USO DE ISÓTOPOS RADIOATIVOS
USO DE ISÓTOPOS COMO TRAÇADORES EM
FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Antonio Enedi Boaretto, Paulo Cesar Ocheuze Trivelin, Takashi Muraoka
Centro de Energia Nuclear na Agricultura - USP, Av. Centenário, 303, 13.400-970 - Piracicaba-SP, aeboaret@cena.usp.br, pcotrive@cena.usp.br, muraoka@cena.usp.br
RESUMO
Os conhecimentos em Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas tiveram grande avanço a partir do segundo terço do século XX, devido, entre outros fatores, a utilização de isótopos. A denominação de traçador advém do fato que isótopos radioativos artificiais, por emitirem radiações (beta e gama) características de cada um, podem ser identificados e quantificados nos lugares em que se encontram no sistema em estudo. Para se fazer uso de radioisótopos artificiais de nutrientes, como por exemplo o P, é necessário juntar ao composto que será fornecido com ao meio em estudo, uma quantidade do mesmo composto contendo o radiotraçador, no caso o 32P. A quantidade de radioisótopo em relação ao nutriente natural, no substrato ou produto, é dada pela atividade específica (μCi/g do elemento ou Bq/g do elemento), sendo a atividade radioativa determinada em detectores / contadores por ionização gasosa ou por cintilação. Além dos radioisótopos existem os isótopos estáveis ou naturais de nutrientes vegetais (C, N, S, B além de outros). Por exemplo, o uso dos isótopos de nitrogênio (14N e 15N) é baseado no fato que eles ocorrem naturalmente numa razão quase constante de 273:1 (0,366% de átomos de 15N). A técnica de traçador para os isótopos estáveis com compostos marcados consta em fornecer, como substrato ao meio em estudo, composto com composição isotópica do elemento de interesse diferente daquela de ocorrência natural. As determinações isotópicas para isótopos estáveis são realizadas principalmente por espectrometria de massas. Após fornecer o traçador ao sistema, determina-se então em que fração dos produtos se encontra o isótopo, radioativo ou os elementos com razão isotópica alterada, podendo-se proceder as quantificações por meio do princípio de diluição isotópica. A utilização de isótopos em Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas apresenta como vantagem, em relação aos métodos convencionais, a possibilidade de acompanhamento do nutrientes nos diferentes compartimentos do sistema em estudo. Isto é possível porque os isótopos possuem comportamento químico idêntico aos homólogos não radioativos e/ou naturais, e as técnicas de detecção permitem determinações der quantidades inferiores aos limites de detecção dos métodos tradicionais. A técnica do traçador isotópico tem sido muito usada em estudos envolvendo, por exemplo: mecanismos de absorção de nutrientes; quantificação da absorção radicular e foliar de nutrientes, aproveitamento de nutrientes de diferentes fontes por culturas, relacionado à dose, época e local de aplicação; transformações e movimento de nutrientes no solo e nas plantas; perdas de nutrientes do solo; desenvolvimento do sistema radicular e localização da parte ativa do mesmo; matéria orgânica do solo; aspectos relacionados ao ciclo do N, do S no sistema solo-planta-atmosfera; entre muitos outros. A principal restrição na utilização da técnica isotópica está no custo de compostos contendo isótopos e de equipamentos especiais, além de necessitar de pessoal devidamente treinado que tomarão cuidados específicos quando se usa os radioisótopos. Além disso a boa parte dos pesquisadores, evitam ler artigos científicos em que a mesma é empregada, restringindo a divulgação de valiosos resultados.
Termos de Indexação: Radioisótopos, isótopos estáveis, traçadores isotópicos, diluição isotópica.
USO DE ISÓTOPOS COMO TRAÇADORES EM
FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Antonio Enedi Boaretto, Paulo Cesar Ocheuze Trivelin, Takashi Muraoka
Centro de Energia Nuclear na Agricultura - USP, Av. Centenário, 303, 13.400-970 - Piracicaba-SP, aeboaret@cena.usp.br, pcotrive@cena.usp.br, muraoka@cena.usp.br
1. INTRODUÇÃO
Na natureza, a matéria é constituída de átomos dos elementos químicos que podem estar arranjados de diferentes maneiras e proporções, formando os compostos ou substâncias, podendo estas simples ou complexas. O átomo tem uma estrutura muito semelhante ao sistema solar onde, no centro, localiza-se o núcleo, carregado positivamente e, em torno dele, giram partículas de carga negativa (elétrons), como os planetas giram em órbitas ao redor do sol. O próton é partícula constituinte do núcleo de todos os átomos, possuindo carga positiva de mesma grandeza e massa 1.850 vezes maior que a do elétron. O número de elétrons nos átomos é, portanto, igual ao número de prótons do núcleo. Fazem parte ainda do núcleo, partículas sem carga elétrica e com massa pouco maior que a do próton, que são os nêutrons. O número de prótons e nêutrons no núcleo define a massa dos átomos.
O número de elétrons e a distribuição destes nos orbitais dos átomos determinam as propriedades químicas dos diferentes elementos. O número de prótons no núcleo que define o número de elétrons do átomo é característico de cada elemento químico, embora átomos de um mesmo elemento não obrigatoriamente devam ter o mesmo número de neutrons no núcleo.
Os átomos dos elementos são caracterizados pela constituição de seu núcleo, ou seja, pelo número de prótons e nêutrons. Átomos que possuem diferentes números e nêutrons no núcleo, mas contém mesmo número de prótons, tratam-se do mesmo elemento e são chamados de isótopos. A forma genérica de se representar os isótopos é dado a seguir:
Significando X o símbolo de um elemento qualquer (ex.: N - nitrogênio, P - fósforo, K - potássio, etc.); A o número de prótons e de nêutrons do núcleo (ex.: 14N, 31P, 39K, etc.); Z o número de prótons.
1.1 Isótopos
O termo isótopo significa o mesmo lugar na tabela periódica dos elementos, e como visto, referem-se aos nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e diferentes números de massa (diferentes números de nêutrons no núcleo).
Os isótopos podem ser estáveis (exemplo para o elemento potássio que possui 19 prótons no núcleo: 39K e 41K), e como tais não emitem radiações, ocorrendo na natureza em proporção quase constante (39K = 93,1% e 41K = 6,89%). Naturalmente, também podem ocorrer radioisótopos em quantidades muito pequenas, como é o caso do 40K (0,01% de ocorrência), que assim existem por possuírem meia-vida muito longa (meia-vida de 40K = 1,3.109 anos), ou por serem produtos de cadeias radioativas naturais, com meia-vida de média a curta (ex.: 288Ra), ou ainda por serem produzidos na atmosfera por ação dos raios cósmicos (ex.: 14C). A meia-vida (símbolo T) de uma espécie radioativa é definida como o tempo para que metade dos átomos radioativos se desintegre, ou seja, emitam radiações.
Além dos isótopos estáveis e radioativos naturais podem ser obtidos os radioisótopos artificiais, que são assim chamados por serem produzidos pelo homem em aparelhos especiais (ciclotron, síncroton, reatores nucleares, etc.), onde a constituição dos núcleos dos átomos é modificada, tornado-os instáveis. No caso do K, como por exemplo, são passíveis de serem obtidos: 36K, 37K e 38K (emissores [pic], com meia vida de frações de segundo), 42K e 43K (emissores emitem [pic], com meia vida de 12,4 a 22 horas, respectivamente); e 44K, 45K, 42K, 46K e 42K e 47K (emissores [pic], com meia vida de minutos a segundos).
1.2 Isótopos radioativos: atividade radioativa, atividade específica e técnicas de detecção
Os radioisótopos, por serem instáveis, sofrem desintegrações emitindo partículas: (2+ (alfa), (- (beta negativo) e (+ (beta positivo), característica a cada radionuclídeo, podendo ou não ocorrer após essas desintegrações, emissão de radiação gama de natureza eletromagnética. O fenômeno é interpretado pela lei exponencial do decaimento radioativo:
A= A0 e-(t
A = a atividade do material a um tempo qualquer, dada em unidades de desintegrações por segundo (dps);
A0 = atividade em dps ao tempo inicial (t=0);
t (segundos) = tempo decorrido para que a atividade da amostra se reduza de A0 a A;
e ( = constante de desintegração, característica de cada radionuclídeo.
A meia vida (T) de cada espécie radioativa é relacionada à constante de desintegração (() por meio da expressão: T=0,693/(.
