<p> Using a potentiometric method on 10^-4M and 10^-5M Al(NO3)3 solutions at constant ionic strength (0.1 M KNO3) and temperature (25°C), titration curves were defined and examined with respect to three variables (total aluminum concentration, pH range, and time) in order to assess the reversibility of the aqueous system.</p> <p> Increasing pH titration interval decreased reversibility while increasing time interval led to a slight increase in reversibility. Decreasing the total aluminum concentration also slightly improved reversibility. Overall, the reversibility of the system was observed to be poor.</p> <p> Computer models were compared to experimental titration data in order to derive the speciation schemes which best fit the data. Polynuclear hydrolysis schemes fit the data best for the concentration levels as follows: Al^3+, Al(OH)4^-, and Al6(OH)15^3+ for 10^-5M Alt. Al^3+, Al(OH)4^-, and Al8(OH)20^4+ and/or Al13(OH)32^7+ for 10^-4M Alt. / Thesis / Master of Science (MSc)

All living cells contain the electrogenic enzyme Na/K ATPase, whose function is to pump ions against the electrochemical gradient, in order to provide potential energy which is later used for cellular processes such as action potentials, muscle contraction and facilitated transport. Using a technique developed in our lab, exploiting the molecule's voltage dependence, it is possible to increase this pump function by many folds. Optical measurement of the membrane potential of living cells was made using a potentiommetric dye, with successful manipulation of the ionic concentration and membrane potential reported. Additional supporting results are presented, along with extension of this field to the study of cardiac Myocytes, representing a progression to Mammalian cells, with advantages to future clinical research evident. Successful manipulation of membrane potential was also achieved using cells in a two dimensional tissue matrix, which more closely approximates the living system, and hence is closer to an eventual clinical application. Also, expedited recovery from electrical injury was recorded, demonstrating a possible therapeutic application of the technique.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aadriana Souza.pdf: 1569750 bytes, checksum: 5eaa4428075f0432d6481c7bbf5f6ab9 (MD5) Previous issue date: 2012-04-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Amazonian Dark Earth are known by its typical high fertility and phosphorus contents besides a dark surface horizon designated as Anthropic Horizon . Studies on the nutrients dynamics in the Anthropic Horizons in comparison to neighboring low fertility soils are essential for the comprehension of exchangeable ions capacity and leaching mechanisms in the Dark Earth soils. This study aimed to assess and compare the nutrient dynamics in the soil solution of a Xanthic Kandiudult and Anthropic Xantic Kandiudult. Extracting capsules were installed at the depth of 20 cm, 50 cm and 100 cm (three replicates by each area) for soil solution collecting. Soil samplings from 0 cm to 100 cm depth (20 cm of interval) were obtained by augering for granulometric, chemical and mineralogical soil analyses. Soil bulk densities and pore volume determination were assessed through non deformed samples collected in a soil profile. Clay mineralogy analyses were carried out only in 0-20 and 80-100 cm depths. Soil solution was sampled ten times during the study period for Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Al3+, Fe2+, Mn2+, Cu2+ e Zn2+ determinations (acidified samples) and pH and electrical conductivity measurements (non acidified samples). Anthropic Xantic Kandiudult showed higher soil bulk densities and soil water retention values in the field capacity than the Xanthic Kandiudult. Nevertheless the pore volume values were higher in the Xanthic Kandiudult. Anthropic horizons also have higher Ca2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+ e Cu2+ contents. Supposing that before antropic activities both soils were physically and chemically similar, it is supposed that human activities reduced the soil bulk density in AB and BA horizons of Xanthic Kandiudult. The mineralogical assemblage of clay fraction is dominated by kaolinite and traces of a mica group mineral and anatase in both soils, demonstrating the same geological material. The Anthropic Xantic Kandiudult shows higher cations contents in CEC and less leaching from solution. An input of nutrients was verified in march 22nd (Ca2+, Mg2+ and Cu2+) and may 31st (K+, Na+, Fe2+, Zn2+ and Mn2+) in the anthropic horizons, what indicates an increasing in the elemental concentration in soil solution via rain and/or desorption from clay and organic matter