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Orientador: João Carlos de Andrade Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Doutorado

Orientador: João Carlos de Andrade Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Doutorado Química Analítica Doutor em Ciências

Orientador: Susanne Rath Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A abamectina é um agente antiparasitário amplamente empregado na medicina veterinária para o controle de ecto e endoparasitas e tem sido usada também como agrotóxico em culturas agrícolas contra ácaros e pragas de insetos. Fármacos veterinários e agrotóxicos podem atingir os solos e serem transportados para águas superficiais e subterrâneas, oferecendo riscos aos ecossistemas terrestres e organismos aquáticos mesmo em concentrações muito baixas. Processos de sorção, transformação e transporte são os principais responsáveis pelo destino destas substâncias no ambiente. Neste trabalho, foi avaliado o comportamento da abamectina em solos característicos do Estado de São Paulo (arenoso, argiloso e argiloarenoso) por meio da realização de estudos de sorção e dissipação aeróbica, conforme as recomendações dos Guias 106 e 307 da OECD. A abamectina foi quantificada em solos e soluções de solo empregando métodos previamente validados usando a cromatografia líquida de alta eficiência associada ao detector de fluorescência, após extração sólido-líquido ou líquido-líquido e etapa de derivatização. Estudos preliminares mostraram que a abamectina adsorve, em grande parte, em materiais plásticos, sendo necessário o uso de tubos de vidro com tampas de alumínio para a realização dos ensaios. Isotermas de sorção e dessorção foram construídas e ajustadas ao modelo de Freundlich para quatro tipos de solos. A abamectina apresentou elevada afinidade às partículas dos solos, com coeficientes de sorção e dessorção de Freundlich entre 44 e 138 µg 1-1/n mL1/n g-1 e entre 89 e 236 µg 1-1/n mL1/n g-1, respectivamente. Maior sorção de abamectina se deu em solos com maior teor de argila e matéria orgânica. Apesar de dessorção pouco pronunciada, presença de histerese não foi observada nos solos avaliados, indicando reversibilidade do processo de sorção. A dissipação de abamectina foi avaliada em dois tipos de solos (arenoso e argiloso) em um ambiente aeróbico e protegido de luz a uma temperatura e umidade relativa de 20,9 ºC e 72,6%, respectivamente. Foi observada rápida redução da quantidade de abamectina presente nos solos (DT50 = 1,1-3,5 dias e DT90 = 3,7-11,6 dias). A degradação microbiana aeróbica deve ser o mecanismo majoritariamente responsável pela dissipação de abamectina em solos, uma vez que o composto não dissipou nos mesmos solos quando previamente esterilizados Abstract: Abamectin is an antiparasitic agent widely employed in veterinary medicine for the control of ecto and endoparasites and has also been used as a pesticide in agricultural crops against mites and insect pests. Veterinary drugs and pesticides may reach the soils and be transported to surface and groundwater, offering risks to terrestrial and aquatic organisms even at very low concentrations. Sorption, transformation and transport processes are the main responsible for fate of these substances in the environment. In this work, the behavior of abamectin in characteristic soils of the State of São Paulo (sandy, clay and sandy-clay) was evaluated by conducting sorption and aerobic dissipation studies, according to the recommendations of OECD 106 and 307 Guidelines. Abamectin was quantified in soils and soil solutions employing previously validated methods using high performance liquid chromatography with fluorescence detection after solid-liquid or liquid-liquid extraction and derivatization step. Preliminary studies showed that abamectin adsorbs largely on plastic materials, requiring the use of glass vessels with aluminum stoppers for the tests. Sorption and desorption isotherms were constructed and fitted to the Freundlich model for four types of soils. Abamectin showed high affinity to soil particles with Freundlich sorption and desorption coefficients ranging from 44 to 138 µg 1-1/n mL1/n g-1 and from 89 to 236 µg 1-1/n mL1/n g-1 , respectively. Greater sorption of abamectin occurred in soils with higher