A taxa de desintegração ou de decaimento radioativo (dps) de um radionuclídeo, dá a quantidade de radioatividade emitida na forma de radiação característica da espécie, de onde deriva a unidade de atividade radioativa, o Curie (símbolo Ci). O Ci é definido como a atividade radioativa equivalente a 3,7 1010 dps. Em trabalhos experimentais é conveniente utilizar-se dos sub-múltiplos mCi (10-3Ci), (Ci (10-6Ci) e pCi (10-12Ci). Outra unidade de atividade é o Becquerel (símbolo Bq), equivalente a 1 dps. As relações entre Curie e Becquerel são dadas por: 1Ci = 3,7.1010Bq ou 1 (Ci = 37kBq. São muito usados os múltiplos do Becquerel como kBq (103Bq), MBq (106Bq) e GBq (109Bq).
Em trabalhos de pesquisa com radiotraçadores a atividade absoluta (dps) do material não é medida diretamente, mas sim uma parte dessa que é registrada em unidades de contagens por segundo (cps). Isto ocorre devido os métodos de detecção possuírem eficiência de contagem inferiores a 100%. Dessa forma todos os materiais em estudos, deverão ser analisados ou contados, sob a mesma condição de eficiência e relacionados a um padrão, de atividade absoluta conhecida.
Em amostras contendo uma espécie particular de radionuclídeo, este normalmente vem acompanhado do isótopo estável correspondente que é denominado de “carregador”. Quando uma amostra de radiotraçador não contém o elemento estável, ela é chamada “livre do carregador”.
Para se fazer uso da técnica de traçador com radioisótopos artificiais, é necessário juntar ao composto que será fornecido como substrato ao meio em estudo, uma pequena quantidade do mesmo composto contendo o radiotraçador. Normalmente esse último, é fornecido pelos laboratórios produtores de radioisótopos “livre do carregador”. A atividade específica do substrato e produtos é então definida como a atividade radioativa por unidade peso ou volume do elemento ou nutriente total (Ci/g), (Ci/g, Ci/mol, (Ci/mL, com/mg, etc.
As técnicas com traçadores radioativos requerem a determinação da quantidade de radioatividade ou da atividade da amostra, que está relacionada com a quantidade de isótopo presente na amostra. O método a ser empregado será definido pelo isótopo que será utilizado (tipo de radiação, energia de radiação, meia vida do radioisótopo, etc).
Os métodos de detecção de radiações são baseados na ionização causada em diferentes meios ou outras propriedades de interação de partículas ou raios gamas com a matéria.
Características físicas dos radioisótpos utilizados em pesquisas biológicas podem ser encontradas em:
A ionização é a base da maioria dos instrumentos usados na detecção e radiações. Os diferentes instrumentos diferem no material onde a ionização é produzida e a maneira como ela é observada ou medida. Muitos instrumentos são baseados na produção de ionização num gás quando uma radiação passa através dele, sendo necessário, nesses casos, separar e recolher os íons positivos e negativos. Os aparelhos baseados nesse princípio são: câmara de ionização, contador proporcional e contador Geiger-Muller. A ionização pode também ser produzida em líquido ou cristal. Quando ela é produzida num gás super saturado com vapor ou em emulsão fotográfica, as trajetórias das partículas podem se tornar visíveis.
Partículas radioativas incidindo sob certos materiais líquidos ou sólidos que possuem a propriedade de luminescência, parte da energia das partículas usadas na excitação molecular do material é reemitida como luz visível ou ultravioleta. Os detectores baseados nesse princípio são chamados cintiladores, podendo ser do tipo sólido ou líquido.
Maior detalhamento sobre metodologia de uso de radioisótopos pode ser obtida em Chase & Rabinowitz (1967), Vose (1980), Wang & Willis (1965) e nas apostilas a seguir indicadas:
1.3 Isótopos estáveis: abundância isotópica e técnicas de detecção.
Os isótopos estáveis dos elementos encontrados nas plantas: 2H, 13C, 15N, 18O, 34S, ocorrem na natureza em concentrações mais baixas que seus homólogos (1H, 12C, 14N, 16O e 32S), e por possuírem maior massa (maior número de neutros no núcleo) são denominados de isótopos pesados. A tabela 1 relaciona os isótopos estáveis de elementos leves e respectivas abundâncias naturais (%). Por abundância natural ou relativa entende-se a porcentagem de um isótopo em relação aos demais do mesmo elemento que ocorrem naturalmente.
Na tabela 1 foram listados somente os isótopos de elementos leves que são gases no estado elementar ou formam compostos gasosos simples, como é o caso o carbono (CO2) e enxofre (SO2) e também os isótopos de B.
Tabela 1. Isótopos estáveis de nutrientes de plantas
|Elemento |Isótopos Estáveis |Abundância Natural (%) |
| | | |
| |1H |99,985 |
|Hidrogênio | | |
| |2H |0,015 |
| | | |
| |12C |98,893 |
|Carbono | | |
| |13C |1,107 |
| | | |
| |14N |99,634 |
|Nitrogênio | | |
| |15N |0,366 |
| | | |
| |16O |99,759 |
|Oxigênio |17O |0,037 |
| |18O |0,204 |
| | | |
| |32S |95,00 |
|Enxofre |33S |0,76 |
| |34S |4,22 |
| |36S |0,02 |
| | | |
|Boro |11B |80,1 |
| |10B |19,9 |
|Fonte: HEAT (1973) |
Os isótopos pesados ou de menor abundância, no caso de H, C, O, N e S, possuem comportamento químico muito próximo àqueles de maior abundância natural e são usados como traçadores, tanto com o uso de compostos contendo o elemento de interesse, com razão isotópica diferente daquela de ocorrência natural (compostos enriquecidos ou empobrecidos no isótopo pesado), como através do uso de variações na razão isotópica natural (2H/1H; 13C/12C; 15N/14N; 18O/16O e 34S/32S), que são causadas nos sistemas, devido as leves diferenças nas propriedades físicas dos isótopos (taxa de difusão ou reação), como conseqüência das diferenças de massas nucleares.
A principal técnica de análise para isótopos estáveis é a espectrometria de massas que se baseia no princípio de separação de moléculas gasosas ionizadas de acordo com suas massas, quando essas atravessam num campo magnético. Por exemplo, quando uma amostra de N2 é introduzida no aparelho, as espécies moleculares neutras 14N14N (A=28), 14N15N (A=29) e 15N15N (A=30) são forçadas a perderem um elétron por impacto eletrônico na fonte de ionização. A seguir, as espécies moleculares ionizadas (normalmente monoionizadas) são aceleradas e um feixe delas é introduzido perpendicularmente num campo magnético intenso, onde ocorre a separação das diferentes massas, que a seguir são coletadas e suas intensidades medidas (I). Com os valores decorrentes devido a intensidade das massas (I28, I29 e I30) é possível determinar a porcentagem de 15N de uma amostra. O termo átomo porcento em excesso é muitas vezes usado para amostras enriquecidas num isótopo estável e representa a abundância daquele acima do valor de ocorrência natural. Uma amostra com 5 átomos % de 15N em excesso, significa que ela contém 5,366 átomos % de 15N (94,634 átomos % de 14N). A nomenclatura utilizada universalmente para indicar valores de variações relativas, ao nível de abundância para isótopo estáveis, é o ((‰) (delta por mil), que é definido como:
((‰) = [RA-RS)/RS)].103
R = razão entre a concentração de um dos isótopos menos abundantes e a daquele mais abundante (ex. 15N/14N, 13C/12C, etc) e A e S são índices que indicam amostra e padrão, respectivamente.
Como exemplo de valores da abundância natural para isótopos estáveis pode ser citado o caso do 13C. A variação da concentração de 13C na natureza é cerca de ( 30‰. A principal causa dessa variação é a fotossíntese. Enquanto que para o CO2 do ar atmosférico o valor de (13C é de -8‰ em relação ao padrão internacional-PDB, o carbono fixado por planas do ciclo fotossintético C-3 e C-4 tem esse valores ao redor de -28‰ e -12‰ respectivamente (Matsui, 1981).
Como a análise por espectrometria de massas de isótopos estáveis de elementos leves normalmente requer o elemento numa forma gasosa, os métodos de preparo de amostras ("of line" ou "in line"), convertem elemento do estado combinado para um gás. Para que isso seja possível e também que contaminações de gases do ar atmosférico sejam mínimas, o preparo é realizado sob alto vácuo.