sites. Organic carbon contents were higher in Xanthic Kandiudult than in Anthropic Xantic Kandiudult. Ca2+ represents the major element in both soils analyzed. Na+ values were the second most frequent in Xanthic Kandiudult solution and in the 50-cm layer of Anthropic layer. Mg2+ values were distinguished only in the 0-20 cm layer of Anthropic Xantic Kandiudult, where reached the second highest value in soil solution. Distinguished values of Mn2+ and Zn2+ were found in Anthropic Xantic Kandiudult, demonstrating equilibrium with CEC of solid phase. Fe2+ values of Anthropic Xantic Kandiudult were significantly lower than Xanthic Kandiudult, what corroborates to previous results. Al3+ concentration in soil solution was null in all evaluated situations in the Anthropic Xantic Kandiudult enhancing the idea of great fertility of these soils / A ocorrência de áreas com solos de horizonte superficial de cor escura e apresentando elevada fertilidade e altos teores de fósforo caracterizam os horizontes A antrópicos da Amazônia, conhecidos regionalmente como Terra Preta de Índio. Estudos da dinâmica de nutrientes nos horizontes antrópicos em relação aos solos pouco férteis assumem importância por contribuir para compreensão dos mecanismos de retenção e lixiviação de íons nestes horizontes. O presente estudo teve por objetivo avaliar a dinâmica dos nutrientes da solução do solo em Argissolo Amarelo com horizonte A moderado e Argissolo Amarelo A antrópico (Terra Preta de Índio) no município de Iranduba AM. O estudo foi realizado em triplicata em cada uma das áreas estudadas, nas quais foram instaladas cápsulas extratoras de solução do solo nas profundidades de 20, 50 e 100. Foram realizadas tradagens a cada 20 cm até a profundidade de 100 cm em todas as parcelas para coleta de amostras para análise granulométrica, química e mineralógica. Amostras indeformadas para determinação da densidade do solo e volume total de poros foram coletadas nos horizontes identificados em perfis abertos nas áreas. Análise mineralógica da fração argila foi realizada nas profundidades de 0-20 e 80-100 cm. A solução do solo foi coletada em dez ocasiões, sendo fracionada onde uma era acidificada para determinação de Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Al3+, Fe2+, Mn2+, Cu2+ e Zn2+ e outra sem acidificação para as medições de pH e condutividade elétrica. Os horizontes A antrópicos apresentaram maior densidade e retenção de água do que o horizonte A moderado na capacidade de campo; no entanto, o volume total de poros foi maior nesse último. A retenção de água apresentou relação inversa com os teores de matéria orgânica e relação direta com os teores de argila. Os horizontes antrópicos apresentaram maiores valores de Ca2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+ e Cu2+, enquanto o solo natural apresentou maiores teores de Fe2+, Al3+ e C orgânico. A atividade humana pretérita reduziu a densidade dos horizontes AB e BA do solo adjacente quando comparados aos horizontes antrópicos. A assembléia mineralógica da fração argila é caracterizada pela dominância de caulinita e traços de mica e anatásio em ambas as áreas, o que evidencia que essas áreas são originadas da mesma matriz mineral, sendo que há adição do processo antrópico na formação da TPI. Os maiores teores de Ca2+, Mg2+ e Cu2+ no dia 22/03 e de K+, Na+, Fe2+, Zn2+ e Mn2+ no dia 31/05 na TPI, especialmente na profundidade de 50 cm, assinalam para dois momentos de input de elementos na solução do solo via pluviolixiviados e/ou dessorção dos sítios de troca da matéria orgânica e de argilas. Apesar de inseridos dentro de períodos com precipitação e intervalo de ocorrência semelhante, os dois maiores momentos de perdas de elementos da solução do solo por lixiviação (22 a 29/03 e 10 a 17/05) promoveram taxas de perdas distintas, sendo mais severo naquele primeiro, provavelmente em decorrência de diferença na intensidade da chuva

Em busca da máxima produtividade das culturas em ambiente protegido, muitos agricultores aplicam doses excessivas de adubos. Isto, na maioria das vezes, acarreta no aumento dos custos de produção, no baixo rendimento das culturas, contaminação ambiental e acúmulo de sais no solo, podendo torná-lo impróprio para o cultivo. Neste sentido, são realizados estudos para desenvolver um manejo da fertirrigação que propicie maior eficiência produtiva da cultura do pimentão em ambiente protegido. Neste contexto, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a eficiência de manejos da fertirrigação e níveis de nitrogênio e de potássio na cultura do pimentão em ambiente protegido. O delineamento utilizado foi blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 6, totalizando 18 tratamentos, com quatro