O objetivo deste trabalho foi verificar a influência das tensões sobre o processo de nitretação a plasma/ difusão do nitrogênio. Amostras do aço AISI M2 e DIN CK45 foram nitretadas apresentando diferentes condições superficiais prévias. Amostras foram nitretadas a plasma a 5000C, com a composição gasosa de 5% de nitrogênio com o balanço em hidrogênio, variando-se o tempo do processo entre 30 e 60, e ainda, 120 minutos para as amostras do aço AISI M2. Estas condições foram produzidas por jateamento controlado e polimento mecânico. Adicionalmente, buscando comparar diferenças entre as tensões mecânicas e residuais, foi utilizado um dispositivo de flexão para promover tensões de carregamento na superfície de uma parte das amostras. As técnicas de análise envolveram medidas de tensões residuais e análise de fases por difração de raios X, caracterização microestrutural por microscopia ótica, perfis de microdurezas e perfis de composição química via espectroscopia ótica de descarga incandescente. Para as amostras do aço AISI M2 não foi detectada a formação da camada de compostos em nenhuma das condições utilizadas. Para amostras do aço DIN CK45, a formação da camada de compostos não pôde ser evitada. Tensões residuais da ordem de 1000 MPa foram medidas nas amostras do aço AISI M2, sendo mais altas para amostras jateadas e polidas que para amostras apenas polidas Os ensaios realizados demonstraram que o nível de tensões do material influencia significantemente a difusão do nitrogênio na matriz. Amostras nitretadas com tensões compressivas apresentaram profundidade de camada da ordem de 45µm, enquanto amostras com tensões zero ou tensões de tração apresentaram camadas da ordem de 50µm. Amostras polidas apresentaram em geral zonas de difusão mais profundas que as amostras jateadas e polidas previamente, obtendo-se uma diferença em profundidade de camada nitretada de até 100%, como se observou nas amostras do aço AISI M2 tratadas por 120 minutos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328255.pdf: 1672868 bytes, checksum: 2dc4c5721b1a1009c3b778e510516d8b (MD5) Previous issue date: 2014 / A queima de combustíveis fósseis tem liberado uma grande quantidade de poluentes na atmosfera. A chuva ácida é extremamente prejudicial para a fauna e flora; acelera os processos de corrosão de prédios e monumentos; e gera graves problemas de saúde para o ser humano. Outro fato preocupante é a redução da qualidade do petróleo, os poços de petróleo leve estão se esgotando. Considerando esses fatores muitos países estão reformulando sua legislação a fim de exigir a comercialização de combustíveis com menores teores de impurezas. Os processos de dessulfurização e desnitrogenação existentes não são capazes de remover o enxofre e nitrogênio a níveis tão baixos. Com esse contexto tem-se desenvolvido um novo processo denominado biorremediação, o qual surge o interesse em desenvolver um processo no qual ocorre à degradação dos compostos através da ação de micro-organismos que atuam como catalisadores. A bactéria Rhodococcus erythropolis vem despontando como uma das mais promissoras na remoção e degradação de compostos indesejados do petróleo. Um estudo sobre o meio de crescimento e condições de cultivo torna-se necessário no sentido de se obter um meio nutritivo eficiente e ao mesmo tempo economicamente viável aos processos industriais. Nesse trabalho buscou-se analisar a capacidade da cepa nacional Rhodococcus erythropolis ATCC4277 de remover enxofre e nitrogênio de gasóleo pesado (GOP) em reator descontínuo utilizando concentrações de fase orgânica, com frações variando de 10 a 100% (m/m). As melhores condições de cultivo para o crescimento do R. erythropolis ATCC4277 foram temperatura de 23,7 °C, agitação de 180 rpm e com uma concentração de extrato de levedura de 6,15 g.L-1, CaCO3 de 1,1 g.L-1, glicose 2,0 g.L-1 e malte 5,0 g.L-1. O R. erythropolis ATCC4277 foi capaz de degradar os compostos de enxofre e nitrogênio presentes no gasóleo pesado, com uma remoção de 26,70 e 51,74%, respectivamente, para a fração óleo/água de 90%, resultado superior ao obtido na fração de 10%, a qual remoção foi de 7,64 e 39,02%.