Os isótopos de B são determinados em ICP-MS e os detalhes da metodologia podem ser obtidos em BELLATO (1999).
Maiores informações sobre metodologia analítica para isótopos estáveis são dadas por Hauck & Bremner (1976), Trivelin et al. (1973) e Vose (1980).
2. O MÉTODO DO TRAÇADOR ISOTÓPICO: A DILUIÇÃO ISOTÓPICA
As propriedades químicas dos elementos são determinadas quase que exclusivamente pelo número e arranjo dos elétrons atômicos. Este número e arranjo são, por sua vez, determinados pela carga nuclear. Portanto, os isótopos de um mesmo elemento terão, praticamente, propriedades químicas idênticas. Existem pequenas diferenças nas propriedades químicas devidas às pequenas variações no tamanho nuclear e às pequenas diferenças de massas entre diferentes isótopos, sendo essas diferenças suficientes para permitir a separação de isótopos de um mesmo elemento. Entretanto para a maioria das finalidades as propriedades químicas dos isótopos podem ser tomadas como iguais.
A grande importância do método do traçador é que os isótopos de um dado elemento, quer seja radioativo ou estável, podem ser identificados numa mistura normal dos isótopos deste elemento, conforme o mesmo é encontrado na natureza, possibilitando o acompanhamento do elemento nos diferentes compartimentos do sistema em estudo (qualitativa e quantitativa).
2.1 O método do traçador isotópico
O método do traçador isotópico, segundo Wolf (1969), é usado de três maneiras: (i) para obter evidências da síntese (incorporação) e relações precursor - produto entre compostos conhecidos; (ii) no isolamento, purificação e identificação de intermediários desconhecidos numa cadeia de reações; (iii) como uma ferramenta analítica no acompanhamento do curso de uma reação, de compostos conhecidos. Nessa classificação tem-se que (i) e (ii) referem-se ao uso da técnica, mais sob o aspecto qualitativo e (iii) refere-se a técnica analítica por diluição isotópica p.d., ou seja, de caráter quantitativo.
Um exemplo clássico que bem demonstra a utilidade do método com traçador isotópico, sobre a evidência de relações precursor - produto, foi o estudo da origem do oxigênio molecular na reação fotossintética:
luz
nCO2 + nH2O ( O2 + (CH2O)n
Em 1941, a seguinte pergunta era feita: o oxigênio evoluído na reação fotossintética é originário do dióxido de carbono, da água ou de ambos? O problema foi elucidado por Rubin e colaboradores (Devlin & Barker 1971) fazendo crescer algas (Chlorella pyrenoidosa) em solução contendo KHCO3 em pH igual a10. Quando as algas cresceram em meio contendo H218O, a razão 18O/16O do O2 evoluído (determinado por espectrometria de massas) foi igual a da água marcada com 18O. Fazendo as algas crescerem em meio com água comum contendo KHC18O2, o O2 evoluído não estava enriquecido em 18O. Após este estudo ficou esclarecido que o oxigênio da fotossíntese tinha como origem a água.
Outro exemplo clássico do uso da técnica de traçador na identificação de intermediários desconhecidos em cadeias de reações, trata-se dos trabalhos de Calvin e colaboradores em estudos da fixação do dióxido de carbono no processo da fotossíntese (Devlin & Barker, 1971). O emprego do gás carbônico marcado com 14C em experimentos com plantas (algas) expostas à luz, permitiu a identificação dos compostos estáveis derivados da assimilação do 14CO2, elucidando o ciclo da redução do carbono, que é chamado ciclo de Calvin-Benson, sendo um dos mais bem estudados aspectos do processo fotossintético.
O método do traçador isotópico tem sido empregado associado à técnicas químicas e bioquímicas: como a fotografia (autoradiografia) e cromatografia, entre outras. Em estudos em que quantificações são necessárias, o princípio da diluição isotópica torna-se importante.
2. O método do traçador isotópico para nitrogênio
As aplicações do método de traçador com o isótopo estável 15N permitem avaliar as transformações individuais do N no solo, mesmo quando múltiplas transformações ocorrem simultaneamente no meio. O método marca o caminho dos dois isótopos de N (15N e 14N) simultaneamente, fornecendo informações acerca do sistema e estimando as taxas de transformação do N.
As técnicas de traçador com 15N, que têm sido usadas em estudos dos processos de transformação do N no solo, podem ser classificadas, de acordo com Hart & Myrold (1996), como: (i) técnica do traçador 15N - quando um substrato ou fonte é marcado com 15N, e o movimento do isótopo no sistema é monitorado no tempo, de forma qualitativa e/ou quantitativa; (ii) técnica da diluição do isótopo 15N - quando um “pool” de N do solo é marcado com 15N e a taxa na qual muda seu conteúdo e o seu enriquecimento de 15N (porcentagem de átomos) é monitorado, em vista da diluição pelo influxo de 14N; (iii) técnica da abundância natural de 15N - quando leves diferenças no enriquecimento de 15N, como resultado da discriminação biológica durante longo período, são usadas para avaliar as relações substrato-produto a longo prazo; (iv) técnica da distribuição dos isótopos de N - é uma nova variante da técnica de traçador para nitrogênio e aplica-se exclusivamente para a reação de desnitrificação quando o N do 15NO3- da origem ao 15N2O e 15N2.
O método do traçador 15N, de mais amplo uso em estudo das transformações de N no solo, envolve a adição de um substrato-15N de um processo de interesse e observa-se a acumulação do isótopo no produto. Os primeiros estudos das transformações no N no sistema solo-planta com o traçador 15N foram realizados usando essa técnica.
Os trabalhos pioneiros empregaram esse traçador na avaliação qualitativa da transformação do N. Alguns exemplos de descobertas que seriam difíceis de serem feitas sem o uso do 15N são: o uso preferencial de NH4+ comparado com o NO3- por microrganismos heterotróficos (quimiorganotróficos) do solo; a competição dos microrganismos nitrificadores autotróficos (quimiolitotróficos) com os quimiorganotróficos pelo NH4+ do solo, mesmo em condições de elevada disponibilidade de matéria orgânica.
Nos últimos 35 anos, a técnica de traçador com o isótopo 15N contribuiu decisivamente para aumentar o entendimento sobre as transformações do nitrogênio no sistema solo-planta. O nitrogênio na planta derivado ou proveniente do fertilizante (Ndff, Nppf ou Npdf), obtido por princípios de diluição isotópica, permite identificar num produto (na planta, por exemplo), a contribuição da fonte de interesse aplicada ao solo, e que nesse tipo de estudo é marcada com o isótopo estável 15N.
2.3 Aplicações do método do traçador com isótopos estáveis de elementos leves
As aplicações do método de traçador com isótopo estável de boro, carbono e enxofre, como exemplos, podem ser feitas com compostos enriquecidos nos isótopos naturalmente menos abundantes dos elementos: 10B, 13C e 34S, respectivamente, ou, mesmo, com uso das variações na razão isotópica natural ((%o) no caso de carbono e enxofre.
Em nutrição animal a técnica do traçador é útil em estudos de seletividade de pastagens por animais domésticos por meio de medidas de (%o 13C nas fezes. Como exemplo, tem-se a determinação da proporção de leguminosa (planta C3) e gramínea (C4) na dieta de bovinos como realizada por Lourenço & Matsui (1981).
Na Ciência do Solo, valores (%o 13C tem sido usados na avaliação do ”turnover” da matéria orgânica do solo (Boutton, 1996). No sistema solo-planta, a razão natural dos isótopos de carbono (13C/12C) no carbono orgânico do solo, contém informações relativas à presença ou ausência de plantas do ciclo fotossintético C3 (baixa razão 13C/12C) e C4 (alta razão 13C/12C) na comunidade de plantas do passado e a contribuição relativa da comunidade na produtividade primária líquida, no tempo. Mudanças e alterações na produtividade relativa de plantas C3 e C4 em um ecossistema, no tempo, é freqüentemente atribuída às mudanças ou distúrbios no regime ou clima. Medidas isotópicas do carbono da matéria orgânica do solo também são usadas para documentar os efeitos das práticas de uso da terra e na estrutura do ecossistema. Como exemplo tem-se a determinação da proporção do carbono da matéria orgânica do solo (MOS) originário de um cultura recente de ciclo fotossintético C4 (cana-de-açúcar), implantada após predominância de cobertura vegetal de plantas C3 (floresta) (Vitorello et al., 1989).