repetições. Os tratamentos resultaram da combinação de três manejos de fertirrigação (M1 - Fertirrigação a partir da marcha de absorção de nutrientes pela cultura; M2 - Fertirrigação a partir do monitoramento da concentração de íons de N e K na solução do solo; M3 - Fertirrigação a partir do monitoramento da condutividade elétrica da solução do solo), com seis níveis de nitrogênio e de potássio (0, 50, 100, 150, 200 e 300% da recomendação padrão para a cultura cultivada no sistema hidropônico). Para o manejo M1 foi adotada como dose padrão de N e K a recomendação destes nutrientes para a cultura do pimentão em condições de campo (100% de NK, sendo N = 16,1 e K = 23,5 g planta-1). Para os manejos M2 e M3, utilizou-se como dosagem padrão a recomendação de N e K para o cultivo hidropônico no sistema NFT (100% NK, sendo N = 152 e K = 245 mg L-1). Ao longo do ciclo da cultura foi realizado o monitoramento da concentração dos íons de N e K (M2) e da condutividade elétrica (M3) da solução coletada. Os resultados eram analisados e utilizados na tomada de decisão quanto ao momento de se fazer a fertirrigação e as quantidades de N e K a serem aplicadas. Os parâmetros avaliados foram produtividade e qualidade de frutos, além do consumo de nutrientes e de água. Avaliaram-se também, ao final do experimento, as características químicas do solo, bem como os principais índices de eficiência nutricional de N e K na cultura do pimentão. Os resultados demonstraram que a resposta das plantas à adubação mineral depende do manejo de fertirrigação. Os tratamentos afetaram a absorção de nutrientes no tecido vegetal, mas, na maioria dos casos, as concentrações de nutrientes estavam dentro da faixa considerada adequada para a cultura. Observouse também que o manejo da fertirrigação a partir do monitoramento da concentração dos íons de N e K, ou da condutividade elétrica da solução do solo foi mais eficiente que a fertirrigação realizada com base na marcha de absorção de nutrientes da cultura do pimentão, proporcionando em plantas mais desenvolvidas, mais produtivas e com maior eficiência no uso de fertilizantes. / Looking for maximum crop yield in greenhouse, several growers apply excessive nutrient doses. This behavior frequently brings increase in production costs, lower crop yields, environmental contamination and salt buildup in the soil, which can became inappropriate for cropping. With this concern, studies are made for developing fertirrigation management that improves Sweet Pepper crop efficiency in greenhouse. For these reasons, this work was carried out with the objective of evaluating fertirrigation management efficiency as well as levels of nitrogen and potassium for Sweet Pepper grown in greenhouse. Experimental design was a randomized blocks in a 3x6 factorial scheme, totaling 18 treatments, with four replications. Treatments resulted from the combination of three fertirrigation managements (M1 - Fertirrigation based on the curve of nutrient absorption of the crop; M2 - Fertirrigation based on monitoring of ions N and K in soil solution; M3 - Fertirrigation based on monitoring of electrical conductivity of soil solution) with six levels of nitrogen and potassium (0; 50; 100; 150; 200 and 300% of standard recommendation for Sweet Pepper grown in hydroponics). Standard dose of N and K adopted for M1 management was the recommendation of these nutrients for Sweet Pepper in field conditions (100% NK was: N = 16.1 and K = 23.5 g plant-1). For M2 and M3, the standard dose was the N and K recommendation for hydroponics in the NFT system (100% NK was: N = 152 e K = 245 mg L-1). During crop cycle were monitored the concentrations of N and K ion (M2) and the electric conductivity of sampled solution (M3). After analyzed, results were used for decision making on the moment of application and amounts of N and K to be applied. Parameters evaluated were those related to fruit yield and quality, as well as nutrient and water consumption. At the end of the trial were also analyzed soil chemical characteristics and the main indexes of nutritional efficiency for N and K in Sweet Pepper crop. Results showed that plant response to mineral fertilization depended on fertirrigation n management. Treatments influenced absorption of nutrients by plant tissue, but, in most cases, nutrient concentrations were in the range considered adequate for the crop. It was also observed that fertirrigation managements based on monitoring of concentration of ions N and K, or of electrical conductivity of soil solution were more efficient than the management based on nutrient absorption curve of Sweet Pepper, because they provided plants more developed and productive, with higher fertilizer use efficiency.