<br> / Abstract : The burning of fossil fuels has released a large amount of pollutants in the atmosphere. Acid rain is extremely harmful for fauna and flora; accelerates the corrosion processes of buildings and monuments; and creates serious health problems for humans. Another concerning fact is the reduction on the quality of the oil, the light oil well are being depleted. Considering these factors many countries are reformulating their laws in order to require the commercialization of fuels with lower levels of impurities. The processes of desulfurization and denitrification existing aren t capable of removing the sulfur and the nitrogen at such low levels. In this context a new process has been developed, called bioremediation, which appears into interest to develop a process in which occurs the degradation of compounds through the action of micro-organisms that act as catalysts. The bacteria Rhodococcus erythropolis has been emerging as one of the most promising agents in the removal and degradation of unwanted components of oil. A study about the growth medium becomes necessary in order to obtain not only a nutritive and efficient medium but also economically viable for the industrial processes. This work is looking for to analyze the capacity of the national strain Rhodococcus erythropolis ATCC4277 of removing sulfur and nitrogen of heavy crude oil (HCO) in a batch reactor using concentrations of the organic phase, with fractions varying from 10 to 100% (m/m). The best cultivation conditions for the growth of R. erythropolis ATCC4277 were temperature of 23,7°C, agitation of 180 rpm and with concentrations of 6,15 g.L-1 yeast extract, 1,1 g.L-1 CaCO3, 2,0 g.L-1 glucose and 5,0 g.L-1 malt. The R. erythropolis ATCC4277 was capable of degrading the components of sulfur and nitrogen present in the heavy crude oil, with a removal of 26,70 and 51,74%, respectively, for the fraction oil/water of 90%, higher result than the obtained with 10% fraction, which removal was of 7,64 and 39,02%.

Rizóbios são bactérias fixadoras de nitrogênio utilizadas com sucesso como inoculante microbiano para diminuir a utilização de fertilizantes nitrogenados no cultivo do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e outras leguminosas. Sclerotium rolfsii (sin. Athelia rolfsii) é um fungo onipresente que causa perdas severas em culturas importantes, inclusive em espécies de Phaseolus. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a coleção de Rhizobium SEMIA para identificar o primeiro agente rizobial para o biocontrole da doença promovida por S. rolfsii no feijoeiro. Duplas culturas foram primeiramente realizadas para identificar propriedades de biocontrole entre as estirpes. Entre as 151 estirpes SEMIA testadas, 33 (~22%) mostraram atividade antagonista, sendo 16 delas capazes de % do crescimento micelial. As estirpes antagonistas produziram de 1,2 a 36,5 -1 de ácido indol-acético (IAA), um fitohormônio mais conhecido por promover o crescimento de plantas do que por inibir diretamente patógenos. Contudo, obteve-se um r=0,447 (p=0,011) entre a produção de IAA das estirpes antagonistas e a capacidade de inibição do micélio. As estirpes SEMIA 436, 4077, 4088 e 460 foram produtoras de sideróforos, e a atividade antagonista de SEMIA 4088 pode ser, em parte, relacionada a isso. Além de compostos antimicrobianos difusíveis no meio de cultura, SEMIA 460 também inibiu 45% do crescimento micelial através da produção de compostos voláteis. A análise do 16S rRNA possibilitou a identificação das estirpes SEMIA 456, 4026, 436, 439, 4032, 460, 4085, 4080, 4077 e 4088 como Rhizobium spp. Considerando o alto grau de conservação do 16S rRNA dentro do gênero Rhizobium, as linhagens SEMIA 436 e 439 apresentaram similaridades menores que 98,65% com o banco de dados, possivelmente representando um novo táxon. Apesar de terem sido isoladas de nódulos de feijão, as estirpes SEMIA 436, 439, 456, 4026 e 4032 foram alocadas em um ramo filogenético com estirpes de Rhizobium tumorigênicas (agrobacteria). Finalmente, para testar a eficiência de biocontrole das estirpes antagonistas selecionadas, plantas de feijão foram individualmente inoculadas e cultivadas em