A técnica do traçador com medidas de (%o 13C também tem sido de grande utilidade em avaliações de adulterações de alimentos (mel) e bebidas (vinho, conhaque, vinagre etc.).
Em hidrologia o método da diluição isotópica de valores de (%o 2H e (%o 18O da água de rios tem sido de utilidade em avaliações das vazões relativas de tributários de um rio principal (Matsui et al., 1972).
2.4 O principio da diluição isotópica em quantificações com o uso de radionuclídeos artificiais (ex.: 32P, 35S, 45Ca, 65Zn, 54Mn, etc.)
Considerando que o produto final (P) contendo um elemento ou nutriente objeto de estudo, será formado a partir de um substrato A (sA), em que o isótopo do elemento não está presente, e também de outro, substrato B (sB), no qual adiciona-se o isótopo do elemento em questão (ex.: fósforo na planta absorvido do solo - substrato A, e do fertilizante - substrato B), como representado na Figura 1, a condição básica que deve ser satisfeita é representada pela equação 1.
Figura 1. Diluição isotópica de radionuclídeos artificiais, num sistema substrato - produto, sem marcação no substrato A (sA) e com marcação artificial no substrato B (sB).
QIP = (QIP)sB (1)
onde: QIP significa a quantidade do isótopo no produto e (QIP)sB a quantidade do isótopo no produto derivado do substrato B.
Por definição, a atividade específica de uma amostra devido às desintegrações radioativas é dada na expressão 2.
AE = [ (QI) / (QN) ] (2)
significando: AE - atividade específica; QI - quantidade do isótopo artificial do nutriente na amostra; QN - quantidade total do elemento na amostra.
Portanto, as atividades especificas para amostras do substrato e do produto, determinadas no mesmo aparelho detector de radioatividade, são expressas por:
(AE)P = [ (QIP) / (QNP)] (3)
e
(AE)sB = [ (QI)sB / (QN)sB] = [ (QIP)sB / (QNP)sB ] (4)
significando: QIP - quantidade do isótopo no produto; QNP - quantidade do elemento (nutriente) no produto; (Ql)sB - quantidade do isótopo no substrato B; (QN)sB - quantidade do elemento no substrato B; (QNP)sB- quantidade do nutriente no produto derivado do substrato B; (QIP)sB - quantidade de isótopo no produto derivado do substrato B
A igualdade prevista na equação (4) é válida, considerado nulo o fracionamento entre I e N. De (4) tem-se que a razão entre a quantidade do isótopo (I) e do elemento (N) no substrato (sB) e a mesma daquela que irá fazer parte do produto, devendo ser iguais.
(QI)sB / (QN)sB = (QIP)sB / (QNP)sB (5)
Das equações (3), (4) e (1), chega-se que:
(AE)P . QNP = (AE)sB . (QNP)sB (6)
ou (QNP)sB = [(AE)P / (AE)sB] . QNP (7)
A equação (7), também chamada de equação de diluição isotópica direta, dá a quantidade do elemento no produto derivado ou proveniente do substrato B. O valor de (QNP)sA é obtido de (8) que é chamada de equação de diluição isotópica indireta.
(QNP)sA = QNP - (QNP)sB = QNP . { 1 – [(AE)P / (AE)sB] (8)
2.5 O princípio da diluição isotópica em quantificações com uso de isótopos estáveis (10B, 15N e 34S )
Quando um produto que contém o nutriente é formado do substrato A (sA), em que os isótopos do elemento ocorrem naturalmente (abundância natural), e do substrato B (sB), que contém os isótopos do nutriente em estudo (10B e 11B;15N e 14N; 32S e 34S) em proporção diferente da natural (material marcado ou enriquecido), como ilustrado na Figura 2, o balanço de massa e o balanço isotópico que devem ser satisfeitos estão representados pelas equações (9) e (10).
[pic]
Figura 2. Diluição isotópica em um sistema substrato-produto com marcação natural no substrato A e artificial (marcado) no substrato B.
QNP = (QNP)sA + (QNP)Sb (9)
QIP = (QIP)sA + (QIP)sB (10)
significando QNP e QIP, respectivamente, o conteúdo, no produto, do elemento (B, N ou S) e o do isótopo (10B, 15N ou 34S). Os subscritos sA e sB denotam o nutriente e o respectivo isótopo derivado do substrato A e B respectivamente.
A abundância (Ab), expressa em % de átomos do isótopo pesado (ou o menos abundante) em relação ao número total de átomos do elemento (ex.: % de átomos de 10B, 15N ou 34S), é obtida da determinação da razão isotópica por espectrometria de massas. Assim, para os três compartimentos da Figura 2, têm-se as abundâncias (Ab), expressas em termos de fração:
(Ab)P = (QIP) / (QNP) (11)
(Ab)sA = (QI)sA / (QN)sA = (QIP)sA / (QNP)sA (12)
(Ab)sB = (QI)sB / (QN)sB = (QIP)sB / (QNP)sB (13)
significando, (QI)sA ou (QI)sB e (QN)sA ou (QN)sB, respectivamente, a quantidade do isótopo e do elemento no substrato A ou B (sA ou sB). (QIP)sA ou (QIP)sB e (QNP)sA ou (QNP)sB , respectivamente, a quantidade do isótopo e a do elemento no produto derivado do substrato A ou B (sA ou sB). As igualdades previstas nas equações (12) e (13) são válidas, considerado desprezível o fracionamento nos isótopos do elemento. Assim, das equações (10), (11), (12) e (13), chega-se à (14) denominada de equação de diluição isotópica:
(Ab)P . QNP = (Ab)sA (QNP)sA + (Ab)sB . (QNP)sB (14)
Da (9) e da (14), chega-se à (15):
(QNP)sB = Nppf = { [(Ab)P - (Ab)as] / [(Ab)sB - (Ab)sA)] } . QNP (15)
significando Nppf o nutriente (B, N ou S) no produto derivado do substrato marcado (sB)
Como (Ab)sA representa a abundância natural de 10B, 15N ou 34S (19,78% de átomo de 10B; 0,366% de átomos de 15N ou 4,21% de átomos de 34S), muitas vezes a (15) vem expressa em termos de porcentagem de átomos em excesso, como indicado em (16).
(QNP)sB = Nppf = [(Ab excesso)p /(Ab excesso)sB ] . QNP (16)
onde:
(Ab excesso)p = (Ab)P - (Ab)sA (17)
e
(Ab excesso)sB = (Ab)P - (Ab)sB (18)
Pode-se ainda calcular o teor (porcentagem) do nutriente no produto proveniente dos substratos: %(NPP)sB e %(NPP)sA, independentemente das determinações de (QN)sA, (QN)sB e QNP, por (19) e (20).
%(NPP)sB = [(Ab excesso)p / (Ab excesso )sB] . 100 (19)
%(NPP)sA = 100 - %(NPP)sB (20)
A equação (15) expressa a recuperação quantitativa do nutriente do substrato B (exemplos: B/N/S-fertilizante, B/N/S da matéria orgânica) no produto (exemplos: B/N/S-planta, B/N/S-solo, B/N/S-lixiviado).
O cálculo da recuperação porcentual no produto do nutriente do substrato B é realizado pela equação (21).
%R = [(QNP)sB / (QN)sB] . 100 = [ Nppf / (QN)sB] . 100 (21)
sendo que (QNP)sB é a quantidade do nutriente no produto derivado do substrato B (por exemplo: Boro ou N ou S na planta) e (QN)sB ou Nppf e a quantidade do nutriente no substrato B ou o nutriente no produto derivado do substrato marcado (por exemplo a dose de Boro ou N ou S aplicado ao solo como fertilizante).
As equações (7) e (15) são idênticas, em última análise, diferindo somente quando a ocorrência ou não do isótopo naturalmente. Essas equações são apresentadas correntemente na literatura na área de Ciência do Solo com diferentes notações e como exemplo pode-se citar: Pdff ou Ppdf ("phosphorus in the plant derived from fertilizer" ou fósforo na planta derivado do fertilizante respectivamente); Sdff (“sulfur in the plant derived from fertilizer”) avaliado tanto com o radioisótopo 35S como com o isótopo estável 34S; Ndff ou Nppf/Npdf ("nitrogen in the plant derived from fertilizer" ou nitrogênio na planta proveniente/derivado do fertilizante respectivamente); Bdff (“boron in the plant derived from fertilizer”).