A fertirrigação tornou-se uma prática comum entre os agricultores mais tecnificados, constituindo uma das alternativas mais consistentes para se garantir altas produtividades. Tradicionalmente, o manejo da fertirrigação é feito mediante o uso curvas de absorção de nutrientes e recomendações para aplicação de fertilizantes. O monitoramento da concentração dos nutrientes na solução do solo através do uso de extratores com cápsula porosa aparece como uma técnica promissora para um manejo mais adequado da fertirrigação. O objetivo desta pesquisa foi estudar a resposta da cultura do meloeiro quando submetida a diferentes concentrações controladas de nitrogênio-nitrato e potássio na solução do solo. Foram realizados, simultaneamente, dois experimentos em vasos sob condições de casa de vegetação, um com solo arenoso e outro com solo argiloso, adotando-se 13 tratamentos dispostos em delineamento inteiramente aleatorizado com 4 repetições. Os tratamentos foram definidos através de uma matriz denominada quadrado duplo e resultaram do manejo controlado das concentrações de nitrogênio e potássio na solução do solo. A cultura utilizada foi o meloeiro tipo cantaloupe, que foi irrigada por gotejamento com base nos dados de leituras tensiométricas sendo fertirrigada somente quando foi necessário, com base nos dados de concentração de nitrogênio e potássio. Foi avaliado, o comprimento da haste principal, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, área foliar média e matéria seca, nos solos arenoso e argiloso e o número de frutos, a produção, o peso médio dos frutos, a porcentagem rendilhamento da superfície dos frutos, o diâmetro dos frutos, a espessura e a firmeza da polpa e os sólidos solúveis totais, no solo argiloso. Foi realizada análise de variância e de regressão com o uso do SAS. Observou-se uma diferença no consumo acumulado de água de 27,6% no solo arenoso e 51,5% no argiloso. A concentração ótima de nitrogênio na solução do solo arenoso situou-se entre 100 e 180 mg L-1 e a de potássio em 468 mg L-1. As plantas do solo arenoso apresentaram baixo desempenho, indicando que as condições nutricionais não foram favoráveis ao desenvolvimento da cultura. Nos primeiros 30 dias de cultivo no solo argiloso, as melhores concentrações de nitrogênio e de potássio foram 336 e 84 mg L-1, respectivamente. A primeira planta avaliada no solo argiloso apresentou um melhor desempenho que a mesma planta avaliada no solo arenoso. No final do ciclo de cultivo das plantas do solo argiloso, a melhor concentração de nitrogênio na solução do solo foi de 336 mg L-1 e a de potássio variou 35 e 44 mg L-1. Houve baixa produção e peso médio de frutos e os frutos colhidos tiveram, em geral, baixa qualidade. As melhores características de qualidade dos frutos foram obtidos com concentrações de nitrogênio na solução do solo entre 240 e 260 mg L-1, tendo o potássio variado entre 0 e 84 mg L-1. / The fertigation has become a common practice among farmers more advanced, constituting one of the most consistent alternative to ensure high yields. Traditionally, the fertigation management makes use of the uptake nutrients curves and recommendations to fertilizers apply. The tracking of the soil solution nutrients concentration through of the use porous cup extractors appears as a promising technique for the most appropriate management of fertigation. The aim of this research was to study the response of the melon crop when subjected to different controlled concentrations of nitrogen-nitrate and potassium in the soil solution. Two experiments were conducted simultaneously in pots on condition of greenhouse, an with sand soil and another with clay, adopting 13 treatments disposing in to fully randomized design with 4 replications. The treatments were defined by a matrix called double square and resulted the management of controlled concentrations of nitrogen and potassium in the soil solution. The crop used was the cantaloupe melon, which was drip irrigated based on readings tensiometer and fertigation was carried out only when necessary based on concentration of nitrogen and potassium. Were evaluated the length of the main stem, stem diameter, leaf number, leaf area, average leaf area and dry matter in sandy and clay soils and the number of fruits, production, the average weight of fruit, the percentage of the area tracery fruit, the fruit diameter, thickness and firmness of flesh and the soluble solids in the clay soil. Were performed analysis of variance and regression using the SAS. There was a difference in consumption of water accumulated in the sandy soil of 27.6% and 51.5% in the clay. The optimal concentration of nitrogen in the solution of the sandy soil was between 100 and 180 mg L-1 and potassium in 468 mg L-1. The plants in sandy soil showed low performance, indicating that the nutritional conditions were not favorable for the development of culture. In the first 30 days of crop in clay soil, the best concentrations of nitrogen and potassium were 336 and 84 mg L-1, respectively. The first plant evaluated in clay soil had a better performance than the same plant assessed in sandy soil. At the end of the cycle of crop of plants in clay soil, the best concentration of nitrogen in soil solution was of 336 mg L-1 and potassium ranged from 35 and 44 mg L-1. There was low yield and average weight of fruits and fruits harvested, in general, were low quality. The best features of the quality of fruits were obtained with concentrations of nitrogen in soil solution between 240 and 260 mg L-1, and the potassium varied between 0 and 84 mg L-1.