vasos com solo infectado com S. rolfsii. Para os parâmetros i) porcentagem de doença e ii) massas secas da parte área os tratamentos com SEMIA 4032, 4077, 4088, 4080, 4085 ou 439 não apresentaram diferenças estatisticamente significativas quando comparadas com o controle (plantas de feijão cultivadas em solo não infectado), demonstrando a grande potencialidade destas estirpes no controle biológico de S. rolfsii mediante inoculação de sementes de feijão. / Rhizobia are nitrogen-fixing bacteria successfully used as microbial inoculant attempting to diminish synthetic nitrogen fertilizers inputs on the common bean (Phaseolus vulgaris L.) and others legume crops. Sclerotium rolfsii (syn. Athelia rolfsii) is a ubiquitous fungus that causes several losses on important crops, including Phaseolus species. In this way, the aim of this study was to evaluate SEMIA Rhizobium Culture Collection to identify the first rhizobial biocontrol agent for the S. rolfsii-promoted disease on the common bean. Dual cultures were first performed to screening strains for biocontrol proprieties. Among of the 151 SEMIA strains, 33 (~22%) of them showed antagonistic activity on dual cultures % of mycelial growth. Antagonistic -1 of indole-acetic acid (IAA), a phytohormone best known to promote plant growth than to direct inhibit plant pathogens. However, a r=0.447 (p=0.011) was obtained between antagonistic strains IAA production and mycelium inhibition ability. Strains SEMIA 436, 4077, 4088 and 460 were siderophore producers, and SEMIA 4088 antagonistic activity can be related to this. Besides antimicrobial diffusible compounds, SEMIA 460 inhibited 45% of mycelial growth through volatiles compounds production. Analysis of 16S rRNA identified strains SEMIA 456, 4026, 436, 439, 4032, 460, 4085, 4080, 4077 and 4088 as Rhizobium spp. Considering the high degree of 16S rRNA conservation in Rhizobium genus. SEMIA 436 and 439 were found to represent new taxa for presenting gene similarities less than 98.65% with the database. Despite being isolated from nodules, SEMIA 436, 439, 456, 4026 and 4032 were placed in a phylogenetic branch with tumorigenic Rhizobium (agrobacteria). Finally, to evaluate biocontrol efficiency of the selected antagonists strains, common bean plants were individually inoculated and grown in pots with S. rolfsii infected soil. For the parameters i) disease percentage and ii) shoot dry masses, treatments with SEMIA 4032, 4077, 4088, 4080, 4085 and 439 were not found with statistically significant differences from the control (plants grown on uninfected soil), demonstrating the great potentiality of these strains for biological control of S. rolfsii through inoculation of common bean seeds.

O sistema de produção convencional adotado para macieira depende de recursos não-renováveis, como fertilizantes, além de uma quantidade excessiva de inseticidas. Felizmente esse sistema convencional está sendo substituído, por um número crescente de produtores de maçã na região serrana catarinense, por um sistema de produção orgânico. Bactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPB-Plant Growth-Promoting Bacteria) são bactérias encontradas no solo e na rizosfera de plantas hospedeiras. Estas bactérias também desempenham um papel importante no controle biológico, uma vez que podem induzir resistência sistêmica contra vários agentes patogênicos. Esse estudo teve dois objetivos principais: 1) avaliar a diversidade de bactérias cultiváveis isoladas da rizosfera e raízes de macieiras cultivadas sob diferentes sistemas de plantio na região sul do estado de Santa Catarina; e 2) realizar a prospecção de clones metagenômicos capazes de induzir resistência sistêmica em macieiras contra o fungo Colletotrichum gloeosporioides, agente causal da doença da mancha foliar. Para o primeiro objetivo, amostras de solo rizosférico e raízes de macieiras foram coletadas de pomar orgânico e convencional, juntamente com amostras de uma área nunca utilizada para agricultura (campo nativo). As bactérias foram identificadas em nível de gênero por PCR-RFLP e sequenciamento parcial do gene do 16S rRNA e foram avaliadas em relação a diversas características de