3. USO DE ISÓTOPOS RADIOATIVOS
3.1 Visão geral
Encontra-se na Tabela 3 os isótopos radioativos já utilizados, em estudos de fertilidade do solo e nutrição de plantas. São fornecidos também alguns itens estudados com os mesmos que podem ser encontrados na literatura internacional. Dos citados, já foram utilizados no Brasil: 14C, 32P, 35S, 45Cu, 54Mn, 59Fe, 65Zn, 86Rb, 137Cs, 63Ni e 109Cd.
Ressalta-se que para utilizar os isótopos radioativos é necessário ter treinamento especial, para que os usuários se protejam usando corretamente os procedimentos indicados. Não só quem utiliza deve se proteger de exposições à radiação acima da dose permitida, mas toda a área experimental deve ter a devida proteção para que outras pessoas que passem pelo local (laboratório, casa de vegetação, campo), não fiquem expostas a radiação.
Com a promulgação da lei no 9.605 de 12-2-1998, que dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente, a utilização de radioisótopos em pesquisas passou a ter maior controle. Hoje só pode utilizar os radioisótopos em pesquisas os laboratórios e os pesquisadores devidamente credenciados junta a Comissão Nacional de Energia Nuclear.
A meia vida de um isótopo radioativo limita o período de tempo que ele pode ser detectado. A sensibilidade dos estudos com traçadores radioativos é muito alta porque cada evento radioativo representa a desintegração de um átomo. Aproximadamente 100% das desintegrações podem ser detectadas com os modernos aparelhos de contagem. Um exemplo de sensibilidade pode ser dado para o 32P que tem atividade específica do isótopo puro, ou seja, livre de carregador, igual a 3x1011(Ci.g-1. Tendo-se que 1 microcurie ((Ci) de atividade radioativa é definida como 2,2.106 desintegrações por minuto (dpm), portanto 1g de 32P promove 6,6x1017 dpm. Como no cintilador líquido ao redor de 1000cpm pode ser facilmente detectada, é necessário então: 1,5x10-15g 32P. Portanto, a quantidade de 32P necessária na amostra para que as contagens estejam dentro da faixa adequada do cintilador é bastante pequena. Como no preparo do extrato que é levado para o cintilador se usa 1 g de amostra, o 32P pode então estar diluído de aproximadamente 1015 vezes seu peso no material inerte, sem prejuízo a sua determinação.
Tabela 3. Isótopos radioativos de interesse para nutrição de plantas e fertilidade do solo (adaptado de L’Annunziata & Legg, 1984).
| | |Radiação | |
|Isótopo |Meia vida1 |Tipo |Energia2 |Aplicações |
| | | | | |
|13N |10,0 m |(- |1,20(100) |Fixação biológica de N |
| | | | |Desnitrificação |
|14C |5.730a |(- |0,156(100) |Estudo sobre a matéria orgânica |
|28Mg |21,2 h |(- |0,46(100) |Movimento na planta |
| | | |0,031(100) | |
| | | |0,400(37,8) | |
| | | |0,95(37,8) | |
| | | |1,35(56,8) | |
|32P |14,3 d |(- |1,71(100) |P trocável dos solos |
| | | | |P disponível de fertilizantes |
| | | | |Distribuição de raízes no solo |
| | | | |Efeito residual |
| | | | |Absorção foliar |
| | | | |Cinética de absorção |
|33P |24,4 d |(- |0,248(100) |Autoradiografia de raízes |
| | | | |Difusão no solo |
|35S |87,9 d |(- |0,167(100) |Absorção da atmosfera |
| | | | |Disponibilidade |
| | | | |Ciclagem no solo |
|36Cl |3,08.105 a |(- |0,714(98,1) |Movimento de soluto no solo |
| | |(+ |0,115(1,9) | |
|40K |1,26.109 a |(- |1,314(89,3) |K trocável do solo |
| | |( |1,46(10,6 de EC (10,6) | |
|42K |12,36 h |(- |3,52(82) |K trocável do solo |
| | | |1,97(18) | |
| | |( |1,524(18) |Mecanismos de absorção iônica |
|43K |22,4 h |(- |1,82(1,3) |K trocável do solo |
| | | |1,20(3,5) | |
| | | |0,83(87) | |
| | | |0,46(8) | |
| | |( |0,373(85) | |
| | | |0,39(11) | |
| | | |0,59(13) | |
| | | |0,619(80) | |
|45Ca |165 d |(- |0,252(100) |Ca trocável do solo |
| | | | |Auto-radiografia de raízes |
| | | | |Mecanismos de absorção iônica |
| | | | |Movimento em plantas |
| | | | | |
|1m= minutos; d= dias; h= horas; a= anos |
|2unidade de energia =milhão de elétron volts (MeV) |
Tabela 3. Isótopos radioativos de interesse para nutrição de plantas e fertilidade do solo (adaptado de L’Annunziata & Legg, 1984). (continuação)
| | | | | |
| | |Radiação | |
|Isótopo |Meia vida1 |Tipo |Energia2 |Aplicações |
| | | | | |
|54Mn |303 d |( |0,835(100) |Disponibilidade no solo |
| | | | |Complexação na solução do solo |
|59Fe |45,6 d |(- |0,475(51,2) |Perdas por erosão |
| | | |0,273(48,5) |Difusão no solo |
| | |( |1,095(56,5) |Disponibilidade no solo |
| | | |1,292(43,2) | |
|64Cu |12,8 h |(- |0,573(39,6) |Complexação na solução do solo |
| | |(+ |0,656(19,3) | |
| | |( |1,34(0,6) de EC(41,1) | |
|65Zn |245 d |(+ |0,327(1,46) |Disponibilidade do solo |
| | |( |1,115(50,7) de EC(98,5)|Complexação na solução do solo |
|86Rb |18,66 d |(- |1,78(91,2) |Mecanismos de absorção de íons |
| | | |0,71(8,8) |Traçador que substitui o K |
| | |( |1,078(8,8) | |
|85Sr |64,0 |( |0,514(100) |Capacidade de troca de cátions |
| | | | |Mecanismos de absorção atômica |
|89Sr |52,7 d |(- |1,463(100) |Traçador que substitui o Ca |
|99Mo |66,7 h |(- |1,23(82) |Nutrição de Plantas |
| | | |0,45(17) | |
| | |( |0,041(1) | |
| | | |0,181(7) | |
| | | |0,366(1,8) | |
| | | |0,740(15) | |
| | | |0,780(4) | |
|134Cs |1,04 a |(- |0,662(71) |Erosão |
| | | |0,089(28) | |
| | | |0,57(4) | |
| | | |0,605(98) | |
| | | |0,796(88) | |
| | | |1,038 | |
| | | |1,168 | |
| | | |1,365 | |
|137Cs |30,0 a |(- |`1,176(6) |Erosão |
| | | |0,514(94) |Absorção e transporte na planta |
| | | |0,662(85) | |
| | | | | |
|1m= minutos; d= dias; h= horas; a= anos |
|2unidade de energia =milhão de elétron volts (MeV) |
3.2 Aplicações
Serão apresentados alguns exemplos de utilização dos isótopos radioativos tirados da literatura brasileira.
3.2.1 Radioautografia
A radioautografia é geralmente utilizada quando se deseja conhecer a distribuição qualitativa de um nutriente e foi empregada pela primeira vez em 1896 por Becquerel. Pode-se dizer que a radioautografia é a imagem de distribuição do radionuclídeo em um objeto, por exemplo, uma planta.
O isótopo radioativo emite radiação que interage com o sal de prata da emulsão fotográfica, provocando o escurecimento no filme fotográfico. As áreas enegrecidas dão o “retrato” de onde o nutriente radioativo se encontra.
Por exemplo, para se conhecer a distribuição do 32P absorvido pelas raízes de tomateiro, coloca-se mudas de tomate em solução nutritiva a qual contém 32P (H32PO[pic]; H32PO[pic]; H32PO[pic]). O fósforo após ser absorvido distribui-se pela planta do tomateiro. Depois de algum tempo, dependendo da atividade da solução nutritiva, retira-se a planta, lava-se as raízes e seca-se como se fosse a planta para herbário. A seguir a planta é colocada em contato com o filme fotográfico, ocorrendo a impressão da imagem da distribuição do 32P na planta.
