Cette thèse vise à améliorer notre compréhension des cartes planaires aléatoires décorées par les modèles de physique statistique. On examine trois modèles particuliers à l'aide des outils provenant de l'analyse, de la combinatoire et des probabilités. Dans une perspective géométrique, on se concentre sur les propriétés des interfaces et les limites locales des cartes aléatoires décorées. Le premier modèle consiste en une famille de quadrangulations aléatoires du disque décorées par un modèle de boucles O(n). Après avoir complété la preuve de son diagramme de phase initiée par [BBG12c] (chap. II), on étudie les longueurs et la structure d'imbrication des boucles dans la phase critique non-générique (chap. III). On montre que ces statistiques, décrites par un arbre étiqueté, convergent en loi vers une cascade multiplicative explicite lorsque le périmètre du disque tend vers l'infini. Le deuxième modèle (chap. IV) consiste en une carte planaire aléatoire décorée par la percolation de Fortuin-Kasteleyn. On complète la preuve de la convergence du modèle esquissée dans [She16b] et établit un certain nombre de propriétés de la limite. Le troisième modèle (chap. V) est celui des triangulations aléatoires du disque décorées par le modèle d'Ising. Il est étroitement lié au modèle des quadrangulations décorées par un modèle O(n) quand n=1. On calcule explicitement la fonction de partition du modèle muni des conditions au bord de Dobrushin au point critique, sous une forme exploitable pour les asymptotiques. À l'aide de ces asymptotiques, on étudie le processus d'épluchage le long de l'interface d'Ising dans la limite où le périmètre du disque tend vers l'infini. Mots clés. Carte planaire aléatoire, modèle de boucles O(n), percolation de Fortuin-Kasteleyn, modèle d'Ising, limite locale, géométrie d'interfaces. / The aim of this thesis is to improve our understanding of random planar maps decorated by statistical physics models. We examine three particular models using tools coming from analysis, combinatorics and probability. From a geometric perspective, we focus on the interface properties and the local limits of the decorated random maps. The first model defines a family of random quadrangulations of the disk decorated by an O(n)-loop model. After completing the proof of its phase diagram initiated in [BBG12c] (Chap. II), we look into the lengths and the nesting structure of the loops in the non-generic critical phase (Chap. III). We show that these statistics, described as a labeled tree, converge in distribution to an explicit multiplicative cascade when the perimeter of the disk tends to infinity. The second model (Chap. IV) consists of random planar maps decorated by the Fortuin-Kasteleyn percolation. We complete the proof of its local convergence sketched in [She16b] and establish a number of properties of the limit. The third model (Chap. V) is that of random triangulations of the disk decorated by the Ising model. It is closely related to the O(n)-decorated quadrangulation when n=1. We compute explicitly the partition function of the model with Dobrushin boundary conditions at its critical point, in a form ameneable to asymptotics. Using these asymptotics, we study the peeling process along the Ising interface in the limit where the perimeter of the disk tends to infinity.Key words. Random planar map, O(n) loop model, Fortuin-Kasteleyn percolation, Ising model, local limit, interface geometry.

La thèse détermine les principaux paramètres de la formation des structures de la phase conductrice de nanocomposites polymères chargés avec des nanotubes de carbone (NTC) ou des nanocharges combinées, pour étudier l'influence de la morphologie de la structure hétérogène du composite et l'interaction des nanocharges sur les propriétés électriques, thermophysiques et mécaniques des composites. Les trois types de systèmes polymères ont été étudiés, à savoir: 1) les systèmes ségrégés avec distribution ordonnée de nanocharges, 2) les mélanges polymère conducteur; 3) les composites avec des charges binaires où les nanotubes de carbone ont été combinés avec des composés organo-argileux modifiés (MOC) dans un cas et des nanoparticules métalliques d’autre part. Les résultats sur les composites polymères ségrégés chargés avec des NTC ont montré que dans de tels systèmes, la charge conductrice crée un réseau continu conducteur au sein de la matrice polymère. Cela conduit à un seuil de percolation ultra faible avec la valeur de φc~0,045vol.