Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Mirella Dos Santos Pereira (mirella.pereira03@yahoo.com.br) on 2018-04-25T01:21:25Z No. of bitstreams: 1 SANTOS ME LIXIVIAÇÃO DE AMÔNIO E NITRATO EM UM LATOSSOLO VERMELHO DISTRÓFICO CULTIVADO COM ALGODOEIRO (Gossypium hirsutum L. var. latifolium Hutch) EM FUNÇÃO DE DOSES E FONTES DE NITROGENIO EM SISTEMA.pdf: 1257009 bytes, checksum: 385811a0387d0bad8e49328df2332608 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-04-25T17:36:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pereira_ms_me_ilha.pdf: 1120515 bytes, checksum: 1e52b35de3dead43b0a5a28321210e3b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T17:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pereira_ms_me_ilha.pdf: 1120515 bytes, checksum: 1e52b35de3dead43b0a5a28321210e3b (MD5) Previous issue date: 2018-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O N é um dos elementos mais dinâmicos no solo, conforme sua transformação no meio. A lixiviação de nitrato e do amônio no solo é considerada a principal perda do N disponível às plantas, quanto maior for à aplicação deste elemento no solo, maior será o potencial de poluição do solo e da água. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a lixiviação de amônio e nitrato em um Latossolo Vermelho em diferentes profundidas do solo, em função de doses e fontes de N distintas, em sistemas irrigado e não irrigado nas condições de campo. O experimento foi conduzido no ano agrícola 2014/15, na área experimental da fazenda de ensino, pesquisa e extensão, localizada no município de Selvíria-MS. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com 20 tratamentos dispostos em fatorial 5x2x2, com 4 repetições. Aplicou-se 5 doses de nitrogênio (0 (testemunha); 25; 50; 100 e 150 kg de N ha-1), as fontes de N utilizadas foram: nitrato de amônio e a ureia, aplicados em uma única adubação de cobertura via solo aos 45 após a emergência. As amostras de solo colhidas foram analisadas em laboratório, para a determinação da concentração da lixiviação do NO3- e do NH4+ no solo. Avaliou – se os parâmetros de crescimento, estado nutricional e da produtividade do algodoeiro durante seu ciclo. Os resultados permitiram concluir que o sistema irrigado foi o que propiciou maior lixiviação dos teores de nitrato e amônio nas profundidades de 0 a 0,8 m do solo e o sistema não irrigado foi o que apresentou maior concentração. A profundidade de 0,4 – 0,6 m foi a que constatou a maior acúmulo desses nutrientes no solo. / The N is one of the most dynamic elements in the soil, according to its transformation in the environment. The leaching of nitrate and ammonium in the soil is considered the main loss of the N available to the plants, the greater the application of this element in the soil, the greater the pollution potential of soil and water. The objective of this work was to evaluate the leaching of ammonium and nitrate in a Red Latosol in different depths of the soil, as a function of different N sources and sources, in irrigated and non-irrigated systems under field conditions. The experiment was conducted in the agricultural year 2014/15, in the experimental area of the teaching, research and extension farm, located in the municipality of Selvíria, Brasil state of mato grosso do sul. A randomized complete block design was used, with 20 treatments arranged in 5x2x2 factorial, with 4 replications. Five nitrogen doses (0 (control), 25, 50, 100 and 150 kg of N ha-1) were applied, the N sources used were: ammonium nitrate and urea, applied in a single cover fertilization only at 45 after the emergency. The soil samples collected were analyzed in the laboratory for the determination of the leaching concentration of NO3- and NH4+ in the soil. The parameters of growth, nutritional status and yield of cotton during its cycle were evaluated. The results allowed to conclude that the irrigated system provided the highest leaching of the nitrate and ammonium contents in the 0 to 0,8 m depths of the soil and the non irrigated system presented the higher concentration. The depth of 0,4 – 0,6 m showed the greatest accumulation of these nutrients in the soil.