Em busca da máxima produtividade das culturas em ambiente protegido, muitos agricultores aplicam doses excessivas de adubos. Isto, na maioria das vezes, acarreta no aumento dos custos de produção, no baixo rendimento das culturas, contaminação ambiental e acúmulo de sais no solo, podendo torná-lo impróprio para o cultivo. Neste sentido, são realizados estudos para desenvolver um manejo da fertirrigação que propicie maior eficiência produtiva da cultura do pimentão em ambiente protegido. Neste contexto, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a eficiência de manejos da fertirrigação e níveis de nitrogênio e de potássio na cultura do pimentão em ambiente protegido. O delineamento utilizado foi blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 6, totalizando 18 tratamentos, com quatro repetições. Os tratamentos resultaram da combinação de três manejos de fertirrigação (M1 - Fertirrigação a partir da marcha de absorção de nutrientes pela cultura; M2 - Fertirrigação a partir do monitoramento da concentração de íons de N e K na solução do solo; M3 - Fertirrigação a partir do monitoramento da condutividade elétrica da solução do solo), com seis níveis de nitrogênio e de potássio (0, 50, 100, 150, 200 e 300% da recomendação padrão para a cultura cultivada no sistema hidropônico). Para o manejo M1 foi adotada como dose padrão de N e K a recomendação destes nutrientes para a cultura do pimentão em condições de campo (100% de NK, sendo N = 16,1 e K = 23,5 g planta-1). Para os manejos M2 e M3, utilizou-se como dosagem padrão a recomendação de N e K para o cultivo hidropônico no sistema NFT (100% NK, sendo N = 152 e K = 245 mg L-1). Ao longo do ciclo da cultura foi realizado o monitoramento da concentração dos íons de N e K (M2) e da condutividade elétrica (M3) da solução coletada. Os resultados eram analisados e utilizados na tomada de decisão quanto ao momento de se fazer a fertirrigação e as quantidades de N e K a serem aplicadas. Os parâmetros avaliados foram produtividade e qualidade de frutos, além do consumo de nutrientes e de água. Avaliaram-se também, ao final do experimento, as características químicas do solo, bem como os principais índices de eficiência nutricional de N e K na cultura do pimentão. Os resultados demonstraram que a resposta das plantas à adubação mineral depende do manejo de fertirrigação. Os tratamentos afetaram a absorção de nutrientes no tecido vegetal, mas, na maioria dos casos, as concentrações de nutrientes estavam dentro da faixa considerada adequada para a cultura. Observouse também que o manejo da fertirrigação a partir do monitoramento da concentração dos íons de N e K, ou da condutividade elétrica da solução do solo foi mais eficiente que a fertirrigação realizada com base na marcha de absorção de nutrientes da cultura do pimentão, proporcionando em plantas mais desenvolvidas, mais produtivas e com maior eficiência no uso de fertilizantes. / Looking for maximum crop yield in greenhouse, several growers apply excessive nutrient doses. This behavior frequently brings increase in production costs, lower crop yields, environmental contamination and salt buildup in the soil, which can became inappropriate for cropping. With this concern, studies are made for developing fertirrigation management that improves Sweet Pepper crop efficiency in greenhouse. For these reasons, this work was carried out with the objective of evaluating fertirrigation management efficiency as well as levels of nitrogen and potassium for Sweet Pepper grown in greenhouse. Experimental design was a randomized blocks in a 3x6 factorial scheme, totaling 18 treatments, with four replications. Treatments resulted from the combination of three fertirrigation managements (M1 - Fertirrigation based on the curve of nutrient absorption of the crop; M2 - Fertirrigation based on monitoring of ions N and K in soil solution; M3 - Fertirrigation based on monitoring of electrical conductivity of soil solution) with six levels of nitrogen and potassium (0; 50; 100; 150; 200 and 300% of standard recommendation for Sweet Pepper grown in hydroponics). Standard dose of N and K adopted for M1 management was the recommendation of these nutrients for Sweet Pepper in field conditions (100% NK was: N = 16.1 and K = 23.5 g plant-1). For M2 and M3, the standard dose was the N and K recommendation for hydroponics in the NFT system (100% NK was: N = 152 e K = 245 mg L-1). During crop cycle were monitored the concentrations of N and K ion (M2) and the electric conductivity of sampled solution (M3). After analyzed, results were used for decision making on the moment of application and amounts of N and K to be applied. Parameters evaluated were those related to fruit yield and quality, as well as nutrient and water consumption. At the end of the trial were also analyzed soil chemical characteristics and the main indexes of nutritional efficiency for N and K in Sweet Pepper crop. Results showed that plant response to mineral fertilization depended on fertirrigation n management. Treatments influenced absorption of nutrients by plant tissue, but, in most cases, nutrient concentrations were in the range considered adequate for the crop. It was also observed that fertirrigation managements based on monitoring of concentration of ions N and K, or of electrical conductivity of soil solution were more efficient than the management based on nutrient absorption curve of Sweet Pepper, because they provided plants more developed and productive, with higher fertilizer use efficiency.

