), estado de São Paulo. Os resultados indicaram que a superfície do solo possui maior respirometria e atividade da desidrogenase do que as demais profundidades onde o N foi aplicado, indicando maior atividade microbiológica da superfície do solo em relação às demais profundidades. A aplicação de N-fertilizante na superfície altera a dinâmica desses atributos ao longo de 32 dias de avaliação, assumindo padrões distintos em cada área e ano de cultivo. As variáveis Total do N Fertilizante Aproveitado (TNFA %) e N no Solo Proveniente do Fertilizante (NSPF kg.ha-1) foi maior quando o N foi aplicado na superfície e próximo das zonas onde ocorreu a fertilização do que nas demais profundidades de aplicação de N. Os valores de N total no solo também foram maiores quando o N foi aplicado na superfície em detrimento das aplicações em subsuperfície. Para as variáveis de aproveitamento de N, verificou-se que os tratamentos não foram significativos para ANF, Nitrogênio na Planta Proveniente do Fertilizante (NPPF kg.ha-1), acúmulo de 15N na biomassa e N nos grãos, bem como a produtividade de grãos. No entanto, o acúmulo de N nos grãos e N total da parte aérea (kg.ha-1) da planta foram elevados quando o N foi aplicado a 0,2 m nos solos de Taquarituba safra 2016/17 em comparação a aplicação a 0,4 m e igual aos valores constatados na superfície; no experimento realizado em Leme safra 2016/17 essas variáveis foram maiores na superfície do solo do que nas demais profundidades de aplicação de N. A aplicação de N em subsuperfície pode ser alternativa para garantir elevado teor de N nos grãos e N total da parte aérea do milho, porém seu efeito nulo no aproveitamento de 15N-fertilizante pela planta e na produtividade de grãos pode inviabilizar o uso deste manejo. Por isso, experimentos de longa duração devem ser conduzidos para melhor explicar o efeito benéfico do aprofundamento do fertilizante nitrogenado no solo para a cultura do milho. / No-tillage (NT) cultivation induces the accumulation of organic matter in the soil surface, a fact that can reduce nitrogen (N) recovery by maize (Zea mays L.) as a function of the immobilization, a result of the high carbon content in comparison to amount of N available. One of the alternatives may be the deep placed of the N, prioritizing the application of the N near the plant root system. Studies in this sense are common for urea fertilizer. However, there are few studies conducted with non-amide sources, such as ammonium nitrate, and in the edaphoclimatic conditions of Brazil. The objective was to verify a N application zone in the soil that have less active microbiologically, which allows an increase of the fertilizer N recovery by the corn plant (FNR) in comparison to the soil surface application, in order to orient the farmers where the N-fertilizer was applied. Three corn experiments were conducted in the field (Taquarituba crop 2015/16 and 2016/17 with clay soil and Leme crop 2016/17 with sandy-loam soil) comparing the application of N on the soil surface with two subsurface applications (0.2 and 0.4 m in Taquarituba and 0.1 and 0.2 m in Leme, state of São Paulo, Brazil). The results indicated that the soil surface had higher respirometry and dehydrogenase activity than the other depths where the N was applied, indicating a higher microbiological activity of the soil surface in relation to the other deep placed. The application of N-fertilizer on the soil surface changes the dynamics of these attributes during 32 days of evaluation, assuming different patterns in each area and year of cultivation. The variables Total N of Recovered Fertilizer (TNRF %) and N in Soil From Fertilizer (NSFF kg.ha-1) were higher when N was applied to the soil surface and near the zones where fertilization occurred than at the other N application deep placed. The values of total N in the soil were also higher when N was applied to the surface than to the subsurface applications. For the N recovery variables, it was verified that the treatments were not significant for FNR, N in Plants From Fertilizer (NPPF kg.ha-1), accumulation of 15N in biomass and N in the grains, as well as the grains yield. However, the accumulation of N in the grains and total N of the shoots (kg.ha-1) were high when N was applied at 0.2 m in the soils of Taquarituba crop 2016/17 compared to application at 0.4 m and equal to the values found on the surface; in the experiment conducted in Leme crop 2016/17 these variables were higher in the soil surface than in the other depths of N application. The application of N in the soil subsurface can be alternative to ensure high N content in grains and total N in shoots of maize, but its null effect on the recovery of 15N-fertilizer by the plant and on the grain yield may make the use of this management unfeasible. Therefore, long-term experiments should be conducted to better explain the beneficial effect of the deep placed of N-fertilizer to the soil for maize.