Orientador: Marcos Omir Marques / Banca: José Fernando Durigan / Banca: Ricardo da Silva Sercheli / Resumo: A caracterização e quantificação das frações nitrogenadas presentes no caldo de diferentes cultivares de cana-de-açúcar pode facilitar a identificação da principal aptidão industrial da mesma para a produção de açúcar (baixos teores de nitrogênio), ou de etanol e cachaça (altos teores de nitrogênio). A hipótese deste trabalho é que diferentes cultivares precoces, médios e tardios possam produzir caldos com diferentes teores de nitrogênio e, portanto serem utilizados com maior desempenho nos processos de fermentação ou na produção de açúcar. Este trabalho tem como objetivo quantificar as frações nitrogenadas (amoniacal, protéica, total, não-protéica e amínica) em caldos de dezoito cultivares de cana-de-açúcar em soqueiras de segundo corte. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com parcelas subdividas e três repetições. Foram avaliados dezoito cultivares com três ciclos de maturação, em 5 épocas (0, 28, 69, 112 e 154 dias) durante o ano agrícola 2010/2011. No destilado, obtido a partir do caldo procedeu-se a determinação do nitrogênio amoniacal de acordo com o método de micro-Kjeldahl. Os teores de nitrogênio total e nitrogênio não-protéico, determinado em caldo desproteinizado com hidróxido de bário a 0,3N e sulfato de zinco a 5%, também foram determinados pelo método de micro-Kjeldahl. Os teores de nitrogênio protéico e amínico foram estimados por meio de cálculos. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância (teste F) que quando significativa, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. O cultivar SP91-1049 obteve os maiores valores para as frações de nitrogênio amoniacal, total e protéico, além de maiores teores na interação para as frações amoniacal, protéica e total ao longo das... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The characterization and quantification of nitrogen fractions present in the juice of different varieties of sugar cane can help identify the main industry of the same ability to produce sugar (low levels of nitrogen), or ethanol and cachaça (high levels of nitrogen). The hypothesis is that different early cultivars, middle and late to produce stocks with different levels of nitrogen and therefore be used with higher performance in fermentation processes or the production of sugar. This study aims to quantify the nitrogen fractions (ammonium, protein, total non-protein and amine) in broths eighteen cultivars of sugar cane stumps on the second cut. The experimental design was completely randomized design with subdivided plots and three replications. Eighteen cultivars were evaluated with three cycles of maturation in 5 times (0, 28, 69, 112 and 154 days) during the 2010/2011 agricultural year. The distillate obtained from the broth made the determination of ammonia according to the micro-Kjeldahl method. The levels of total nitrogen and non-protein nitrogen determined in broth deproteinized with barium hydroxide and 0.3 N zinc sulfate 5%, were also determined by micro-Kjeldahl method. The levels of protein and amino nitrogen were estimated by calculations. The results were submitted to analysis of variance (F test) when significant, means were compared by Tukey test at 5% probability. The cultivar SP91-1049 achieved the highest values for the fractions of ammonia nitrogen, total protein and, in addition to higher levels in the interaction for the fractions ammonia, and total protein through the ages. The results indicate that the cultivars studied showed significant differences in levels of nitrogen fractions and the collection times are much greater importance in these levels. The cultivar with a mean cycle of maturation... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: No Brasil, as pastagens têm sido a forma mais utilizada para a alimentação de bovinos. Ao longo dos primeiros anos perdem seu potencial produtivo e vigor da rebrota, frequentemente associada à falta de adubação nitrogenada. O objetivo desse trabalho foi verificar o efeito de fontes e doses de adubação nitrogenada, em profundidades, sobre a atividade microbiana, a colonização micorrízica e a fertilidade de solo em uma área de Brachiaria brizantha (Hochst) Stapf cv. Xaraés. O delineamento experimental em blocos casualizados e os tratamentos em esquema fatorial 3 x 4, envolvendo três fontes de nitrogênio (uréia, sulfato de amônio e ajifer-L40), quatro doses de nitrogênio (0, 100, 200 e 400 kg ha-1) estudadas em duas