A fertirrigação tornou-se uma prática comum entre os agricultores mais tecnificados, constituindo uma das alternativas mais consistentes para se garantir altas produtividades. Tradicionalmente, o manejo da fertirrigação é feito mediante o uso curvas de absorção de nutrientes e recomendações para aplicação de fertilizantes. O monitoramento da concentração dos nutrientes na solução do solo através do uso de extratores com cápsula porosa aparece como uma técnica promissora para um manejo mais adequado da fertirrigação. O objetivo desta pesquisa foi estudar a resposta da cultura do meloeiro quando submetida a diferentes concentrações controladas de nitrogênio-nitrato e potássio na solução do solo. Foram realizados, simultaneamente, dois experimentos em vasos sob condições de casa de vegetação, um com solo arenoso e outro com solo argiloso, adotando-se 13 tratamentos dispostos em delineamento inteiramente aleatorizado com 4 repetições. Os tratamentos foram definidos através de uma matriz denominada quadrado duplo e resultaram do manejo controlado das concentrações de nitrogênio e potássio na solução do solo. A cultura utilizada foi o meloeiro tipo cantaloupe, que foi irrigada por gotejamento com base nos dados de leituras tensiométricas sendo fertirrigada somente quando foi necessário, com base nos dados de concentração de nitrogênio e potássio. Foi avaliado, o comprimento da haste principal, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, área foliar média e matéria seca, nos solos arenoso e argiloso e o número de frutos, a produção, o peso médio dos frutos, a porcentagem rendilhamento da superfície dos frutos, o diâmetro dos frutos, a espessura e a firmeza da polpa e os sólidos solúveis totais, no solo argiloso. Foi realizada análise de variância e de regressão com o uso do SAS. Observou-se uma diferença no consumo acumulado de água de 27,6% no solo arenoso e 51,5% no argiloso. A concentração ótima de nitrogênio na solução do solo arenoso situou-se entre 100 e 180 mg L-1 e a de potássio em 468 mg L-1. As plantas do solo arenoso apresentaram baixo desempenho, indicando que as condições nutricionais não foram favoráveis ao desenvolvimento da cultura. Nos primeiros 30 dias de cultivo no solo argiloso, as melhores concentrações de nitrogênio e de potássio foram 336 e 84 mg L-1, respectivamente. A primeira planta avaliada no solo argiloso apresentou um melhor desempenho que a mesma planta avaliada no solo arenoso. No final do ciclo de cultivo das plantas do solo argiloso, a melhor concentração de nitrogênio na solução do solo foi de 336 mg L-1 e a de potássio variou 35 e 44 mg L-1. Houve baixa produção e peso médio de frutos e os frutos colhidos tiveram, em geral, baixa qualidade. As melhores características de qualidade dos frutos foram obtidos com concentrações de nitrogênio na solução do solo entre 240 e 260 mg L-1, tendo o potássio variado entre 0 e 84 mg L-1. / The fertigation has become a common practice among farmers more advanced, constituting one of the most consistent alternative to ensure high yields. Traditionally, the fertigation management makes use of the uptake nutrients curves and recommendations to fertilizers apply. The tracking of the soil solution nutrients concentration through of the use porous cup extractors appears as a promising technique for the most appropriate management of fertigation. The aim of this research was to study the response of the melon crop when subjected to different controlled concentrations of nitrogen-nitrate and potassium in the soil solution. Two experiments were conducted simultaneously in pots on condition of greenhouse, an with sand soil and another with clay, adopting 13 treatments disposing in to fully randomized design with 4 replications. The treatments were defined by a matrix called double square and resulted the management of controlled concentrations of nitrogen and potassium in the soil solution. The crop used was the cantaloupe melon, which was drip irrigated based on readings tensiometer and fertigation was carried out only when necessary based on concentration of nitrogen and potassium. Were evaluated the length of the main stem, stem diameter, leaf number, leaf area, average leaf area and dry matter in sandy and clay soils and the number of fruits, production, the average weight of fruit, the percentage of the area tracery fruit, the fruit diameter, thickness and firmness of flesh and the soluble solids in the clay soil. Were performed analysis of variance and regression using the SAS. There was a difference in consumption of water accumulated in the sandy soil of 27.6% and 51.5% in the clay. The optimal concentration of nitrogen in the solution of the sandy soil was between 100 and 180 mg L-1 and potassium in 468 mg L-1. The plants in sandy soil showed low performance, indicating that the nutritional conditions were not favorable for the development of culture. In the first 30 days of crop in clay soil, the best concentrations of nitrogen and potassium were 336 and 84 mg L-1, respectively. The first plant evaluated in clay soil had a better performance than the same plant assessed in sandy soil. At the end of the cycle of crop of plants in clay soil, the best concentration of nitrogen in soil solution was of 336 mg L-1 and potassium ranged from 35 and 44 mg L-1. There was low yield and average weight of fruits and fruits harvested, in general, were low quality. The best features of the quality of fruits were obtained with concentrations of nitrogen in soil solution between 240 and 260 mg L-1, and the potassium varied between 0 and 84 mg L-1.