promoção de crescimento vegetal. Entre as 300 linhagens isoladas, 214 foram capazes de produzir sideróforos, 36 foram capazes de solubilizar fosfatos e 21 produziram uma grande quantidade de compostos indólicos. Sessenta e nove isolados também apresentaram alguma atividade antagonista contra o fungo fitopatogênico Colletotrichum gloeosporioides. Entre os gêneros bacterianos mais abundantes destacaram-se linhagens pertencentes a Rahnella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Rhizobium sp., Pantoea sp. e Raoultella sp. Um experimento in vivo foi conduzido com cinco isolados e o fungo C. gloeosporioides tendo sido observado que o isolado 89, identificado como Burkholderia sp., foi capaz de reduzir os efeitos patogênicos nas plantas inoculadas. Os resultados obtidos permitiram inferir como a atividade humana está afetando as comunidades bacterianas do solo associadas aos sistemas de cultivo de macieiras, bem como obter isolados capazes de inibir o crescimento de um patógeno importante para esta cultura. Em relação ao segundo objetivo, amostras de solo rizosférico de macieiras cultivadas em pomares orgânicos e convencionais no município de São Joaquim/SC foram coletadas e o DNA metagenômico foi extraído. Para a confecção das bibliotecas metagenômicas foi utilizado o kit CopyControlTM HTP Fosmid Library Production (EPICENTRE). Até o momento, 160 clones foram testados quanto à atividade antagônica contra o fungo C. gloeosporioides em ensaios in vitro. Entretanto, nenhum destes 160 clones foi capaz de inibir o crescimento do micélio fúngico. Com o advento da metagenômica, micro-organismos não cultiváveis do solo poderão ter seu DNA e/ou parte dele desvendado, e, assim, obter uma gama imensurável de biomoléculas para serem utilizadas com fins biotecnológicos na cultura da maçã. Dessa forma, as informações adquiridas com a metagenômica, associada com as informações já existentes de PGPBs, poderão trazer mais resultados positivos de associações bacterianas que visam à promoção do crescimento vegetal, bem como o efeito bacteriano antagonista no controle de agentes fitopatogênicos. / The conventional production system adopted for apple crop depends on non-renewable resources, such as fertilizers, in addition to the excessive amount of insecticides. Fortunately, this system is being replaced by an organic system. Plant growth promoting bacteria (PGPB) are bacteria found in soil and roots of host plants. These bacteria also play an important role in biological control, as they can induce systemic resistance against various pathogens. This study had two aims: 1) to evaluate the diversity of cultivable PGPB isolated from rhizospheric soil and roots of apple trees cultivated under different crop systems in the south of Santa Catarina state; and 2) the bioprospection of metagenomic clones able to induce apple systemic resistance against Colletotrichum gloeosporioides, the causal agent of leaf spot disease. For the first objective, samples of roots and rhizospheric soil of apple trees cultivated in organic and conventional orchards were collected, together with soil samples from an area never used for agriculture. Bacteria were identified at the genus level by PCR-RFLP 16S rRNA gene analysis and partial sequencing methodologies and were evaluated for several plant growth abilities. Among the 300 strains isolated, 214 were able to produce siderophores, 34 were able to solubilize phosphates and 21 isolates produced a large amount of indolic compounds. Seventy-nine isolates presented some antagonist activity against C. gloeosporioides. Among the most abundant genera identified were, respectively, Rahnella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Rhizobium sp., Pantoea sp., and Raoultella sp. An in vivo experiment was conducted with five isolates and C. gloesporoides fungus, it was observed that the isolate 89, identified as Burkholderia sp., was able to reduce the phytopathogenic damage in the inoculated plants. Our results allowed us to infer how anthropogenic activity is affecting the bacterial communities in soil associated with apple tree crop systems, and to obtain an isolate that was able to delay the