profundidades (0- 0,10 e 0,10-0,20 m), com três repetições. Por parcela, as amostras compostas, por 5 amostras simples de solo, foram coletadas, peneiradas, homogeneizadas e destinadas às análises. A aplicação crescente de doses de N proporcionou redução para os valores de pH no solo, culminando com a percolação do K+ e Mg2+ para as camadas mais profundas do solo e elevando os valores para H+AL e Al3+. O uso do sulfato de amônio em doses elevadas provocou redução aos valores de carbono da biomassa microbiana e quociente microbiano e elevação para quociente metabólico, caracterizando uma atividade microbiana ineficiente. A aplicação de N não alterou significativamente a colonização de fungos micorrízicos arbusculares. No entanto, a esporulação se elevou com relação às doses aplicadas. A produção de massa seca da parte aérea foi maior com o ajifer e da uréia, reduzindo em elevadas doses de N. / Abstract: Pastures have been the most common method of feeding bovines in Brazil. Throughout the first years these pastures lose their yield potential and regrowth energy. The objective of this study was to verify the effect of sources and doses of nitrogen fertilization, concerning the depths, under microbial activity, percentage of mycorrhizal colonization and soil fertility when covered by Brachiaria brizantha (Hochst) Stapf cv. Xaraés. The randomized blocks design was used and the treatments were under a 3 x 4 factorial scheme, regarding three nitrogen sources (urea, ammonium sulphate, and ajifer-L40) and 4 nitrogen levels (0, 100, 200 and 400 kg ha-1), studied at 2 different depths (0- 0.10 and 0.10-0.20 m), with 3 replications. In each plot, the soil samples, composed with 5 simple samples, were collected, sieved, homogenized and sent to be analyzed. The increasing doses of N employed caused a decrease oh the pH levels in soil with the percolation of K+ and Mg2+ to the deepest layers in soil, increasing the levels of H+Al and Al3+. The usage of ammonium sulfate in high dosages caused a decrease in levels of carbon microbial biomass and an increase in the metabolic quotient, caracterizing an ineffective microbial activity. The employment of N did not meaningfully disturb the fungi mycorrhizal arbusculares colonization. However, these was an increase on the sporulation in relation to the employed dosages. The production of dry matter proved to be grater with ajifer and urea and smaller in high dosage of N. / Orientador: Cecílio Viega Soares Filho / Coorientador:Ana Maria Rodrigues Cassiolato / Banca: Manoel Garcia Neto / Banca: Ulysses Cecato / Mestre

O nitrogênio compõe cerca de 78% da massa da atmosfera terrestre e é um elemento imprescindível para a construção e manutenção da vida. Porém a abundância de nitrogênio atmosférico da Terra é anômala quando comparada a dos demais planetas telúricos. Isso significa que ou a acresção para esses planetas foi diferente (o que é pouco provável) ou a Terra possui alguma característica única que permita a existência de grandes volumes de nitrogênio em sua atmosfera. A tectônica de placas poderia ser essa característica, uma vez que propicia uma conexão direta entre o manto e superfície (ao mesmo tempo em que material é expelido do manto para a superfície, material é transportado da superfície para o manto). Nesse contexto, este trabalho objetiva compreender, através de simulações em laboratório, o papel das zonas de subducção no transporte global do nitrogênio. Para tal, submeteu-se um material que simula sedimentos pelágicos (esmectitas dioctaédricas) dopado com amônio (NH4-esmectita) a diversas condições de pressão e temperatura: desde pressão ambiente até 7.7 GPa (equivalente a ~270 km de profundidade) e com temperaturas variando entre 200oC e 700oC. Os experimentos foram realizados em uma prensa hidráulica de 1000 tonf com câmaras de perfil toroidal e em um forno de alta temperatura e foram analisados por difração de raios X (DRX), espectroscopia infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e por imageamento SE-MEV-EDS Além disso, o material inicial foi caracterizado por análise térmica diferencial (DTA) e análise química CHN. Os resultados mostram que as transformações de fase sofridas pela NH4-esmectita agem no sentido de preservar o amônio na estrutura durante o processo de subducção. Também foram observadas fases de pressões mais elevadas capazes de conter amônio (buddingtonita, a 7.7 GPa). Percebeu-se que o regime termal da subducção é fundamental para a eficiência do transporte de nitrogênio, visto que em