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Marcelo_ de_ Queiroz_ Rocha.pdf: 725823 bytes, checksum: baf6fa097603da126ae27ec658aca762 (MD5) Previous issue date: 2009-03-27 / The use of a new production system demand to know the behavior of cultures and establish the most appropriate management. It is necessary to understand the relationships that control the operation of the plant, and then understand the way in which these relations are dazzling together to result in final income. The growth dynamic, the fenological characterization and yield components of the red cherry tomato crop (Lycopersicon esculentum var. cerasiforme), cultivated in hydroponic system during summer-autumn 2008 crop season, were studied through two experiments conducted in plastic greenhouse, in the Campus of the Universidade Federal de Pelotas, RS. The first experiment was carried out to study the effect of different levels of ionic concentration of the nutrient solution on growth and yield components of cherry tomato (number of fruits, fruit mean weight and fruit yield). This experimental factor was assessed in four different levels: standard nutrient solution, containing 100% of the concentration of nutrients recommended by "Japan Horticultural Experimental Station", corresponding to an initial electrical conductivity (ECi) of 2,3 dS m-1, nutrient solution with reductions of 25 and 50% and with increment of 25% in the concentration of nutrients in relation to the standard solution, corresponding to ECis of 1,3; 1,8 and 2,8 dS m-1, respectively. Another experimental factor in this study was the position of flower cluster and its influence on the yield components. The second experiment was conducted to verify the effect of low sink demand on the vegetative growth in plants cultivated with standard nutrient solution. Two treatments were established: low sink demand (no fruit on the plant by removing 11 all inflorescences) and high sink demand (by maintaining of inflorescences and allowing the fruit to the plant). In both experiments, from the data of dry matter and leaf area accumulated during the experimental period, the production and distribution of dry matter among the different organs of the plant and growth index were determined. The results obtained in the first experiment allow to concluded that: the vegetative stage comprised 30,9% of the crop cycle and the number of the flowers is not dependent on the inflorescence position on the main stem; the position of floral cluster in the plant does not affect the yield components number and weight of the fruit, with little influence on the production of fruits per cluster of cherry tomato; the change of the ion concentration of the nutrient solution (in a range from 1,3 to 2,8 dS m-1) does not affect the number of fruits per plant, but an EC higher than 2,3 dS m-1 causes a reduction in mean weight of the fruits; the leaf expansion, the fruit growth and yield of cherry tomato decrease when the ionic concentration of the nutrient solution increases in the range from 1,8 to 2,8 dS m-1 and when it is reduced from 1,8 to 1,3 dS m-1; the nutrient solution of 1,8 dS m-1 EC can be recommended to increase the fruit yield of cherry tomato in hydroponic system in the summer-autumn crop season. The results observed in the second experiment showed that the fruits corresponded to approximately 26% of the total dry matter of plants in which the fruits are allowed. Thus, in red cherry tomato plants, fruits were not the biggest sink of photoassimilates, since the leaves represented approximately 39% of total dry matter of plants which the fruits are allowed. Thus, the leaf fraction was characterized as the largest source and at the same time as the largest sink of photoassimilates. The fruits has competed more strongly with the leaves than the stems by photoassimilates, indicating that stem and leaves are not characterized as a single compartment for storage of photoassimilates. / O emprego de um novo sistema de produção demanda conhecer o comportamento das culturas e definir o manejo mais adequado. É necessário, portanto, conhecer as relações que regem o funcionamento da planta e, em seguida, compreender a forma segundo a qual todas essas relações se encandeiam entre si para resultar no rendimento final. A dinâmica do crescimento, a caracterização fenológica e os componentes do rendimento da cultura do tomate cereja vermelho (Lycopersicon esculentum var. cerasiforme), cultivado em sistema hidropônico durante o ciclo de verão-outono de 2008, foram estudados através de dois experimentos conduzidos em estufa plástica, no Campus da Universidade Federal de Pelotas, RS. O primeiro experimento foi realizado objetivando-se estudar o efeito de diferentes níveis de concentração iônica da solução nutritiva sobre o crescimento e os componentes do rendimento do tomateiro cereja (número de frutos, peso médio do fruto e produção de frutos). Este fator experimental foi avaliado em quatro diferentes níveis: solução nutritiva padrão, contendo 100% da concentração de nutrientes recomendada pela Japan Horticultural Experimental Station , correspondendo a uma condutividade elétrica inicial (CEi) de 2,3 dS m-1; soluções nutritivas com reduções de 25% e 50% e com incremento de 25% da concentração de nutrientes