content of clay and organic matter. Although less pronounced desorption, presence of hysteresis was not observed in the evaluated soils, indicating reversibility of the sorption process. Dissipation of abamectin was evaluated in two types of soils (sandy and clay) in an aerobic and dark environment under temperature and relative humidity of 20.9 ºC and 72.6%, respectively. It was noted rapid reduction of the amount of abamectin present in the soils (DT50 = 1.1-3.5 days and DT90 = 3.7-11.6 days). Aerobic microbial degradation must be the primary mechanism responsible for the dissipation of abamectin in soils, due to the fact that the compound did not dissipate in the same soils that were previously sterilized Mestrado Química Analítica Mestra em Química CNPQ FAPESP Embrapa

Orientador: Susanne Rath Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A mobilidade de antimicrobianos no solo depende, dentre outros fatores, das propriedades físico-químicas do fármaco e das características intrínsecas do solo, em particular, do teor de matéria orgânica do solo e composição química dos ácidos húmicos (HA) presentes no mesmo. O objetivo do presente trabalho foi elucidar os possíveis mecanismos e os fatores-chave que governam a sorção de antimicrobianos em HA extraídos de solos brasileiros. Os fármacos selecionados foram da família das fluoroquinolonas (enrofloxacina e ciprofloxacina) e sulfonamidas (sulfaquinoxalina) e os HA foram extraídos de argilossolos, latossolos, neossolos quartzarênicos, organossolos, cambissolos espodossolos e gleissolos... O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The mobility of antimicrobials in soil depends, among other factors, on the physicochemical properties of the drug and on the intrinsic characteristics of the soil, in particular, the organic matter content of the soil and the chemical composition of the humic acids present in them. The objective of the present work was to elucidate the possible mechanisms and the key factors that govern the sorption of antimicrobials in HAs extracted from Brazilian soils. The selected drugs were from the fluoroquinolone family (enrofloxacin and ciprofloxacin) and sulfonamides (sulfaquinoxaline) and the HAs were extracted from Latossolos, Neossolos, Podzólicos, Organossolos and Cambissolos... The abstract is available with the full electronic document Doutorado Química Analítica Doutora em Química CNPQ 159676/2013-4 FAPESP CAPES

This work presents a study on a network of environmental monitoring of the element fluorine in the municipality of Araxá, MG. We used two methods: through active biomonitoring Lollium multiflorum cv: Lema and alkaline plates, a physical-chemical monitoring. The network is monitored 21 points, each point with three pots with three plants and alkaline plates. Every 14 days of exposure, consecutively and continuously, were collected plants and alkaline plates to obtain the results. The results of alkaline plates but also of plants were arbitrarily classified: very low, low, medium, high and very high. For the subsequent data processing was done for the two statistical methods used. Both methods have tracking statistical comparisons taking into account the whole network on the classification used, and then all points of the network against the other. This last application statistics led us to find the equality of responses: 49 in biomonitoring and 79 in plate alkaline. Although more detailed evaluations in the monitoring network was ranked side in their positions: NW, NE, SW, SE, and avoiding injury recomparada comparisons between the different classifications of points in different positions. Therefore, 5 points were able to be subtracted from the network without prejudice to the monitoring application: Currency (DIV), Eucalyptus 7 (EP7), Dam B5 (BB5), the Massif B2 (MB2), reducing the network by 5 points. The database assembled with weather information and production was able to explain the results of the behavior of F in plant tissue (mg/kg): CB4 (R2 = 0.87), CEA (R2 = 0.60), BRS (R2 = 0.80), PRE (R2 = 0.84). The biomonitoring system shows, as the main environmental variables can interfere in the presence of F in the atmosphere: air humidity, rainfall and wind. Este Trabalho apresenta um estudo sobre uma rede de