%. Il a été démontré que les systèmes conducteurs à base de mélanges de polymères ont un seuil de percolation inférieur en raison d'effet de double percolation. Il a été constaté que l'introduction simultanée de composés MOC et de NTC dans la matrice thermoplastique permet une meilleure répartition des nanotubes de carbone, ce qui empêche leur agrégation. Il en résulte une diminution du seuil de percolation des composites. Il a été démontré que la formation de la phase conductrice est plus efficace avec des charges mixtes CNT/nanométal en comparaison avec les charges individuelles / The thesis research field determines the main parameters, of the conductive phase structure formation in polymer nanocomposites filled with conductive fillers such as carbon nanotubes (CNTs) or combined nanofillers. The influence of the morphology of the heterogeneous structure of the composite and interaction of nanofillers on the electrical, thermophysical and mechanical properties of the composites was studied. The three types of polymer systems filled with carbon nanotubes have been investigated, namely: 1) segregated systems with ordered distribution of the nanofiller; 2) conductive polymer blends; 3) composites with binary fillers in which carbon nanotubes have been combined with organo-modified clay (OMC) in one case and with metal nanoparticles in another case. The investigation of the segregated polymer composites filled with CNTs has shown that the conducting filler creates continuous conductive framework inside the polymer matrix. This provides the presence of ultralow percolation threshold with the value of φc~0.045vol.%. Conductive polymer blends have demonstrated a lower percolation threshold in comparison with individually filled polymers due to a double percolation effect. It has been found that the simultaneous introduction of OMC and CNTs into thermoplastic matrix provides a better distribution of carbon nanotubes, preventing their aggregation and decreasing the percolation threshold. It has been shown that the formation of the conducting phase is more effective in the polymeric matrix with combined nanofillers CNT/nanometal in comparison with individual fillers and the higher conductivity of such conductive system is due to metallic filler content

The theory of Gibbs measures belongs to the borderlandbetween statistical mechanics and probability theory. In thiscontext, the physical phenomenon of phase transitioncorresponds to the mathematical concept of non-uniqueness for acertain type of probability measures. The most studied model in statistical mechanics is thecelebrated Ising model. The Potts model is a natural extensionof the Ising model, and the beach model, which appears in adifferent mathematical context, is in certain respectsanalogous to the Ising model. The two main parts of this thesisdeal with the Potts model and the beach model,respectively. For theq-state Potts model on an infinite lattice, there areq+1 basic Gibbs measures: one wired-boundary measure foreach state and one free-boundary measure. For infinite trees,we construct "new" invariant Gibbs measures that are not convexcombinations of the basic measures above. To do this, we use anextended version of the random-cluster model together withcoupling techniques. Furthermore, we investigate the rootmagnetization as a function of the inverse temperature.Critical exponents to this function for different parametercombinations are computed. The beach model, which was introduced by Burton and Steif,has many features in common with the Ising model. We generalizesome results for the Ising model to the beach model, such asthe connection between phase transition and a certain agreementpercolation event. We go on to study aq-state variant of the beach model. Using randomclustermodel methods again we obtain some results on where in theparameter space this model exhibits phase transition. Finallywe study the beach model on regular infinite trees as well.Critical values are estimated with iterative numerical methods.In different parameter regions we see indications of both firstand second order phase transition. Keywords and phrases:Potts model, beach model,percolation, randomcluster model, Gibbs measure, coupling,Markov chains on infinite trees, critical exponent.

The mixing of polymers and nanoparticles makes it possible to give advantageous macroscopic material performance by tailoring the microstructure of composites. In this thesis, five combinations of nano inclusion and polymer matrix have been investigated. The first type of composites is titanium dioxide/ polyaniline combination. The effects of 4 different doping-acids on the microstructure, morphology, thermal stability and thermoelectric properties were discussed, showing that the sample with HCl and sulfosalicylic dual acids gave a better thermoelectric property. The second combination is titanium dioxide/polystyrene composite. Avrami equation was used to investigate the crystallization process. The best fit of the mass derivative dependence on temperature has been obtained using the double Gaussian dependence. The third combination is titanium dioxide/polyaniline/ polystyrene. In the titanium dioxide/polyaniline/ polystyrene ternary system, polystyrene provides the mechanical strength supporting the whole structure; TiO2 nanoparticles are the thermoelectric component; Polyaniline (PANI) gives the additional boost to the electrical conductivity. We also did some investigations on Polyethylene odide-TiO2 composite. The cubic anatase TiO2 with an average size of 13nm was mixed with Polyethylene-oxide using Nano Debee equipment from BEE international; Single wall carbon nanotubes were introduced into the vinyl acetate-ethylene copolymer (VAE) to form a connecting network, using high pressure homogenizer (HPH). The processing time has been reduced to 1/60 of sonication for HPH to give better sample quality. Theoretical percolation was derived according to the excluded volume theory in the expression of the threshold as a function of aspect ratio.