emergence of an important disease for this culture. In relation to the second objective, samples of rhizospheric soil from apple trees cropped in organic and conventional orchards in São Joaquim locality (SC) were collected and metagenomic DNA was extracted. To construct metagenomic libraries, the CopyControlTM HTP Fosmid Library Production (EPICENTRE) kit was used. Up to know 160 clones were tested in relation their antagonistic ability against C. gloeosporioides fungus in in vitro assays. However, none of them was able to inhibit the fungal growth. With the advent of metagenomics, non-cultivable micro-organisms in the soil may have their DNA and / or part unraveled, and thus obtain an immeasurable range of biomolecules for use in biotechnological purposes in apple orchards. Thus, the information acquired with metagenomics, associated with existing information PGPBs may bring more positive results of bacterial associations seeking to promote plant growth and bacterial antagonist effect in controlling pathogenic agents.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:01:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226143.pdf: 1265293 bytes, checksum: 5cb7b2bb12ef2bc903b8be1113b3afcb (MD5) / A remoção do nitrogênio, particularmente de águas residuárias com elevadas concentrações de amônio, através do processo clássico de nitrificação e desnitrificação, requer eficiente aeração e fonte externa de carbono orgânico. Desta forma, a aplicação dos novos processos biológicos que promovem a desnitrificação via nitrito vem ganhando espaço devido as vantagens oferecidas, como a economia de energia, redução na matéria orgânica utilizada e aumento na velocidade de desnitrificação. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo estudar fatores que promovem o acúmulo de nitrito, tais como a lavagem das bactérias oxidadoras de nitrito e a limitação da disponibilidade de oxigênio dissolvido. Posteriormente, buscou-se estudar a desnitrificação pela adição de acetato de sódio como fonte de carbono. O lodo nitrificante proveniente de um sistema de lodos ativados para tratamento de esgoto doméstico foi adaptado em meio sintético autotrófico, sob aeração, por 160 dias. Após, foram inoculados dois reatores (R I e R II), com volume útil de 2 L, operados como descontínuo alimentado repetido (SBR) com TRH de 2 dias. Os reatores foram submetidos a uma lavagem inicial e posterior período de crescimento celular. Observou-se uma crescente dificuldade em arrastar as células oxidadoras de nitrito, de forma que passou-se a utilizar a limitação de oxigênio dissolvido. No R I o acúmulo de nitrito, em cerca de 450 mg N-NO2.L-1, foi atingido quando o reator operou com 15 minutos de aeração no período de 1 hora. No R II foi promovido um aumento de carga e o reator só apresentou nitrito (cerca de 600 mgN-NO2.L-1) após 147 dias de operação e uma parada de 50 horas na aeração. Em um segundo conjunto de experimentos, os reatores foram inoculados com o mesmo lodo nitrificante, que estava em operação a 412 dias. Nesta etapa não foi realizada a lavagem das células e a estratégia aplicada, para promover a nitritação, foi a limitação de oxigênio dissolvido. No R I, ocorreu um estado estacionário após 100 dias de operação, com uma concentração média de nitrito de 457 mgN-NO2.L-1, com 15 minutos de aeração e uma hora sem aeração. A seguir, foi adicionado acetato de sódio no meio de alimentação, visando a desnitrificação via nitrito. A adição foi progressiva e os percentuais de eliminação de nitrogênio superiores a 80 % foram atingidos quando se adicionou a quantidade estequiométrica proposta. No reator II foi realizado um aumento da carga nitrogenada, promovendo desta maneira um maior crescimento celular, sendo após iniciada uma fase de limitação de oxigênio, possibilitando desta maneira um reator gerador de altas concentrações de nitrito. O reator obteve um estado estacionário com uma concentração média de 824 mgN-NO2.L-1 e com 30 minutos de aeração em uma hora. Todos os ensaios foram acompanhados por testes respirométricos, de forma a quantificar a atividade das células envolvidas, quando submetidas às distinta condições de operação.