monitoramento ambiental do elemento flúor (F) no município de Araxá, MG. Utilizaram-se duas metodologias: biomonitoramento ativo através de Lollium Multiflorum cv: Lema; e placas alcalinas, um monitoramento físico-químico. A rede monitorada tem 21 pontos, cada ponto com três vasos com plantas e três placas alcalinas. A cada 14 dias de exposição, consecutivamente e ininterruptamente, foram coletadas plantas e placas alcalinas para obtenção dos resultados. Os resultados de placas alcalinas, como também de plantas foram arbitrariamente classificados: muito baixo, baixo, médio, alto e muito alto. Para o tratamento das informações, foi realizado tratamento estatístico para as duas metodologias utilizadas. Ambas as metodologias de monitoramento sofreram comparações estatísticas, considerando a rede de monitoramento e a classificação utilizada; e, posteriormente, todos os pontos da rede contra os demais. Esta última aplicação estatística possibilitou a encontrar as igualdades de respostas: 49 no biomonitoramento e 79 no de placas alcalinas. Sendo mais criterioso nas avaliações, a rede de monitoramento foi classificada em suas posições colaterais: NW; NE; SW, SE, e recomparada, evitando prejuízo a comparações entre pontos de classificações diferentes em posições diferentes. Assim, 5 pontos mostraram-se capazes de serem subtraídos da rede sem prejuízo ao monitoramento aplicado: Divisa (DIV), Eucalipto 7 (EP7), Barragem B5 (BB5), Maciço da B2 (MB2), diminuindo a rede em 5 pontos. O banco de dados montado com informações climáticas e de produção se mostrou-se capaz de explicar os resultados do comportamento de F em tecido vegetal (mg/kg): CB4 (R2 = 0,87), CEA (R2 = 0,60), BRS (R2 = 0,80), PRE (R2 = 0,84). A rede de biomonitoramento demonstra, como algumas das principais variáveis ambientais são capazes de interferir na presença de F na atmosfera: umidade do ar, precipitação e o vento. Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Edson Eiji Matsura Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola Resumo: O aumento na utilização de estufas para produção agrícola e o conseqüente cultivo em recipientes fez com que houvesse uma substituição de solos por substratos para plantas. Em cultivos em substratos, o pequeno volume e o baixo efeito tampão podem ocasionar prejuízos na produção, mas também podem aumentar as chances de sucesso agronômico. Conseqüentemente um sistema sensível como este deve ser continuamente monitorado, a fim de se obter bons resultados. É preciso avaliar metodologias que determinem a umidade (?) e condutividade elétrica (CE) nos substratos, com maior rapidez e in situ, mantendo boa correlação com o método padrão. Das várias propostas para determinação da umidade e CE dos meios porosos, a técnica da TDR (Reflectometria no domino do tempo) vem despertando cada vez mais interesse, pois apresentam características desejáveis, como a mensuração em tempo real e a possibilidade de leituras automatizadas, porém apresenta como desvantagens seu alto custo e sua necessidade de calibração. Apesar da técnica da TDR para determinação de umidade em solos ser mais estudada é necessário novos conhecimentos acerca desta técnica quando se utiliza substratos. O objetivo deste trabalho foi de avaliar o uso da técnica TDR na estimativa de umidade e condutividade elétrica em dois substratos orgânicos: casca de pinus (CP) e fibra de coco (FC), na qual, determinou-se as principais características físicas destes substratos (densidade, granulometria e curva de retenção de umidade). A calibração da TDR foi feita através de duas metodologias; umedecimento e secagem do substrato. Já para estimativa da condutividade elétrica utilizou-se modelos matemáticos desenvolvidos por Rhoades et al., (1976). Os resultados mostraram que os valores da constante dielétrica (Ka) e da umidade volumétrica (?) dos substratos puderam ser ajustados através de equações polinomiais cúbicas, estatisticamente significativas a nível de1%. Conclui-se que o uso da TDR para estimativa de umidade em substratos é possível, desde que se faça a calibração para cada um. Além disso, houve correlação da condutividade elétrica determinada pela TDR com a condutividade elétrica determinada pelo condutivímetro no extrato de solução dos substratos, possibilitando o uso