Uma aplicação desta técnica foi empregada para demonstrar que o cálcio, na forma de cloreto ou quelatizado, que é absorvido pelo caule quando se aplica o mesmo por adubação foliar, permanece na casca da laranjeira e não atinge o cilindro central, como seria desejado. Neste caso a técnica do traçador foi à única que poderia resolver o problema proposto. Para a demonstração, pincelou-se o caule de mudas de laranjeira com 45Ca nas formas de cloreto e quelatizado. Depois de decorrido 1,5 e 10 dias da aplicação retiraram-se anéis dos caules pincelados, e foram feitas radioautografias, as quais mostraram que o cálcio absorvido encontrava-se somente na casca não atingindo o cilindro central (Figura 3, Alvarez, 1990).
|[pic] |[pic] |Figura 3 - Autoradiografia de caule (1,2 cm de diâmetro) de laranjeira |
| | |jovem. A área enegrecida, causada pelas emissões de 45Ca, corresponde à |
| | |casca da laranjeira. |
Um outro exemplo que pode ser dado diz respeito a localização do Zn e do Mn aplicado nas folhas de laranjeira (Figura 4 obtidas em Boaretto et al., 2000 e Boaretto et al., 2002).
Através da autoradiografia verificou-se que só houve escurecimento do filme fotográfico nas posições correspondentes às folhas onde a solução contendo 65Zn ou 54Mn foi aplicada, indicando não haver ou ser incipiente a translocação destes nutrientes das folhas que os recebem para as folhas que nasceram após a aplicação dos mesmos nas folhas.
|[pic] |[pic] |[pic] |
|Figura 4. Radioautografia. A - Folhas 1, 2 e 3 receberam 54Mn; b - Folhas que receberam 65Zn e c - Ramo novo que desenvolveu depois |
|que o 65Zn foi aplicado. O contorno das folhas foi desenhado para localizar o ramo no filme radiográfico. |
3.2.2 Disponibilidade e adsorção de nutrientes no solo
Segundo Neptune & Muraoka (1978a) foram McAuliffe e colaboradores em 1948 que pela primeira vez determinaram o que foi chamado de “fósforo de superfície” ou “fósforo isotopicamente trocável”, também conhecido como “Valor E”, tirada da primeira letra da palavra “exchangeable”. Segundo os mesmos autores o “Valor E” , é de natureza físico-química e em 1952, Larsen introduziu o componente biológico na determinação e mudou o nome para “Valor L”. Mais tarde Fried & Dean em 1952 desenvolveram o conceito de “Valor A”, que tem por objetivo determinar a quantidade no solo de um nutriente em termos de uma fonte deste mesmo nutriente como referência.
Os métodos de diluição isotópica para avaliar a disponibilidade de nutrientes do solo estão descritos a seguir (Muraoka, 1991).
a) Valor E. É a medida de quantidade de um nutriente, na superfície e na solução do solo, que é tocável com um íon quimicamente idêntico adicionado na solução. Note-se que esta determinação, pela adição de íon quimicamente idêntico, só é possível com o uso de isótopo radioativo ou estável.
Determina-se o valor E agitando-se porção de solo, exemplificando para o fósforo, com uma solução de fósforo com determinada atividade específica de 32P por um tempo (t), ao final do qual analisando o P e 32P, tem-se:
[pic] Valor[pic]
onde x= quantidade de P adicionada; So= atividade específica inicial 32P/31P da solução, Sf= atividade específica 32P/31P ao final do tempo t.
A grande vantagem desse método, em relação aos métodos com extratores químicos, é a utilização do próprio elemento em estudo, no caso exemplificado o próprio fósforo, sem a introdução de soluções salinas, complexantes ou ácidas.
b) Valor L. Define-se como a quantidade de determinado nutriente no solo e na solução do solo que é trocável com íon quimicamente idêntico adicionado, medida através de absorção deste nutriente por uma planta. A equação do valor L é idêntica a do valor E, sendo a mesma equação básica da diluição isotópica.
[pic]
A única diferença seria a substituição da agitação do solo com solução radioativa por desenvolvimento de uma planta teste e ao final a análise do P e 32P na planta. O Sf, portanto, seria a atividade específica 32P/31P medida na planta.
Quando, porém, o valor E é medido usando-se uma espécie vegetal que tenha semente grande, deve-se descontar a contribuição do P da semente na planta. A equação, então, seria:
Valor[pic]
onde, o Y = atividade de 32P adicionada; Yt= atividade de 32P na planta; x a quantidade de 31P adicionada; xt= quantidade de 31P na planta e Z = é a quantidade do P da semente que migrou para a planta.
c)Valor A. É a quantidade de um determinado nutriente disponível do solo medida através da adição de um fertilizante marcado e expressa em termo de quantidade do fertilizante utilizado. Assim, por exemplo, se o valor A é determinado usando-se superfosfato triplo marcado com 32P, tem-se:
[pic]
onde A= valor A, cuja unidade seria (mg P/g de solo na forma de superfosfato triplo) B= quantidade de P adicionada (mg P/g solo) e Y= proporção do nutriente na planta proveniente do fertilizante. O Y (P na planta proveniente do fertilizante) é determinado pela equação:
[pic]
A partir dos estudos pioneiros citados por Muraoka (1981) e do primeiro estudo feito no Brasil por Neptune (1964) vários trabalhos se seguiram sob a orientação deste último autor (Morales Morales, 1981; Carmello, 1980), demonstrando-se haver inúmeras complicações nas determinações dos valores “E”, “L” e “A”.
A técnica do valor A permite também a avaliação de fontes de fertilizantes menos solúveis, como fosfatos naturais, que não permitem a sua marcação com 32P, através do uso de uma fonte solúvel, como superfosfato triplo marcado. Luca (1997), Luca et al. (2002) e Alvarez (2004) observaram que cultivares de eucalipto ou eucalipto em relação ao arroz apresentaram diferenças quanto à capacidade de absorção do fósforo de fosfatos mono, bi e tricálcico.
Uma grande utilidade dos radioisótopos é na avaliação dos extratores de nutrientes do solo. Muraoka (1981) introduziu o uso da razão entre a atividade específica do 65Zn e 54Mn na planta e das soluções extratoras, possibilitando estabelecer aquele que melhor avaliava a disponibilidade destes micronutrientes para o feijoeiro. Assim, o DTPA e o EDTA + CaCl2, ambos modificados quanto ao pH da solução, foram os melhores para a avaliação da disponibilidade de zinco para o feijoeiro e o CaCl2 0,5 mol/L foi o que melhor estimou a disponibilidade de Mn, sendo que o DTPA não deu resultado satisfatório em alguns solos.
A técnica isotópica para estudar os mecanismos envolvidos na adsorção e liberação do sulfato em solos de São Paulo foi empregada por Aloisi (1976). Num desses estudos foram determinados isotermas de adsorção de sulfato pelos solos, empregando na solução de equilíbrio 35S-SO4. Entretanto, a solução marcada com 35S em contato com as partículas do solo, os íons SO[pic] foram adsorvidos e como conseqüência houve diminuição da atividade específica da solução, que foi proporcional a quantidade do ânion adsorvido. As contagens foram então transformadas em (g S adsorvido/g de solo, como apresentado na Figura 4.
Roque (2003) utilizou a técnica isotópica para estudar a adsorção de 137Cs em solos de regiões tropicais.
|[pic] | |
| | |
| | |
| |Figura 4. Isotermas de Langmuir de absorção |
| |de enxofre nos vários solos. |
3.2.3 Recuperação pelas culturas de nutrientes aplicados como fertilizantes
Apesar de haver na literatura internacional muitos trabalhos de recuperação pelas culturas de nutrientes aplicados no solo como fertilizantes, empregando-se isótopos radioativos, na literatura nacional são pouquíssimos. A técnica tradicional empregada é o método da diferença, ou seja, a quantidade do nutriente proveniente do fertilizante aplicado é determinada pela diferença entre as parcelas que receberam o fertilizante contendo o nutriente em estudo e a parcela testemunha. Entretanto se sabe que quando o fertilizante é aplicado no solo há maior ou menor absorção de nutriente nativo do solo, já que pode haver maior ou menor desenvolvimento radicular que explora maior ou menor volume de solo. Consequentemente o método da diferença sub ou superestima a quantidade recuperada do nutriente na planta que veio do fertilizante.