O objetivo principal deste trabalho é o de investigar relações entre mapeamentos de modelos de spin em modelos de percolação e a existência de algoritmos de cluster capazes de simular de forma eficiente o modelo. Apresentamos um mapeamento do modelo de Blume-Capel em um modelo de percolação que permite reobter um algoritmo proposto anteriormente por nós através de uma prova de balanço detalhado, o que abre a possibilidade de descrevermos todo o diagrama de fases do modelo em termos de propriedades dos clusters formados. Isto é particularmente interessante, já que o modelo possui um ponto tricrítico, nunca antes analisado em termos de propriedades de percolação. Encontramos também um mapeamento para o modelo de Ashkin-Teller, e através dos algoritmos de cluster resultantes investigamos a possibilidade de existência de uma fase de Baxter Assimétrica. Analisamos também questões relacionadas ao comportamento de tamanho finito de sistemas que apresentam transições de fase de primeira ordem assimétricas. Finalmente, o algoritmo de cluster desenvolvido para o modelo de Blume-CapeI é também generalizado: de forma a podermos aplicá-lo ao estudo do modelo de Blume-Emery-Griffiths. / The main goal of this work is to investigate relations between mappings of spin models into percolation models and the possibility of devising an efficient cluster algorithm to simulate the model. We present a mapping of the Blume-Capel model into a percolation model that results in a cluster algorithm proposed previously by us through a detailed balance proof, enabling us to describe the whole phase-diagram in terms of cluster properties. This is particularly appealing, since the model has a tricritical point, a feature not yet analysed in terms of percolation properties. We present also a mapping for the Ashkin-Teller model, and using the obtained cluster algorithms we analyse the possibility of existence of the Asymmetric Baxter phase. We also address questions related to the finite-size behavior of systems in asymmetric first-order phase transitions. Finally, the cluster algorithm developed for the Blume-Capel model is generalized to the study of the Blume-Emery-Griffiths model.

Esse trabalho descreve um implantador iônico em termos de sua caracterização e aplicação. O texto está dividido em três capítulos que são apresentados resumidamente a seguir. O primeiro capítulo descreve em detalhes um novo tipo de implantador, denominado implantador invertido. Nesse capítulo é descrito o desenvolvimento e a caracterização do implantador invertido. A otimização de uma parte dos circuitos eletrônicos e o desenvolvimento e construção do restante dos circuitos é dada em detalhes. Uma caracterização do implantador quanto à maximização do feixe iônico é apresentada, onde é realizado um estudo sistemático com a variação de parâmetros como potencial extrator, corrente do canhão de plasma (arco catódico) dentre outros. Finalizando o primeiro capítulo, é apresentado um mapeamento da densidade do feixe iônico no porta amostras do implantador invertido. No segundo capítulo é discutida a neutralidade do feixe iônico do implantador invertido. Um feixe neutro viabiliza implantações em amostras isolantes, sem que haja acúmulo de cargas positivas, o que levaria a amostra a um potencial diferente do planejado. A energia de implantação efetiva foi avaliada estudando os perfis de implantação através de microscopia de força atômica condutiva (AFM-C) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM), e comparando com simulações numéricas realizadas pelo programa TRIDYN. Os resultados sugerem que o feixe não é neutro. No terceiro capítulo, o implantador invertido foi utilizado para modificação de superfície de alumina, gerando uma camada de nanocompósito logo abaixo de sua superfície, formada por nanopartículas de titânio na matriz de alumina. A formação dessas nanopartículas se dá espontaneamente e pode ser explicada pela ocorrência de concentração dos átomos metálicos acima do limite de solubilidade no substrato implantado, levando à nucleação e crescimento das nanopartículas metálicas. Caracterização por TEM foi utilizada para a visualização direta das nanopartículas que apresentaram dimensões da ordem de 20 nm. Simulações utilizando o programa TRIDYN foram realizadas, gerando perfis de profundidade dos íons de titânio implantados no substrato de alumina, que mostraram excelente acordo com o perfil em profundidade obtido por RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Medidas de resistividade da camada compósita foram obtidas, in situ, em função da dose implantada. Utilizando modelos teóricos de percolação foi possível determinar a dose de saturação &#966;0 = 2,2 x 1016 átomos/cm2, que é a dose máxima para a qual o material continua a ser um nanocompósito, e para a condutividade de saturação foi &#966;0 = 480 S/m. A dose de percolação obtida foi &#966;c = 0,84 x 1016 átomos/cm2, que é a dose abaixo da qual o material tem a mesma condutividade que a matriz isolante. O expoente crítico obtido foi t = 1,4 e, como a condição t < 2 é satisfeita, o processo de condutividade se dá devido a percolação, sendo o tunelamento desprezível. / This work describes an ion implanter in terms of characterization and application. The text is divided in three chapters that are briefly presented below. The first chapter describes in detail a new type of implanter called inverted implanter. In this chapter is considered my contribution in the development and characterization of the inverted implanter. The optimization of part of the electronic circuits, and development and construction of other circuits are given in details. A characterization of the implanter by the maximization the ion beam is presented, where is carried out a systematic study through the variation of parameters such as extractor potential, plasma gun current (cathodic arc) and others. Finally, it presents a mapping of the ion beam density at the sample holder of the inverted implanter. The second chapter discusses the neutrality of the ion beam of the inverted implanter. A neutral beam allows implantation into insulating samples without positive charges accumulation, which would lead sample at a different potential than expected. The effective energy evaluation was carried out studying the implantation profiles by conductive atomic force microscopy (AFM-C) and transmission electron microscopy (TEM), and compared with numerical simulations performed by TRIDYN program. The results suggest that the ion beam isn\'t neutral. In the third chapter, the inverted implanter was used for alumina surface modification, generating a nanocomposite layer just below the surface, formed by titanium nanoparticles in alumina matrix. The nanoparticles formation occurs spontaneously and can be explained by the occurrence of metal atom concentration above the solubility limit in the impalnted substrate, leading to nucleation and growth of metal nanoparticles. Characterization by TEM was used for direct visualization of the nanoparticles what presented dimensions of about 20 nm. Simulations using the TRIDYN program were performed, generating depth profiles of titanium ions implanted into the alumina substrate, which showed excellent agreement with the depth profile obtained by RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Resistivity measurements were obtained from the composite layer, in situ, as function of implanted dose. Using theoretical percolation models, it was possible to determine the saturation dose &#966;0 = 2,2 x 1016 atoms/cm2, that is the maximum dose for which the material remains a nanocomposite, and the saturation conductivity &#966;0 = 480 S/m. The percolation was achieved for dose &#966;c = 0,84 x 1016 atoms/cm2, that is the dose below which the material has the same conductivity as the insulating matrix. The critical exponent obtained was t = 1,4 and, since it satisfies to condition t < 2, the conductivity process is due to percolation, tunneling being negligible.

Netzwerke sind überall, von der elektrischen Stromversorgung über die Biochemie der Zellen, das Internet bis hin zu sozialen Netzen. Netzwerke als mathematisches Konzept haben sich in den letzten Jahren zu einem wichtigen Werkzeug der Beschreibung komplexer Systeme entwickelt. Ihre grundlegende Eigenschaft ist, dass sie aus einer grö{ss}en Anzahl dynamischer Elemente bestehen, die sich gegenseitig beeinflussen und dabei nicht linear gekoppelt sind. Die moderne Netzwerkwissenschaft will die Wechselwirkung zwischen den einzelnen Untereinheiten erklären und davon ausgehend verständlich machen, auf welche Weise Prozesse auf einem Netzwerk stattfinden können. Zum Beispiel wird untersucht, wie die Struktur sozialer Netze die Ausbreitung von Information oder von Krankheiten beeinflusst, wie die Topologie des World Wide Web das Surf-Verhalten oder die Funktionalität von Suchmaschinen beeinträchtigt oder welche Auswirkungen die Hierarchie in ökologischen Nischen auf die Populationsdynamik der einzelnen Spezies hat. Darüber hinaus gilt es herauszufinden, welche grundlegenden Prinzipien der Evolution realer Netzwerke zugrunde liegen, das heißt nach welchen Regeln sich einerseits die Untereinheiten entwickeln und welchen Einfluss andererseits deren Vernetzung hat. Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich sowohl mit der Topologie verschiedener Netzwerke als auch mit den der Evolution zugrunde liegenden Prinzipien. Schwerpunkte liegen dabei auf den folgenden zwei Aspekten: erstens dem Einfluss von so gennanten ``vertex-pair correlations'''', das heißt Korrelationen zwischen den Untereinheiten, auf die Topologie und zweitens der Auswirkung der Geographie auf die Netzwerkentwicklung. Es wird der bedeutende Einfluss aufgezeigt, den die Korrelationen auf wichtige statistische Größen der Netzwerke haben. Weiterhin analysieren wir die Perkolationseigenschaften, die Aufschluss über die Empfindlichkeit gegenüber Störungen in der Vernetzung geben. Damit können zum Beispiel Fragen aus der Epidemiologie diskutiert werden. Es zeigt sich, dass die Topologie vieler Netzwerke und ihre Perkolationseigenschaften deutlich von Korrelationen beeinflusst werden. Schließlich untersuchen wir im letzten Teil dieser Arbeit, wie die Einbettung von Netzwerken in eine endlich-dimensionale Geographie auf die Modellierung und Entwicklung Web-ähnlicher Systeme Einfluss nimmt. / Networks are all around us, from electrical power grids to the biochemistry of cells, from the Internet to social webs. The mathematical concept of network has recently been turned into an important tool for describing complex systems, whose principal characteristic is that they consist of a large number of mutually interacting dynamical parts which are coupled in a nonlinear fashion. Modern network science attempts to explain the structure of interactions between the subunits of a system in order to understand their functioning and the processes taking place in them. It tries, for instance, to grasp how the structure of social networks affects the spread of information or human diseases, how the structure of the World Wide Web influences the search engines and surfing behavior, or how the hierarchy of ecological niches affects population dynamics. Beyond this, the ultimate goal of network science is to discover what generating principles exist behind the evolution of real systems. It tries to find the fundamental principles under which the subunits evolve, and the wiring of interactions. This thesis centres both on the study of the topological structure of networks and the analysis of the underlying principles responsible for their evolution. More specifically, it concentrates on the following aspects: the influence of vertex-pair correlations on network topology, the network percolation problem, which is closely related to the spreading of epidemics and the robustness of networks, and the effects of geography as a generating element. We show that important topological and percolation properties change considerably when modifying the connection probabilities between vertices, and that geography as well plays a crucial role in the modeling of evolving real web-like systems.

Esse trabalho descreve um implantador iônico em termos de sua caracterização e aplicação. O texto está dividido em três capítulos que são apresentados resumidamente a seguir. O primeiro capítulo descreve em detalhes um novo tipo de implantador, denominado implantador invertido. Nesse capítulo é descrito o desenvolvimento e a caracterização do implantador invertido. A otimização de uma parte dos circuitos eletrônicos e o desenvolvimento e construção do restante dos circuitos é dada em detalhes. Uma caracterização do implantador quanto à maximização do feixe iônico é apresentada, onde é realizado um estudo sistemático com a variação de parâmetros como potencial extrator, corrente do canhão de plasma (arco catódico) dentre outros. Finalizando o primeiro capítulo, é apresentado um mapeamento da densidade do feixe iônico no porta amostras do implantador invertido. No segundo capítulo é discutida a neutralidade do feixe iônico do implantador invertido. Um feixe neutro viabiliza implantações em amostras isolantes, sem que haja acúmulo de cargas positivas, o que levaria a amostra a um potencial diferente do planejado. A energia de implantação efetiva foi avaliada estudando os perfis de implantação através de microscopia de força atômica condutiva (AFM-C) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM), e comparando com simulações numéricas realizadas pelo programa TRIDYN. Os resultados sugerem que o feixe não é neutro. No terceiro capítulo, o implantador invertido foi utilizado para modificação de superfície de alumina, gerando uma camada de nanocompósito logo abaixo de sua superfície, formada por nanopartículas de titânio na matriz de alumina. A formação dessas nanopartículas se dá espontaneamente e pode ser explicada pela ocorrência de concentração dos átomos metálicos acima do limite de solubilidade no substrato implantado, levando à nucleação e crescimento das nanopartículas metálicas. Caracterização por TEM foi utilizada para a visualização direta das nanopartículas que apresentaram dimensões da ordem de 20 nm. Simulações utilizando o programa TRIDYN foram realizadas, gerando perfis de profundidade dos íons de titânio implantados no substrato de alumina, que mostraram excelente acordo com o perfil em profundidade obtido por RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Medidas de resistividade da camada compósita foram obtidas, in situ, em função da dose implantada. Utilizando modelos teóricos de percolação foi possível determinar