subducções quentes (litosferas oceânicas jovens que subductam em baixo ângulo) ocorre a fusão parcial do material com liberação de parte do amônio em pressões relativamente baixas (~1 GPa, equivalente a 30 km de profundidade). Por outro lado, em subducções frias (litosferas oceânicas antigas que subductam em alto ângulo) o material aprisiona de forma eficiente o nitrogênio até ~270 km de profundidade (7.7 GPa). / Nitrogen composes around 78 wt% of Earth’s atmosphere and is a vital element for the construction and maintenance of life. However, the abundance of Earth’s atmospheric nitrogen is anomalous when compared to the one from other inner planets. This means that or accretion for these planets was different (which is unlikely) or Earth possesses a unique feature that allows the existence of large volumes of nitrogen in its atmosphere. Plate tectonics could be this feature, since it propitiates a direct connection between mantle and surface (at the same time that material is expelled by the mantle in to the surface, material is transported from the surface in to the mantle). In this context, these work objectives the understanding, through laboratoty simulations, the role of subduction zones in the global transport of nitrogen. For that, a material that simulates pelagic sediments (dioctahedral smectite) doped with ammonium (NH4-smectite) was subjected to a series of pressure and temperature conditions: from ambient pressure up to 7.7 GPa (equivalent to ~270 km depth) and temperatures varying between 200oC and 700oC. Experiments were performed in a 1000 tonf hydraulic press with coupled toroidal chambers and in a high temperature furnace and were analyzed by X ray diffraction (XRD), Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR) and SE-SEM-EDS imaging. Additionally, the starting material was characterized by differential thermal analysis (DTA and CHN chemical analysis Results show that phase transformations suffered by NH4-smectite tend to preserve ammonium inside the mineral structure during subduction. Also, high-pressure ammonium bearing phases were observed (budingtonite at 7.7 GPa). It was perceived that the thermal setting of the subduction is fundamental for the efficiency of nitrogen’s transportation, as in hot subductions (young oceanic lithospheres subducting at low angle) partial melting with partial liberation of ammonium occur in relatively low pressures (~1 GPa, equivalent to 30 km depth). On the other hand, in cold subductions (ancient oceanic lithopsheres subducting at high angles) the material efficiently imprisons nitrogen until ~270 km depth (7.7 GPa).

Utilization of biotechnological agents for reduction ammonia emission in agriculture is one of the ways how to lower emissions of greenhouse gases and ammonia gas and simultaneously construct better living environment for stabled animals. Experiment acknowledged its positive influence to decrease of ammonia emissions. During the first three applications occurred significant decrease, in average by 40 % in comparison with the values from the previous week. The second week of application occured the decrease also significantly by 23 % and the third week is the difference smaller probably due to the already advanced micro-life supported by the regular spray irrigation. These lowered values are maintained during the following weeks with only low bidirectional deviations of 10 %. Average reduction of the ammonium emissions in the observed years was 50, 89 % on the sheep thick bedding. By the horses bedding was the reduction of ammonium emissions by 41,84 % in the first day and 28,74 % in the second day. The sheep bedding was the subject of decomposition during the observed period, while the horses bedding was replaced as a whole at longest in 5 days. The bedding had significantly better consistency and was evenly and better decomposed after the application of the product. There were noticed lower emissions of the odoriferous gases during the clearing of the bedding in the stable. The influence of the product on the improvement of the sheep toes health was also confirmed as well as its deodorant effects. The sheep toes diseases were eradicated to the level of 77, 5 % of healthy animals. Due to the lowered frequency of disease occurrence were lowered the costs for medication by 46 %. Regarding these results it is possible to state, that applications the Amalgerol product leads to the improvement of the living environment of the bred animals and herewith the positive influence on the breed economy.