A alface é a hortaliça folhosa mais consumida no mundo. É uma rica fonte de vitaminas e sais minerais que está presente no cardápio diário de grande parte da população brasileira. O nitrogênio é o nutriente mais importante para a produção de alface. O excesso ou falta desse nutriente acarretam queda na produção e problemas de qualidade nutritiva, por excesso de nitrato. A dose recomendada de nitrogênio varia muito entre autores e órgãos oficiais. Uma parte do nitrogênio aplicado ao solo é perdida por lixiviação, contaminando os mananciais de água. Devido a isso é recomendada a sua aplicação em diversas etapas, cujo número também é variável nas recomendações. Este trabalho teve por objetivo determinar qual a dose de nitrogênio e seu modo de aplicação que proporcionam a maior produção, sem comprometer a qualidade da alface do tipo “lisa”, nas condições de clima e solo do município de Eldorado do Sul, região da Grande Porto Alegre, RS. Foram realizados dois estudos, um testando doses crescentes de nitrogênio sob a forma de uréia e o outro testando o parcelamento em diversas épocas do cultivo. Foram avaliados a produção de matéria fresca e seca, os teores de nitrogênio, amônio e nitrato no tecido seco, a extração e a eficiência do uso do fertilizante. Os resultados revelam que a dose de 200 kgha-1 foi a que proporcionou maior rendimento da cultura e que a dose de 400 kgha-1 diminui a produção. A extração de nitrogênio foi da ordem de 35,7 kgha-1 e os teores de nitrogênio, amônio e nitrato foram respectivamente de 2,45%; 651,7 mg.kg-1 e 153,6 mg.kg-1. O teor de nitrato na alface foi muito menor do que o considerado prejudicial a saúde humana. A eficiência do uso do fertilizante foi de 12,06% quando aplicado 200 kgha-1 de N em 3 épocas. A eficiência do uso do adubo foi aumentada em 26,35% com o parcelamento em 4 doses iguais de 50 kg ha-1, aplicadas no plantio e aos 15, 30 e 45 dias após, sem alterar a qualidade visual e nutricional da alface. / Lettuce is the world’s most consumed leafy vegetable. It has a high content of vitamin C and minerals and is as well daily on the table of the Brazilian population. Because lettuce is harvested in its vegetative stage, nitrogen is very important for its production. Excess or deficiency results in reduced yields and poor quality. The recommended amount of nitrogen varies according to different researchers. Part of the applied nitrogen gets lost through leaching which contaminates underground waters. Therefore, nitrogen fertilization should be splitted in steps, and even though there are large variations between recommendations. The objective of this research was to determine which nitrogen rate and application time result in highest yields, without negative effects on quality under the growing conditions of the metropolitan area of Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil. Two studies were conducted. In the first one, the effects of increasing rates of nitrogen as urea were evaluated. In the second experiment, the effects of different application forms for the best urea rate were evaluated. From both experiments were analyzed fresh and dry weight of the harvest, total nitrogen, ammonium and nitrate contents in the dry matter, as well as calculated the amount of extracted nitrogen and the efficiency of fertilizer usage. From the first experiment it was concluded that the dose of 200kg.ha-1 results in the highest production and that even higher doses have negative effects on butterhead lettuce production. Nitrogen extraction was in the order of 35.7kg.ha-1, while nitrogen, ammonium and nitrate contents were 2.45%, 651.7mg.kg-1 and 153.6mg.kg-1, respectively. Nitrate contents stayed below the level considered harmful to human health and use efficiency of the fertilizer was 12.06%. Results from the second experiment indicate that splitting the best dose in four applications: at transplant and 15, 30 and 45 days after, is the most effective and increases in 26.35% the nitrogen absorption without changing crop quality.