da TDR na estimativa de condutividade elétrica nos substratos estudados Abstract: The increasing use of greenhouse in agricultural production and the resulting grow of container crops is determining the substitution of soil for substrates. The small container volume and the low tampon effect can cause failures in substrate crops production, but also has the potential to increase the opportunities of agronomic success. Therefore, this sensible production system must be continuously monitored in order to obtain good results. So, more precise and fast methodologies that determine in situ the water content and electrical conductivity (EC) in substrates has to be evaluated, when compared to standard method. From the several proposals methods to determinate water content and EC in a porous means, the technique of the TDR (Time Domain Reflectometry) show some desirable characteristics, like real time measurements and the possibility of automated readings. Some disadvantages of this technique are the high initial cost and necessity of calibration. Although, the number of information of TDR use in soil moisture determination its use in substrate still needs more developments. The objective of this work was to evaluate the use of TDR technique in the measurement of water content and electrical conductivity in two organic substrates: pine bark (CP) and coconut fiber (FC). The specific gravity, particle size distribution and water content retention curve of both substrates were determined. The calibration of the TDR was done using two methodologies: dryness and saturation cycles. In the electrical conductivity determination it was applied mathematical models developed by Rhodes et al. (1976). The results showed that the values of water content and dielectric constant of the substrates can be mathematically adjust in cubic polynomial equations with 1% significant level. Therefore, the use of TDR technique of the TDR is feasible since a calibration curve is determined for each substrate. In addition, there was correlation of the electrical conductivity determined by the TDR with the electrical conductivity determined in the extract saturation by conductivimeter, making possible the use of the TDR in the EC measuring of the studied substrates Mestrado Água e Solo Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Sylvio Luis Honorio Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola Resumo: A Stevia rebaudiana, um arbusto que tem na produção de esteviosídeos seu principal produto de interesse, foi objeto deste trabalho. Considerando sua cadeia produtiva, existem lacunas que necessitam pesquisas, tanto no aspecto agronômico, como o emprego de espécies fúngicas micorrízicas, quanto procedimentos pós-colheita, dos quais a secagem é um dos fatores. O presente trabalho teve como objetivos, identificar uma espécie de fungo micorrízico arbuscular eficiente e sua relação com o desenvolvimento e concentração de esteviosídeos em plantas de estévia, cultivadas em campo, hidroponia e aeroponia, selecionar substrato adequado para o desenvolvimento da colonização micorrízica, avaliar sistemas de secagem no teor de esteviosídeos e determinar as isotermas de sorção da estévia. Para seleção de fungo micorrízico foram testadas sete espécies, sendo cinco de um banco de culturas e duas isoladas da própria cultura da estévia. O ensaio foi conduzido em casa de vegetação em vasos com solo esterilizado e cinco repetições. Foram determinados a massa seca total da parte aérea e de folhas, teor e quantidade acumulada de esteviosídeos nas folhas e colonização micorrízica. Para seleção de substratos, foram testados nove produtos comerciais, utilizando-se como planta indicadora uma gramínea (Brachiaria humidicola) e como parâmetro avaliado a taxa de colonização fúngica no sistema radicular. Plantas de estévia inoculadas ou não com o fungo micorrízico Glomus intraradices foram cultivadas em três sistemas distintos, campo, aeroponia e hidroponia. Foram realizadas três colheitas em épocas distintas e determinada a massa da matéria seca total da parte aérea e de folhas, teor e acúmulo de esteviosídeos nas folhas e colonização micorrízica. Foram testados três processos de secagem, ao sol, secador a gás e estufa elétrica com circulação forçada de ar, à