a dose de saturação &#966;0 = 2,2 x 1016 átomos/cm2, que é a dose máxima para a qual o material continua a ser um nanocompósito, e para a condutividade de saturação foi &#966;0 = 480 S/m. A dose de percolação obtida foi &#966;c = 0,84 x 1016 átomos/cm2, que é a dose abaixo da qual o material tem a mesma condutividade que a matriz isolante. O expoente crítico obtido foi t = 1,4 e, como a condição t < 2 é satisfeita, o processo de condutividade se dá devido a percolação, sendo o tunelamento desprezível. / This work describes an ion implanter in terms of characterization and application. The text is divided in three chapters that are briefly presented below. The first chapter describes in detail a new type of implanter called inverted implanter. In this chapter is considered my contribution in the development and characterization of the inverted implanter. The optimization of part of the electronic circuits, and development and construction of other circuits are given in details. A characterization of the implanter by the maximization the ion beam is presented, where is carried out a systematic study through the variation of parameters such as extractor potential, plasma gun current (cathodic arc) and others. Finally, it presents a mapping of the ion beam density at the sample holder of the inverted implanter. The second chapter discusses the neutrality of the ion beam of the inverted implanter. A neutral beam allows implantation into insulating samples without positive charges accumulation, which would lead sample at a different potential than expected. The effective energy evaluation was carried out studying the implantation profiles by conductive atomic force microscopy (AFM-C) and transmission electron microscopy (TEM), and compared with numerical simulations performed by TRIDYN program. The results suggest that the ion beam isn\'t neutral. In the third chapter, the inverted implanter was used for alumina surface modification, generating a nanocomposite layer just below the surface, formed by titanium nanoparticles in alumina matrix. The nanoparticles formation occurs spontaneously and can be explained by the occurrence of metal atom concentration above the solubility limit in the impalnted substrate, leading to nucleation and growth of metal nanoparticles. Characterization by TEM was used for direct visualization of the nanoparticles what presented dimensions of about 20 nm. Simulations using the TRIDYN program were performed, generating depth profiles of titanium ions implanted into the alumina substrate, which showed excellent agreement with the depth profile obtained by RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Resistivity measurements were obtained from the composite layer, in situ, as function of implanted dose. Using theoretical percolation models, it was possible to determine the saturation dose &#966;0 = 2,2 x 1016 atoms/cm2, that is the maximum dose for which the material remains a nanocomposite, and the saturation conductivity &#966;0 = 480 S/m. The percolation was achieved for dose &#966;c = 0,84 x 1016 atoms/cm2, that is the dose below which the material has the same conductivity as the insulating matrix. The critical exponent obtained was t = 1,4 and, since it satisfies to condition t < 2, the conductivity process is due to percolation, tunneling being negligible.

Vários estudos têm mostrado os benefícios da aplicação agronômica de lodo de esgoto sobre as propriedades físicas e químicas do solo. No entanto, poucos são aqueles que avaliam o impacto desta prática sobre o comportamento de pesticidas em solos tropicais. O principal objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da adição de diferentes fontes de lodo (Ribeirão Preto, Franca e Jundiaí) na sorção / dessorção e lixiviação do herbicida ametrina em solos canavieiros do estado de São Paulo (Neossolo Quartzarênico Órtico Típico (RQ), Latossolo Vermelho Distrófico Típico (LVd), Argissolo Vermelho Eutroférrico Chernossólico (PV) e Latossolo Vermelho Distroférrico (LVdf). Cinco concentrações (de 4,4 a 79,8 mg i.a. L-1) do herbicida foram utilizadas para obter os valores dos coeficientes de sorção de Freündlich (Kf) e dos coeficientes aparentes de sorção médio e para a menor concentração (Kd ap médio e Kd ap [menor]), a qual corresponde à dose de campo recomendada. Para o teste de lixiviação, o método utilizado foi o de lixiviação em colunas de solo (diâmetro = 5 cm e comprimento = 30 cm), utilizando-se três repetições para cada tratamento, sobre as quais foi simulada chuva de 200 mm uniformemente distribuídas durante 48 h, após a aplicação da solução de 14Cametrina na dose de 3,0 kg i.a. ha-1. De forma geral, a sorção da ametrina variou de moderada à alta em todos os tratamentos (2,68 < Kd ap [menor] < 85,71 L kg-1). Solos argilosos com maior teor de matéria orgânica e argilas do tipo 2:1, como é o caso do PV, apresentaram