Para exemplificar é dado um exemplo tirado de Boaretto et al. (1985). Neste estudo, entre outros objetivos, procurava-se determinar a influência das fontes de nitrogênio e modo de aplicação do adubo fosfatado sobre a utilização do fósforo do superfosfato simples (SS) pelo trigo. Para tanto os autores aplicaram SS marcado com 32P em uma linha da parcela experimental. Os tratamentos utilizados encontram-se na Tabela 4. Pelos resultados apresentados na Tabela 5 verifica-se que o método da diferença superestima a contribuição do solo em fornecer fósforo e consequentemente dá resultado inferior ao método isotópico tomado com referência. Trabalho semelhante foi realizado por Muraoka (1983) obtendo valores de recuperação do 32P do superfosfato triplo pelo trigo na faixa de 3 a 4% do total aplicado.
Tabela 4. Fósforo total na parte aérea do trigo e matéria seca produzida (Boaretto et al., 1985).
| | | | | |
|Tratamentos |Modo de Aplicação* |P total parte aérea |Matéria seca |
|Fontes de N |(1) |(2) | | |
| | | | | |
| | | | | |
|120 kg N ha-1 |32P, kg ha-1 ** |% |g/0,60m2 |
| | | | | |
|Nitrato de amônio |30 |- |0,14 |187 |
|Uréia |30 |- |0,27 |180 |
|Sulfato de amônio |30 |- |0,25 |154 |
|Uréia |- |30 |0,25 |216 |
|Uréia |- |- |0,25 |118 |
| | | | | |
| | | | | |
|*(1) o 32P na forma de superfosfato simples foi aplicado juntamente com o N do plantio, ou seja, 5 cm ao lado e 2 cm abaixo da semente; |
|(2) o 32P foi aplicado juntamente com a semente |
|** corresponde a 1800 mg P/0,60m2 |
Tabela 5. Recuperação do fósforo do superfosfato simples pelo trigo (Boaretto et al., 1985).
| | | | | | |
|Tratamento |32P |P-total |32P |Pppf * |UP** |
| | | | | |1 |2 |
| | | | |
| |% | P, mg/0,60m2 |------------------%----------------- |
| | | | | | | |
|1 |0,12 |452 |217 |50 |9 |12 |
|2 |0,14 |459 |254 |53 |10 |14 |
|3 |0,15 |380 |232 |62 |5 |13 |
|4 |0,16 |539 |348 |65 |14 |19 |
|5 |- |295 |- |- |- |- |
| | | | | | | |
|* Fósforo na planta proveniente do fertilizante |
|** Utilização do fósforo do fertilizante 1= Método da diferença; 2= empregando-se a técnica isotópica |
3.2.4. Localização do adubo
O primeiro experimento de localização de adubo realizado no Brasil, empregando-se isótopos radioativos foi feito por Malavolta & Neptune (1959). Estudaram os autores diferentes localizações de Ca(H232PO4)2 em cafeeiro de 1,5 anos de idade, plantado em “Terra roxa misturada”, pois desejavam saber qual era a melhor localização ou método de aplicação do adubo fosfatado que possibilitava a maior recuperação de fósforo pelo cafeeiro. Os tratamentos encontram-se na Tabela 6. Um mês após a aplicação do fertilizante, colheram o primeiro e o segundo pares de folhas do segundo ramo (a contar da ponta), que eram folhas formadas após a aplicação do adubo. Estas foram secas, incineradas e a seguir determinou-se P-total pelo método do vanadato e em alíquotas determinaram-se às contagens. Os resultados estão na Tabela 6, os quais não seriam possíveis sem o uso da técnica isotópica.
Tabela 6. Efeito dos modos de aplicação do superfosfato na absorção de fósforo pelo cafeeiro (Malavolta e Neptune, 1959).
|Tratamentos* |cpm/mg P |% Pfpf** |
| | | |
| | | |
|Cobertura |488 |10,2 |
|Coroa |465 |2,4 |
|Semicírculo |83 |1,7 |
|Pulverização foliar |1813 |38,8 |
| | | |
|*Cobertura= em faixa circular e superficial com 25 cm de largura e cuja margem externa passava 5 cm da copa. |
|Coroa= em volta do “pé de café”, a coroa tinha 17,5 cm de largura e 15 cm de profundidade. |
|Semicírculo= em sulco semicircular com as características semelhantes às da coroa. |
|Pulverização foliar= foram feitas três pulverizações usando-se cada uma 50 g de superfosfato marcado, dissolvido em dois litros de |
|água |
|**%Pfpf= Percentagem do fósforo na folha amostrada proveniente do fertilizante |
3.2.5 Absorção de nutrientes pelas raízes
Outro aspecto de nutrição mineral de plantas na qual a técnica isotópica pode ser empregada é o estudo da absorção de nutrientes pelas raízes e os fatores que a influencia. Por exemplo no trabalho de Arzolla et al. (1962) objetivava-se verificar se havia influência de outros micronutrientes sobre a absorção de zinco por raízes de cafeeiro. Como as quantidades de zinco a serem determinadas eram muito pequenas, os autores empregaram o 65Zn. O nutriente radioativo foi aplicado em solução nutritiva, onde se cultivaram mudas de café. As soluções nutritivas continham concentrações diferentes dos micronutrientes Fe, Mn, Cu e Mo, como pode ser visto na Tabela 7.A percentagem de contagens recuperada (%com recuperada) corresponde à quantidade de zinco absorvido da solução nutritiva pelo cafeeiro.
A técnica isotópica foi usada também para demonstrar ao efeito de inibição competitiva entre Mg e Zn e entre Mg e o Mn na absorção por raízes de soja dos macronutrientes citados (Moreira, 1999).
Outros exemplos semelhantes podem ser obtidos em Crocomo e Malavolta (1964) que empregaram 32P e Castellane (1985) empregando o 45Ca.
Tabela 7. Efeito do Fe, Mn, Cu e Mo, na solução nutritiva sobre a absorção de 65Zn (Arzolla et al., 1962).
|Tratamentos |% cpm raiz |Recuperação (65Zn) parte aérea |
|Testemunha(1) |4,40 |0,63 |
|-Fe |5,10 |0,53 |
|+ 10 ppm Fe |4,10 |0,36 |
|-Mn |4,50 |0,70 |
|+ 10 ppm Mn |2,10 |1,20 |
|-Cu |5,80 |1,06 |
|+ 10 ppm Cu |1,50 |0,60 |
|-Mo |4,20 |0,76 |
|+ 10 ppm Mo |1,30 |1,60 |
|(1) Todos os macronutrientes +0,05 ppm Zn + 1 ppm Fe + 0,5 ppm Mn + 0,02 ppm Cu + 0,01 ppm Mo. |
3.2.6 Translocação de nutrientes na planta
Um exemplo bastante interessante de utilização de isótopos em estudos de translocação de nutrientes foi feito por Dias et al (1987). Os autores desejavam saber como se dava a translocação de fósforo absorvido pelas raízes, ou seja, para que parte da planta iria o fósforo absorvido da solução nutritiva. Para atingir o objetivo necessitaram usar o 32P para distinguir o fósforo absorvido do fósforo já existente na planta, inicialmente cultivaram mudas de cafeeiro em solução nutritiva completa, até eu estas tivessem de 8 a 11 pares e folhas. Em vasos geminados, conforme figura 4, partes das raízes foram colocadas numa solução que continha Na2H32PO4 com atividade específica conhecida e parte do sistema radicular em solução contendo Na2HPO4. Após um período determinado (36 horas) as plantas foram colhidas e as folhas foram separadas, de acordo com a filotaxia do cafeeiro, em quatro posições básicas (Figura 4). A seguir as diferentes folhas e o restante da parte aérea e as raízes foram secas e montadas sobre uma placa de isopor. Por meio de um contador GM, foram efetuadas contagens da atividade radioativa. Os resultados foram a seguir tabulados (Tabela 8) e pode-se constatar uma alternância de folhas com maior atividade, o que indica nítida compartimentalização do fósforo absorvido.
Outros exemplos de estudos de absorção e translocação de nutrientes na planta, empregando-se os isótopos radioativos podem ser encontrados em Muraoka (1981) para 65Zn e 54Mn; Suhet (1976) para 59Fe e 65Zn, além de outros.
3.2.7 Estudos de adubação foliar
Em revisão bibliográfica Muraoka & Boaretto (1989) levantaram os aspectos de adubação foliar que podem ser estudados através do uso de isótopos. Entre estes os mais estudados, empregando-se a citada metodologia, estão a eficiência do adubo aplicado via foliar, translocação dos nutrientes aplicados via foliar, fontes de nutrientes e época de aplicação do adubo foliar.