temperatura de 45oC. Os processos foram avaliados em função do teor de esteviosídeos nas folhas. A determinação da umidade de equilíbrio nas folhas de estévia foi realizada nas temperaturas de 30 e 45oC e, as isotermas de sorção foram tratadas com os modelos matemáticos de BET, BET linear, Peleg, GAB, Halsey, Langmuir, Oswin, Henderson e Chung e Pfost. A espécie Glomus intraradices foi a mais eficiente para o desenvolvimento da estévia e acumulação de esteviosídeos. O substrato Rendmax Citrus sem adubação propiciou as melhores condições para a colonização micorrízica nas raízes da gramínea. Dentre os sistemas de cultivo estudados a hidroponia mostrou-se o menos eficiente para o cultivo de estévia. Em aeroponia obteve-se maior produtividade em termos de matéria seca da parte aérea, enquanto no campo maior quantidade acumulada de esteviosídeos. Não se observou diferença entre a secagem na estufa e no secador para qualquer das épocas de colheita. O teor de esteviosídeos nas folhas de plantas secadas ao sol foi sempre inferior, com perda de até 20% em relação aos outros dois sistemas. Os modelos que apresentaram melhor ajuste, nas temperaturas de 30 e 45oC, foram GAB e HALSEY. O modelo BET LINEAR também mostrou bom ajuste, mas somente para a temperatura de 45oC Abstract: Stevia rebaudiana, a shrub mostly interesting for its production of steviosides, was the object of this work. In regard to its productive chain, further researches must be done, not only in agronomical aspects, but also in the utilization of mycorrhizal fungal species, as well as in the post-harvest processes, namely the drying one. The present work aimed at the identification of an efficient arbuscular mycorrhizal fungal species and its influence in the development and concentration of steviosides in stevia plants grown in hydroponic and aeroponic systems; to select an adequate substrate for the development of mycorrhizal fungi; to evaluate drying systems in steviosides rates and to determine stevia?s isotherms of sorption. For the mycorrhizal fungi selection seven species were tested, five from a germplasm bank and two were isolated from their own stevia culture. Five assays in pots with sterilized soil were carried out in a greenhouse. The total dry mass of the aerial parts and of the leaves, the rate and accumulated quantity of steviosides in the leaves as well as the mycorrhizal colonization were determined. Nine commercial substrates were tested for the rate of colonization of the root system of an indicating gramineous plant (Brachiaria humidicola). Stevia plants that were inoculated (or not) with the mycorrhizal fungus Glomus intraradices were cultivated in three different growing systems, field, aeroponic and hydroponic. Three harvests were carried out in different periods and the total dry mass of the branch and leaves sections, contents and accumulated steviosides in the leaves and mycorrhizal colonization were determined. Three processes for drying leaves were tested: by sunlight, gas dryer and electrical stove with forced air circulation, at 45oC. The processes were evaluated in relation to the steviosides rate of the leaves. The equilibrium moisture content for stevia leaves was done at 30oC and 45oC, while the isotherms of sorption were tested for the best fit by mathematical models of BET, BET linear, Peleg, Gab, Halsey, Langmuir, Oswin, Henderson and Chung and Pfost. The Glomus intraradices species was the most efficient for the stevia development and accumulation of steviosides. The Rendmax Citrus substrate without manure rendered the best conditions for the mycorrhizal colonization in the gramineous roots. Among the growing systems studied, hydroponics turned out to be the least efficient for stevia cultivation. Aeroponics brought the highest production in terms of dry mass from the aerial parts, while in the field a larger accumulated quantity of steviosides was obtained. No difference was observed between the stove and gas drying processes at any of the harvesting periods. The steviosides rate from the leaves dried by sunlight was always inferior, coming to a loss of 20% in relation to the others. The best fit models were GAB and HALSEY. The BET LINEAR fitted by 45ºC Doutorado Tecnologia Pós-Colheita Doutor em Engenharia Agrícola