muito maior potencial de sorção da ametrina; enquanto que solos arenosos com baixos teores de matéria orgânica, como foram os casos do LVd e RQ, apresentaram moderado potencial de sorção. A aplicação de lodos menos estabilizados, com biomassa e material orgânico menos recalcitrante e, portanto, com maiores valores de carbono orgânico total, carbono orgânico dissolvido e pH, como é o caso do lodo de Ribeirão Preto, tendeu a diminuir o potencial de sorção da ametrina. Já a adição de lodos mais recalcitrantes, como o de Jundiaí, tendeu a aumentar o potencial de sorção da ametrina, principalmente em solos arenosos devido a sua menor capacidade tampão. Nestes cenários, poderá ocorrer redução da eficácia agronômica ametrina, uma vez que haverá menos produto disponível na solução do solo. A ametrina apresentou baixo potencial de lixiviação (< 1% da quantidade aplicada) em todos os tratamentos, os quais não apresentaram diferenças entre si, sendo que a grande maioria do pesticida (> 95% da quantidade aplicada) ficou retida na camada de 0-10 cm de profundidade da coluna de solo. Isto implica dizer que a ametrina apresenta baixo potencial de contamina águas subterrâneas, mesmo em solos arenosos, como RQ (90% de areia) / Several studies have shown the benefits of applying sewage sludge on the physical and chemical properties of the soils. However, just a few of them evaluates the impact of this practice on the behavior of pesticides in tropical soils. The main goal of this research was to evaluate the effects of applying different sources of sewage sludge (Ribeirão Preto, Franca e Jundiaí) on the sorption / desorption and leaching of ametryne in soils from São Paulo state (Brazil) cultivated with sugarcane (Neossolo Quartzarênico Órtico Típico (RQ), Latossolo Vermelho Distrófico Típico (LVd), Argissolo Vermelho Eutroférrico Chernossólico (PV) e Latossolo Vermelho Distroférrico (LVdf). Five concentrations (4.4 to 79.8 mg a.i. ha-1) of the herbicide were applied to the soil samples to attain the Freündlich sorption coefficients (Kf) and the apparent sorption coefficient for the lower concentration (Kd ap [menor]), which corresponded to the field application rate. For the leaching test the adopted method was the soil leaching columns (diameter = 5 cm and depth = 30 cm), in triplicates, over which a 200 mm rainfall evenly distributed during 48 h was simulated just after ametryne application at the rate of 3.0 kg a.i. ha-1. In general, ametryne sorption ranged from moderate to high in all treatments (2.68 < Kd ap [menor] < 85.71 L kg-1). Clay soils with higher organic matter and 2:1 clay contents, such as the PV, showed much higher sorption potential, whereas sand soils with low organic matter content, such as LVd and RQ, showed moderate sorption potential. The application of less stabilized sewage sludges, with less recalcitrant biomass and organic material and, therefore, with higher organic matter and dissolved organic carbon contents and pH values, such as the Ribeirão Preto, tends to decrease ametryne sorption potential. Otherwise, the addition of more recalcitrant sludges, such as the Jundiaí, tends to enhance its sorption potential, mainly in sand soils due to its lower buffer capacity. In those cases, the agronomic efficacy of ametryne may be reduced since there is lower concentration of the compound available in the soil solution. The ametryne presented low leaching potential in all treatments (< 1% of the applied amount), which were not different among themselves, and that its majority (> 95% of the applied amount) was found at 0 -10 cm soil depth in the column. It implies that ametryne has low potential to contaminate groundwater even in sandy soils, such as the RQ (90% sand)

O arroz é uma das principais culturas irrigadas no mundo e com as maiores quantidades de água aplicada. No estado de Santa Fe, Argentina, o arroz é a principal cultura irrigada, com eficiências de irrigação muito baixas (25 a 40%). O método tradicional de inundação contínua (Ic) não aproveita as precipitações pluviais, que representam entre 30 a 40% da evapotranspiração real (ETr). Foram desenvolvidos experimentos em diferentes agro-ecossistemas em San Javier (Santa Fe), objetivando avaliar o arroz com aspersão (AS), inundação intermitente (In) e Ic, visando aumentar as eficiências de irrigação e de uso da água. Na safra 2011-12 predominou Planossolo nátrico (PlaNa), altamente adensado e, na safra 2012-13, Regossolo abrupto (RegAb), com boa drenagem. A variedade de arroz utilizada foi Puitá INTA CL, índica e anaeróbica. A aplicação do Nitrogênio (2011-2012) foi feita de duas maneiras: 20% na semeadura e o restante no perfilhamento, segundo manejo habitual dos produtores (adubação tradicional, AT), e a maneira alternativa, parcelando a adubação (AP). Na safra 2012-2013 foram avaliadas diferentes doses de adubação: T0, testemunha; T1 e T2, com 20 