As atividades humanas vêm aumentando dramaticamente a quantidade de nitrogênio inorgânico liberado nos ecossistemas, seja através da aplicação de fertilizantes na agricultura, da descarga de dejetos humanos e de seus rebanhos, ou da queima de combustíveis fósseis. Os excessos de nitrogênio são eventualmente transportados para corpos d´água, onde podem, na forma de nitrato, nitrito e amônio, atingir concentrações tóxicas para organismos aquáticos. Nesta pesquisa tive dois objetivos principais. O primeiro foi testar em laboratório a toxicidade relativa dos íons nitrato, nitrito e amônio, e a variação interespecífica na sensibilidade a esses íons, em larvas de cinco espécies de anuros (Rhinella ornata, Hypsiboas faber, Hypsiboas pardalis, Physalaemus cuvieri e Physalaemus olfersii ). Para isso utilizei bioensaios seguindo protocolos internacionalmente padronizados para testes de ecotoxicidade com organismos aquáticos, e que portanto permitem máximas reprodutibilidade e comparabilidade de resultados entre compostos, espécies, e laboratórios. No entanto, estes bioensaios carecem de realismo uma vez que simulam um cenário de exposição aguda a altas concentrações de contaminantes quando na natureza o cenário de exposição tende a ser crônico e prolongado a baixas concentrações. Além disso, bioensaios usam mortalidade como principal variável de resposta, quando também efeitos subletais podem influenciar a persistência de populações ao modular o sucesso dos indivíduos. Por isso, meu segundo objetivo foi testar em laboratório se concentrações relativamente baixas e ecologicamente relevantes de nitrato, nitrito e amônio podem afetar a sobrevivência, o crescimento, o desenvolvimento e o comportamento das larvas de R. ornata, P. cuvieri e H. faber. Demonstrei através dos bioensaios de exposição aguda que nitrato, a forma mais abundante na natureza, é de baixa toxicidade quando comparada a nitrito e amônio. Demonstrei também que há significativa variação interespecífica na sensibilidade ao nitrogênio inorgânico, e que o ranqueamento de sensibilidade das espécies ao nitrato e ao nitrito foram similares, possivelmente por conta de mecanismos comuns de ação tóxica. Através de experimentos de exposição crônica demonstrei que concentrações relativamente baixas de nitrogênio inorgânico podem causar efeitos letais e subletais às larvas de anuros se houver exposição prolongada. O nitrato causou redução no desenvolvimento larval de P. cuvieri e o amônio na sobrevivência e nas taxas de atividade nos girinos de H. faber. A exposição crônica ao nitrito também reduziu significativamente a sobrevivência das três espécies testadas, o crescimento de H. faber e as taxas de atividade de R. ornata. Contudo, é improvável que as concentrações de nitrito que manipulei em laboratório sejam comuns na natureza, especialmente em condições aeróbicas. Esta pesquisa, além de fornecer importantes informações sobre os possíveis efeitos da poluição por nitrogênio em larvas de anuros, contribui para o avanço da ecotoxicologia no Brasil ao estabelecer as bases para o emprego de espécies nativas de anfíbios como sistema-modelo experimental. Estudos futuros que almejem avaliar o risco ambiental da contaminação por nitrogênio deverão por um lado monitorar concentrações em hábitats naturais e por outro avaliar as consequências das interações sinérgicas entre nitrogênio inorgânico e outros estressores físicos, químicos ou biológicos para larvas de anfíbios. / Human activities dramatically increased the amount of inorganic nitrogen released in ecosystems through the application of fertilizers in agriculture, the generation of human and livestock waste, and the combustion of fossil fuels. This nitrogen eventually reaches water bodies where it can, in the form of nitrate, nitrite and ammonium, be toxic to aquatic organisms. In this study I had two main objectives. The first was to test the relative toxicity of nitrate, nitrite and ammonium, and the interspecific variation in sensitivity to these ions, in tadpoles of five anuran species (Rhinella ornata, Hypsiboas faber, Hypsiboas pardalis, Physalaemus cuvieri and Physalaemus olfersii ). This objective was accomplished by laboratory bioassays following internationally standardized protocols for ecotoxicity tests with aquatic organisms, therefore allowing maximum reproducibility and comparability of results among compounds, species and laboratories. However, these bioassays lack realism for simulating a scenario of acute exposure to high concentrations of contaminants, while exposure in nature tends to be chronic and prolonged at low concentrations. Furthermore, bioassays use mortality as the main response variable, whereas sublethal effects may also influence the persistence of populations by modulating individual success. My second objective was therefore to test in the laboratory if low and environmentally relevant concentrations of nitrate, nitrite and ammonium affect survival, growth, development and behavior of R. ornata, P. cuvieri and H. faber larvae. Through acute exposure bioassays I demonstrated that nitrate, the most abundant N form in nature, has low toxicity when