Bactérias do gênero Azospirillum possuem a capacidade de promover o crescimento vegetal através de mecanismos que não estão claramente elucidados. Contudo, essa característica é muito estudada, tendo em vista a possibilidade de utilizar esses microrganismos na agricultura em detrimento do uso indiscriminado de fertilizantes industriais, que poluem o meio ambiente. O solo é um ambiente altamente variável quanto à disponibilidade de nutrientes e quanto a fatores físico-químicos, por isso, bactérias que ocupam esse nicho possuem um aparato genético capaz de prover uma adaptação plena a este ambiente. A bactéria A. amazonense tem um genoma altamente complexo e pouco estudado. O presente trabalho isolou genes envolvidos na resposta de A. amazonense ao estresse por limitação nutricional de nitrogênio, elemento crucial para a sobrevivência, já que compõe diferentes moléculas biológicas. Um dos objetivos deste trabalho foi o isolamento de genes que codificam proteínas PII em A. amazonense, que estão envolvidas na regulação do metabolismo do nitrogênio. A. amazonense apresenta dois genes parálogos que codificam para proteínas PII, glnB e glnK. Demonstramos que ambos são regulados pela disponibilidade de nitrogênio no meio. A região promotora de glnK possui elementos típicos de genes regulados pelo sistema Ntr: quatro sítios de ligação ao fator de transcrição NtrC e um promotor dependente de σ54. Foi identificada uma seqüência que corresponde a um promotor dependente de σ70 putativo sobreposto a um sítio de ligação a NtrC. O segundo objetivo foi isolar genes regulados pela disponibilidade de nitrogênio através da técnica Micro-RDA. Essa técnica é muito sensível, no entanto há poucos relatos da sua utilização em bactérias, visto provavelmente as dificuldades técnicas do trabalho com o mRNA bacteriano. Através desse procedimento, foram isolados oito genes envolvidos na resposta à limitação de nitrogênio. Sete deles apresentam homologia com genes de bactérias da classe Proteobacteria: dnaK e rpoH (genes que codificam proteínas envolvidas em choque térmico), relA (envolvido na síntese de ppGpp, um mediador da resposta “estringente”), um gene que codifica para uma diguanilato ciclase/fosfodiesterase (envolvido na síntese de c-di-GMP, envolvido na formação de biofilmes), um gene que codifica uma subunidade do complexo I da cadeia transportadora de elétrons, glnA (glutamina sintetase) e gltB (glutamato sintase). A variedade funcional desses genes ilustra o grau de complexidade da resposta de A. amazonense à limitação nutricional de nitrogênio. / Bacteria belonging to the Azospirillum genus are capable of promoting plant growth, but the mechanisms implicated in this feature are not clearly elucidated. This ability has been investigated by several research groups with the main objective of substitute the use of industrialized fertilizers by bacteria inoculation in the soil. The soil is a very dynamic enviroment, so bacteria have developed many genetic resources to survive in this environment. Azospirillum amazonense has a very complex genome and up till now is poorly analysed. This work has isolated different genes implicated in the nitrogen starvation response of A. amazonense. In the first part of this work we investigated the PII coding genes of A. amazonense, that are involved in nitrogen metabolism regulation. A. amazonense has two PII genes, glnK and glnB. Both are regulated by the nitrogen availability in the medium. The glnK regulatory region has typical elements of Ntr regulated genes: four NtrC UAS sequences (upstream activator binding site) and one σ54-dependent promoter. A putative σ70-dependent promoter, that overlaps the NtrC UAS sequence has been found. In the second part of this work we isolated nitrogen regulated genes by the Micro-RDA technique. This tecnique is very sensitive, but there are few reports of its applicability on bacterial species. This occurs probably due to the bacterial mRNA features. In our work we isolated eight nitrogen regulated genes through the micro-RDA procedure and seven of them have shown similarity to proteobacteria genes. The isolated sequences correspond to: dnaK and rpoH genes (implicated in heat shock response), relA gene (involved in stringent response), a diguanylate cyclase/phosphodiesterase gene (implicated in biofilm formation), a complex I subunit gene (electrons transport chain), glnA gene (glutamine syntethase) and gltB gene (glutamate synthase). The functional variability of these genes illustrates the complexity of the nitrogen starvation response of A. amazonense.