e 40% do requerimento total do N respectivamente. O delineamento estatístico em 2011-12 foi parcelas divididas e fatorial em 2012-13. Em Ic foi mantida uma altura de água constante (6 a 8 cm) e, em In, manteve-se sempre o solo PlaNa saturado e RegAb com potencial mátrico de -10 kPa. Em AS, no PlaNa utilizou-se como controle -25 kPa mudando para -10 kPa no RegAb. Foi realizado um balanço hídrico (BH) determinando, entre outras componentes, lâmina de irrigação bruta (Lib); ETr e percolação profunda (PerIr). Foi observada a fenologia, avaliada as taxas de crescimento e índice de área foliar. Na colheita foi determinada a produtividade (PG), seus componentes e concentrações de N no tecido vegetal. Foram determinadas as eficiências de irrigação, de uso de água, água virtual e pegada hídrica. Em 2011-12 a PG foi semelhante nos manejos Ic e In (média de 9,8 Mg ha-1), com redução de 24% no AS devido a forte estresse hídrico. No PlaNa a taxa de percolação foi 2,8 mm d-1, resultando a Lib e PerIr dos manejos In e Ic quase iguais, de 6.300 e 1.540 m3 ha-1 respectivamente. Em 2012- 13 a PG foi similar em todos os manejos da água (média de 10 Mg ha-1), com resposta significativa às doses de adubação. A taxa de percolação do RegAb triplicou a PlaNa, pelo que a Lib e PerIr dos manejos Ic, In e AS apresentaram grandes diferenças: 11.600, 9.120 e 5.320 m3 ha-1 para Lib e 8.580, 6.190 e 1.980 m3 ha-1 para PerIr. A biomassa aérea teve comportamento contrastante, com crescimento sigmóide em 2011-12, embora linear em 2012-13. A pegada hídrica da produção de arroz em San Javier foi de 261,7 Mm3 ano-1, representando a água azul, verde e cinza 52, 41 e 7%, respectivamente. In apresentou-se como o manejo mais versátil, sendo sua utilização promissora, no entanto AS pode ser utilizado em solos com boa drenagem. Nestes solos seria mais apropriada a adubação parcelada. / Rice is one of the main crops under irrigation in the world, with the highest amount of water applied. In Santa Fe, Argentina, rice is the main crop under irrigation. The traditional method of continuous flooding (CF) does not use rainfall (R), which represents 30 to 40% of the actual evapotranspiration (ETa). Experiments were conducted in different agroecosystems in San Javier, Santa Fe, with the aim of assessing rice cultivation with sprinkle irrigation (SI), intermittent flooding (IF), and CF to increase irrigation and water use efficiencies. In 2011-2012, the predominant soil was typic Natraqualf (Nat), highly compacted, and in 2012-2013 it was Orthent Abruptic (OrtAb), with good drainage. The rice variety used was lowland, Puitá INTA CL. 20% of the fertilizer with N (2011-2012) was applied at sowing and the rest at tillering stage, according to the farmers\' usual management (traditional fertilization T) and an alternative management, thus resulting in partial fertilization (PF). In 2012- 2013, different doses of N were evaluated: T0, no fertilizer; T1 and T2, with 20 and 40% of the total N requirement, respectively. In 2011-2012, the statistical design consisted of split plots, while in 2012-2013 the design was a factorial one. In CF ponded water was maintained at a constant height of 6-8 cm during the whole cycle, whereas in IF Nat was always saturated or with -10 kPa in the case of OrtAb. In SI treatments, -25 kPa was used as control in Nat, changing to -10 kPa in OrtAb. A water balance (WB) was made, determining, among other components, gross irrigation depth (GId), ETa, and deep percolation arising from irrigation (DPir). Phenology was observed, and growth rates and leaf area index were evaluated. Yields (Y, 14%), its components, and the concentrations of nitrogen in plant tissues were determined at harvest time. The efficiencies of irrigation, water use, and water footprint were determined. In 2011-2012, Y was similar in CF and IF managements (average of 9.8 Mg ha-1), with a 24% reduction in SI due to strong water stress. Nat had a percolation of 2.8 mm day-1, thus GId and DPir in IF and CF managements were very similar -- 6,300 and 1,540 m3 ha-1, respectively. In 2012-2013, Y was similar in all water managements (average of 10 Mg ha-1), with a significant response to fertilization rates. The percolation of OrtAb tripled that of Nat, so GId and DPir in CF, IF, and SI systems had significant differences: 11,600, 9,120, and 5,320 m3 ha-1 for GId; and 8,580, 6,190, and 1,980 m3 ha-1 for DPir. The aboveground dry weight had a contrasting behavior, with a sigmoidal growth in 2011-2012 and a linear growth in 2012-2013. The water footprint of rice production in San Javier was 261.7 Mm3 year-1 -- blue, green, and gray water representing 52, 41, and 7%, respectively. IF management was the most versatile, being a promising technique to be used in the field, while SI can be used in soils with good drainage. In these soils, splitting fertilization would be more appropriate.