compared to nitrite and ammonium. I also demonstrated that there is significant interspecific variation in the sensitivity to inorganic nitrogen, and that the ranking of species sensitivity to nitrate and nitrite were similar, possibly due to common mechanisms of toxic action. Through chronic exposure I demonstrated that relatively low concentrations of inorganic nitrogen can cause lethal and sublethal effects on anuran larvae if there is extended exposure. Nitrate decreased developmental rate in P. cuvieri and ammonia decreased survival and activity rates in H. faber tadpoles. Chronic exposure to nitrite also significantly reduced survival of all three species tested, growth of H. faber and activity rates of R. ornata. However, it is unlikely that the concentrations of nitrite manipulated in the laboratory are common in nature, especially in aerobic conditions. This is the first study to document deleterious effects of nitrogen pollution to Brazilian amphibian species, and contributes to the development of ecotoxicology in Brazil by establishing the basis for the employment of native amphibians as model experimental system. Future studies that aim to assess the environmental risk of nitrogen contamination should monitor concentrations in natural habitats and evaluate the effects of synergistic interactions between inorganic nitrogen and other physical, chemical or biological stressors to amphibian larvae.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:31:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01433.pdf: 5221000 bytes, checksum: 2ca9fa37b9a7f292a7bd310078bceb73 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A amônia presente em galpões fechados de criação de frangos afeta a saúde tanto dos animais como dos tratadores, além de ser um grave problema ambiental. O processo aqui recomendado faz uso de um material com grande capacidade de retenção tanto da amônia gasosa como na forma de seu hidróxido, NH4OH. Este absorvedor, um trocador catiônico sólido, preparado para a retenção seletiva da amônia, é inodoro, insípido e atóxico. Uma vez saturado com amônia, passa por um tratamento químico para a remoção deste composto, podendo ser reutilizado muitas vezes sem perda de sua capacidade retentora, tornando o processo mais econômico. A remoção deste material pode-se dar na forma de um sal de amônio que poderá ser utilizado como fertilizante. Ressalta-se ainda que a amônia recuperada nestes galpões avícolas, quando submetida a uma decomposição térmica catalítica, gera hidrogênio para uso em células a combustível, podendo fornecer energia elétrica no próprio local do trabalho. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Nitrogen is the only plant nutrient taken up as both a cation (NH4+) and anion (N03-). Nitrate is considered the "safe" form of N and NH4+ is generally thought to be toxic, especially at high levels. High NH4+/N03- ratios are thought to be toxic because they result in a rhizosphere pH low enough to damage root membranes, induced cation deficiencies, and build-up of NH3 caused by delayed NH4+ assimilation. These factors can be minimized in hydroponic culture. The objective of these studies was to quantify lll the effects of high NH4+/N03- ratios on nitrification and growth of wheat in hydroponics. Two cultivars of wheat (Triticum aestivum L.) were grown to maturity with either 15% or 80% of the N supplied as NH4+. The effect of using Cl- versus SO42- as counter ions to NH4+ was also examined. Yield was not significantly affected by NH4+ ratio or counter ion. Seed protein was increased from 15 to 19% with high NH4+. Harvest index was reduced from 52 to 48% with 80% NH4+, but was unaffected by counter ion. Rates of nitrification in hydroponic culture are not well quantified and could result in significant conversion of NH4+ to NO3- before plant uptake. An isotopic dilution study was conducted to quantify rates of nitrification in hydroponic culture. A 2 x 2 x 2 factorial design was used to examine the effect of pH (5.8 or 7.0), inoculation with nitrifying bacteria, and the presence of plants. This study was done with wheat grown in vigorously-aerated, 2-L bottles. Each bottle contained 10 g of diatomaceous earth to provide surface area for microbial growth. Nitrate began to accumulate in 5 d in unplanted, inoculated bottles at pH 7.0; in 20 d at pH 5.8 with inoculation; but did not begin to accumulate in non-inoculated bottles (pH 5.8 or 7.0) until day 30. Nitrate never accumulated in any of the planted bottles, most likely because plants consumed the NO3- that was produced. Calculations from the isotopic dilution measurements indicated that the rate of nitrification averaged 58 μmol NO3- L-1d-1 in the planted bottles, and averaged 270 μmol NO3- L-1d-1 in unplanted bottles. Nitrification was likely reduced in the planted bottles because the reduced concentration of NH4+ limited nitrification. To provide rapid, inexpensive measurement of nutrient concentration in hydroponic solution, five colorimetric tests were evaluated. Tests for NO3- and PO4 were accurate and reliable, but the tests for SO42- SiO2, and Fe need additional refinement.