Apesar da sua importância e o grande número de estudos sobre a cultura da batata (Solanum tuberosum L.), nas condições tropicais as pesquisas existentes sobre a nutrição mineral da batateira para produção de tubérculo-semente, tanto em campo quanto em ambientes protegidos, são escassas. A produção de tubérculo-semente em ambiente controlado, como o sistema utilizado pelo IAC, deve ser mais bem compreendido para ser sujeito de melhoras tecnológicas. Dentre os cultivares para uso industrial no Brasil, o cv. 'Atlantic' destaca-se por ser uma das poucas adaptadas a essa finalidade e pela elevada capacidade produtiva, ocupando cerca dos 80% do mercado nacional da batata processada como "chips". O objetivo do presente trabalho foi estudar a nutrição mineral da batateira para produção de tubérculo-semente classe básica, cv. 'Atlantic' cultivada em ambiente protegido com argila expandida como substrato. Para isso foram realizados três experimentos em casade- vegetação com a finalidade de: a) avaliar doses de N e K e suas possíveis interações na produção de tubérculo semente, b) determinar a marcha de absorção de nutrientes ( macro e B, Cu, Fe, Mn e Zn) de plantas na produção de tubérculo-semente, e c) determinar a forma preferencial de absorção de nitrogênio (NH4 ou NO3) pela planta da batata na produção de tubérculo-semente, usando nitrato de amônio marcado com 15N (15NH4 ou 15NO3). A produção de matéria seca e o acúmulo de nitrogênio nos tubérculos e na parte aérea foram diretamente relacionados com as doses de N na solução nutritiva. O acúmulo de potássio na parte aérea foi diretamente relacionado com o fornecimento de nitrogênio e potássio, enquanto que nos tubérculos apenas de K. Houve interação positiva entre nitrogênio e potássio, resultando em diminuição na perda de peso dos tubérculos após período de armazenagem. A menor desidratação obteve-se na combinação de doses de 12,65 mmol L-1 de N e 7,03 mmol L-1 de K. A seqüência de acúmulo máximo dos macronutrientes foi: potássio > nitrogênio > enxofre > cálcio > fósforo > magnésio, enquanto que em micronutrientes foi: ferro> manganês > cobre > zinco > boro. No inicio do ciclo de crescimento da planta de batata ocorreu maior aproveitamento do N-amoniacal, enquanto no final do ciclo há maior absorção da forma nítrica. A forma preferencial de absorção no estádio inicial de desenvolvimento foi a amoniacal, não tendo havido diferenças das formas nos estádios intermediários (28 e 49 dias após transplante), tornando-se a nítrica após 56 dias (formação de tubérculos). O aproveitamento de N pelas planta, porém, foi sempre maior com a forma amoniacal aplicada em todos os estádios, com exceção aos 28 dias e no final do ciclo. / In spite of its importance and the great number of studies on the potato (Solanum tuberosum L.) crop, in the tropical conditions the existing researches on mineral nutrition of the potato plant grown for seed tuber production, in field and in protected conditions, are scarce. The seed tuber production in protected conditions, as the system used by IAC (São Paulo State Research Institute at Campinas), should be better understood to be subject of technological improvements. Among the cultivars for industrial use in Brazil, the cv. 'Atlantic' stands out for being one of few adapted ones for the purpose and with high yield potential, occupying around 80% of the national market of the potato processed as "chips". The objective of the present work was to study the mineral nutrition of potato plant, Atlantic cv, for the production of basic class seed tubers, in protected conditions with nutrient solution in expanded clay as substratum. Three experiments were carried out in greenhouse with the purpose: a) to evaluate N and K rates and their possible interactions on the seed tubers production; b) to determine the nutrients ( macro and B, Cu,Fe, Mn and Zn) absorption time course in potato plants for seed tuber production; and c) to determine the preferential nitrogen form taken up by potato plant for seed tuber production, using the 15N isotope. The production of dry matter and the accumulation of nitrogen in the tubers and in the shoot were directly related with the N rate in the nutrient solution. The potassium accumulation in the shoot was directly related with the supply of nitrogen and potassium, while in the tubers, only of K. There was positive interaction between nitrogen and potassium, resulting in decrease in the loss of weight of the tubers after storage period. The lowest dehydration of tubers was obtained with the combination of 12.65 mmol L-1 of N and 7.03 mmol L-1 of K.. The sequence of maximum accumulation of the macronutrients was: potassium> nitrogen> sulfur> calcium> phosphorus> magnesium, while of micronutrients was: iron> manganese> copper> zinc> boron. The preferential form of nitrogen absorption in the early stage of plant growth was the NH4, not having difference between the N forms at intermediate growth stages (28 and 49 days after transplanting), changing to NO3 after 56 days (tuber formation). The utilization of N by the plants was, however, always larger with NH4 form in all stages, with the exception at 28 days and the end of cycle.