em relação à solução padrão, correspondendo a CEi de 1,3; 1,8 e 2,8 dS m-1, respectivamente. Outro fator experimental estudado neste experimento foi a posição do cacho floral e sua influência sobre os componentes do rendimento. As avaliações fenológicas foram realizadas em plantas conduzidas na solução padrão. O segundo experimento foi conduzido a fim de verificar o efeito da baixa demanda de drenos sobre o crescimento vegetativo em plantas cultivadas com solução 9 nutritiva padrão. Dois tratamentos foram estabelecidos: baixa demanda de drenos (ausência de frutos na planta através da remoção de todas as inflorescências) e alta demanda de drenos (através da permanência das inflorescências e permitindo-se a frutificação na planta). Em ambos os experimentos, a partir dos dados de matéria seca e da área foliar acumuladas ao longo do período experimental, determinou-se a produção e distribuição de matéria seca entre os diferentes órgãos aéreos da planta e os índices de crescimento. Através dos resultados obtidos no primeiro experimento conclui-se que: a fase vegetativa corresponde a 30,9% do ciclo de cultivo e o número de flores emitidas independe da posição da inflorescência na haste principal; a posição do cacho floral na planta não afeta os componentes do rendimento número e peso médio do fruto, exercendo pouca influência sobre a produção de frutos por cacho do tomateiro cereja; a variação da concentração iônica da solução nutritiva (na faixa entre 1,3 e 2,8 dS m-1) não afeta o número de frutos colhidos por planta mas uma CE superior a 2,3 dS m-1 provoca uma redução no peso médio do fruto; a expansão foliar, o crescimento de frutos e a produtividade do tomateiro cereja diminuem quando a concentração iônica da solução nutritiva aumenta no intervalo entre 1,8 e 2,8 dS m-1 e quando é reduzida de 1,8 para 1,3 dS m-1; a solução nutritiva com CE de 1,8 dS m-1 pode ser recomendada para aumentar a produtividade do tomateiro cereja em sistema hidropônico no ciclo de verão-outono. Os resultados observados no segundo experimento mostram que os frutos corresponderam à aproximadamente 26% da matéria seca total das plantas nas quais se permitiu a frutificação. Desta forma, no tomateiro cereja vermelho, os frutos não foram os maiores drenos de fotoassimilados, uma vez que as folhas representaram aproximadamente 39% da matéria seca total das plantas que frutificaram. Assim, a fração folhas caracterizou-se como a maior fonte e, ao mesmo tempo, como o maior dreno de fotoassimilados. Os frutos competem mais fortemente com as folhas do que com o caule pelos assimilados, indicando que caule e folhas não se caracterizam como um compartimento único de estocagem de fotoassimilados.

Neuronen sind bei der Informationsübertragung des zentralen Nervensystems von entscheidender Bedeutung. Ihre Aktivität liegt der Signalverarbeitung und höheren kognitiven Prozessen zugrunde. Neuronen sind in den extrazellulären Raum eingebettet, der mehrere Teilchen, darunter auch Ionen, enthält. Ionenkonzentrationen sind nicht statisch. Intensive neuronale Aktivität kann intrazelluläre und extrazelluläre Ionenkonzentrationen verändern. In dieser Arbeit untersuche ich das Wechselspiel zwischen neuronaler Aktivität und der Dynamik der Ionenkonzentrationen. Dabei konzentriere ich mich hauptsächlich auf extrazelluläre Kalium- und intrazelluläre Natriumkonzentrationen. Mit Hilfe der Theorie dynamischer Systeme zeige ich, wie moderate Änderungen dieser Ionenkonzentrationen die neuronale Aktivität qualitativ verändern können, wodurch sich möglicherweise die Signalverarbeitung verändert. Dann modelliere ich ein leitfähigkeitsbasiertes neuronales Netzwerk mit Spikes. Das Modell sagt voraus, dass eine moderate Änderung der Konzentrationen, die einen Mikroschaltkreis von Neuronen umgeben, die Leistungsspektraldichte der Populationsaktivität verändern könnte. Insgesamt unterstreicht diese Arbeit die Bedeutung der Dynamik der Ionenkonzentrationen für das Verständnis neuronaler Aktivität auf langen Zeitskalen und liefert technische Erkenntnisse darüber, wie das Zusammenspiel zwischen ihnen modelliert und analysiert werden kann. / Neurons are essential in the information transfer mechanisms of the central nervous system. Their activity underlies both basic signal processing, and higher cognitive processes. Neurons are embedded in the extracellular space, which contains multiple particles, including ions which are vital to their functioning. Ionic concentrations are not static, intense neuronal activity alters the intracellular and extracellular ionic concentrations which in turn affect neuronal functioning. In this thesis, I study the interplay between neuronal activity and ionic concentration dynamics. I focus specifically on the extracellular potassium and intracellular sodium concentrations. Using dynamical systems theory, I illustrate how moderate changes in these ionic concentrations can qualitatively change neuronal activity, potentially altering signal processing. I then model a conductance-based spiking neural network. The model predicts that a moderate change in the concentrations surrounding a microcircuit of neurons could modify the power spectral density of the population activity. Altogether, this work highlights the need to consider ionic concentration dynamics to understand neuronal activity on long time scales and provides technical insights on how to model and analyze the interplay between them.