O objetivo deste trabalho foi verificar a influência das tensões sobre o processo de nitretação a plasma/ difusão do nitrogênio. Amostras do aço AISI M2 e DIN CK45 foram nitretadas apresentando diferentes condições superficiais prévias. Amostras foram nitretadas a plasma a 5000C, com a composição gasosa de 5% de nitrogênio com o balanço em hidrogênio, variando-se o tempo do processo entre 30 e 60, e ainda, 120 minutos para as amostras do aço AISI M2. Estas condições foram produzidas por jateamento controlado e polimento mecânico. Adicionalmente, buscando comparar diferenças entre as tensões mecânicas e residuais, foi utilizado um dispositivo de flexão para promover tensões de carregamento na superfície de uma parte das amostras. As técnicas de análise envolveram medidas de tensões residuais e análise de fases por difração de raios X, caracterização microestrutural por microscopia ótica, perfis de microdurezas e perfis de composição química via espectroscopia ótica de descarga incandescente. Para as amostras do aço AISI M2 não foi detectada a formação da camada de compostos em nenhuma das condições utilizadas. Para amostras do aço DIN CK45, a formação da camada de compostos não pôde ser evitada. Tensões residuais da ordem de 1000 MPa foram medidas nas amostras do aço AISI M2, sendo mais altas para amostras jateadas e polidas que para amostras apenas polidas Os ensaios realizados demonstraram que o nível de tensões do material influencia significantemente a difusão do nitrogênio na matriz. Amostras nitretadas com tensões compressivas apresentaram profundidade de camada da ordem de 45µm, enquanto amostras com tensões zero ou tensões de tração apresentaram camadas da ordem de 50µm. Amostras polidas apresentaram em geral zonas de difusão mais profundas que as amostras jateadas e polidas previamente, obtendo-se uma diferença em profundidade de camada nitretada de até 100%, como se observou nas amostras do aço AISI M2 tratadas por 120 minutos.

A matéria orgânica determina os principais atributos que definem a qualidade do solo, sendo diretamente afetada pelas práticas de manejo. Esta pesquisa objetivou ampliar o conhecimento referente às influências do sistema de culturas e da adubação nitrogenada no estoque e na qualidade da matéria orgânica do solo no sistema plantio direto. O estudo foi desenvolvido a partir de um experimento de longa duração (17 anos), constituído por dez sistemas de culturas em plantio direto e estabelecido num Argissolo inicialmente degradado pelo cultivo. Utilizou-se os sistemas aveia/milho, lablab+milho e guandu+milho, com e sem adubação nitrogenada (N). O tratamento solo descoberto, da área experimental, e o campo nativo também foram incluídos no estudo. Dez camadas de solo foram amostradas até a profundidade de 107,5 cm e três destas (0-2,5; 2,5-7,5 e 37,5-47,5 cm) foram fracionadas fisicamente nas frações matéria orgânica particulada (MOP), silte e argila. Os estoques de C e N foram avaliados em cada camada e também nas frações físicas. A qualidade da matéria orgânica foi investigada por espectroscopia de RMN-13C e de RMN- 15N (estado sólido), hidrólise ácida e pirólise analítica O estoque de C da camada de 0-107,5 cm reduziu, durante o período experimental, em média 5,8 Mg C ha-1 nos sistemas solo descoberto e aveia/milho (sem N), permaneceu constante no sistema aveia/milho (com N) e aumentou em média 20,6 Mg C ha-1 nos sistemas lablab+milho e guandu+milho (sem N e com N). O mesmo ocorreu nos estoques de C e N das frações físicas, sendo que as alterações foram relativamente maiores na MOP. A fração argila apresentou uma capacidade finita de estocar C (47,7 g C kg-1 de argila). Os sistemas de culturas afetaram a qualidade da MOP, porém não da matéria orgânica das frações silte e argila. A adubação nitrogenada tendeu a aumentar a proporção de C alquil na fração argila. A principal forma de carbono da matéria orgânica do solo foi C O-alquil. Material carbonizado (carvão) foi encontrado na fração silte da camada de 37,5-47,5 cm. O manejo do solo atua principalmente sobre os estoques e não tanto sobre a qualidade da matéria orgânica do solo.

O presente trabalho teve como objetivo geral desenvolver estratégia de manejo da adubação nitrogenada em milho para maior eficiência agronomica e menor impacto ambiental com a sua aplicação.