São dados a seguir alguns exemplos de trabalhos desenvolvidos no Brasil nesta área. Assim Sarruge et al. (1966) demonstraram que o fósforo aplicado nas folhas do cafeeiro (0,1 (Ci/planta) é rapidamente absorvido (35% do fósforo aplicado é absorvido duas horas após a aplicação) e a sua translocação para as outras partes da planta se inicia rapidamente após absorção (Figura 5).
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| |Figura 4. Esquema de uma planta de café padrão, usada no experimento, |
| |destacando-se as diferentes posições de cada folha. (Dias et al., |
| |1987). |
Tabela 8. Atividade radioisotópica (cpm cm-2) observada nas folhas de diferentes posições da planta nde cafeeiro (Dias et al., 1987).
|FOLHAS |
|No |A |B |C |D |
|1 |37 |- |34 |- |
|2 |- |27 |- |113 |
|3 |60 |- |31 |- |
|4 |- |28 |- |61 |
|5 |210 |- |45 |- |
|6 |- |27 |- |175 |
|7 |619 |- |44 |- |
|8 |- |318 |- |815 |
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| |Figura 5. Absorção e translocação do 32P aplicado nas folhas|
| |do cafeeiro (Sarruge et al., 1966). |
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Outro exemplo foi relatado em Boaretto & Muraoka (1987) que empregaram o 32P em adubação foliar de cana de açúcar. Neste caso o uso da técnica isotópica foi necessário porque a quantidade de fósforo aplicada em relação à quantidade de fósforo já existente na planta era muito pequena, sendo praticamente impossível detectar pela análise química convencional. Aplicaram uma dose correspondente a 50 litros/ha da fórmula líquida 22-11-0 (N-P2O5-K2O) contendo 20% de melaço de cana e desejava-se saber se o fósforo era absorvido pelas folhas e se translocava para as outras partes da planta. As alíquotas da fórmula que foi preparada com H332PO4 e que continham 5 (Ci/ml, foram pinceladas nas folhas de cana de açúcar. Estas foram colhidas em intervalos de tempo, separadas em várias partes que foram em seguida secas. Seguiram-se as análises convencionais de laboratório para determinar o P-total e alíquotas dos extratos foram analisadas por cintilação líquida para se determinar à atividade, possibilitando assim separar do P total o 32P proveniente do adubo. Os resultados mostraram que dois dias após a aplicação o adubo nas folhas, mais de 50%do fósforo aplicado havia sido absorvido e a translocação do P das folhas que receberam o adubo para as outras partes da planta chegou a ser 50% da quantidade absorvida aos 30 dias.
Outros exemplos destes estudos podem ser vistos em Boaretto et al (1986) para o 32P e 35S, Crocomo & Neptune (1961) para o 35S, além de outros.
Em fruteiras a técnica isotópica também tem sido usada para verificar a absorção foliar e a translocação na planta, como os resultados tirado de Natale (1999). O fósforo foi aplicado nas folhas de goiabeira na forma de monoamônio fosfato a 2% (p/v), com atividade específica de 0,15 μCi ml-1, com o objetivo de acompanhar a absorção foliar e a translocação deste nutriente. As folhas que receberam a adubação foliar foram lavadas com água destilada para retirar todo o fósforo que não tinha sido absorvido e permanecia na superfície das folhas. Pela análise do teor foliar de P total não foi possível constatar variações nos diferentes órgãos da planta, num período de 30 dias. Pela técnica isotópica constatou-se que o fósforo é pouco absorvido pelas folhas, chegando a um máximo ao redor de 10% após 15 dias da aplicação. A translocação do fósforo absorvido é muito pequena, pois aproximadamente 90% do mesmo permaneceu nas folhas que receberam a adubação foliar.
A metodologia isotópica foi usada também para esclarecer uma polêmica existente sobre a absorção e translocação do cálcio aplicado via foliar. Ficou esclarecido que o cálcio é rapidamente absorvido pelas folhas, mas não se transloca, conforme resultados apresentados na Figura 6, tirada de Boaretto et al. (1983).
Também Cruz (1973) empregando 45Ca demonstrou que as presenças de cloreto de potássio e ácido bórico em baixas concentrações (10-4M e 5 . 10-3M respectivamente) na solução aplicada nas folhas estimularam a absorção de 45Ca pelas folhas e que a presença de cloreto de magnésio (5.10-3M) na solução inibiu a absorção foliar do nutriente estudado.
Estudos bastante interessantes foram feitos por Malavolta et al. (1959) e Crocomo (1959) empregando uréia marcada com 14C para se saber o destino da uréia após ser absorvida pela folha. Para tanto pincelou-se folhas de cafeeiro com uma solução contendo 3% de 14CO(NH2)2, aplicando-se a atividade de 9,5.106 cpm/planta. Colheram-se folhas do cafeeiro e procedeu-se a separação dos aminoácidos e açúcares por metodologia apropriada. Alíquotas de soluções contendo essas substâncias isoladas foram usadas para se determinar à radiação emitida pelo 14C. Entre outras conclusões verificaram os autores que 40% do 14C original perdeu-se na forma de CO2 e que os aminoácidos marcados com 14C foram: ácido glutâmico, serina, treonina, lisina, alanina, citrolina, além de outros aminoácidos. Verificaram ainda que a translocação do 14C da uréia é bastante limitada e é dirigida para as partes mas novas da planta.
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|Figura 6. Curvas de absorção de 45Ca pela folha em função do tempo (Boaretto et al., 1983). |
Há também na literatura vários estudos de adubação foliar empregando-se isótopos de micronutrientes, como por exemplo Malavolta et al. (1959) empregando o 65Zn. Entretanto, é tomado aqui como exemplo o trabalho de Blanco (1970), que tinha como objetivo estudar os fatores que influem na absorção foliar do Zn. Com o uso de 65Zn foi possível determinar que a absorção do nutriente pela folha do cafeeiro é bastante rápida e é influenciada pela luz, por inibidores do processo respiratório, pela temperatura, pelo pH da solução aplicada sobre as folhas, pela presença de B, Cu e de compostos orgânicos na solução pulverizada. A Figura 7 mostra parte dos resultados de Blanco (1970).
3.2.8 Estudos do sistema radicular
Em estudos de nutrição mineral, fertilidade do solo e fertilizantes é necessário, muitas vezes, ter informações sobre o desenvolvimento e distribuição do sistema radicular dos vegetais, pois as quantidades de nutrientes e água absorvidos pelas raízes estão na dependência da sua extensão, distribuição e atividade das mesmas, que sofrem influências das condições físicas e químicas do solo. Entre os métodos de estudo do sistema radicular estão: a colheita de amostras do solo e raízes por meio de sondas, a colheita de monólitos cm as raízes e também o emprego de radioisótopos.
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| |Figura 7. Absorção de Zn em presença de compostos |
| |orgânicos. Os pontos são médias de três repetições.|
| |(Blanco, 1970). |
Um dos aspectos desses métodos que não o isotópico, é o trabalho necessário para a coleta e separação das raízes das amostras, mas tem como vantagem, possibilitar o levantamento de todo o sistema radicular, num volume de solo. Quando se emprega o método isotópico, usando principalmente o 32P, o que se obtém é um resultado relativo da atividade das raízes. A título de exemplo cita-se o trabalho de Avilan Rovira (1975) que realizou um estudo sobre a influência da adubação no desenvolvimento e distribuição do sistema radicular do cafeeiro, utilizando e comparando os três métodos acima citados. Foram retirados 320 monolitos de 10 cm de largura por 15 cm de comprimento, e a altura em função dos horizontes do perfil. As raízes do solo foram separadas com auxílio de jatos de água, e posteriormente secas e pesadas. Como resultado o autor obteve o peso de raízes em cada volume de solo. No método da sonda o solo foi amostrado a diferentes profundidades e distâncias da planta, sendo feita em seguida à separação das raízes do solo com jatos de água. O resultado obtido forneceu o peso de raízes nos diferentes volumes de solo. No emprego do método isotópico foram feitos furos no solo a diferentes distâncias das plantas e para cada distância fez-se o furo a diferentes profundidades, e nestes furos foi aplicada a solução contendo 32P. Após transcorrer certo tempo procedeu-se a coleta da parte aérea do feijoeiro que foi seca e preparada para a determinação da atividade radioativa (contagem) por cintilação líquida. A distância do tronco e a profundidade da amostra que possibilitou maiores contagens na parte aérea da planta corresponde ao local de maior concentração de raízes ativas. Entretanto, há inúmeras complicações no uso da técnica isotópica em estudo de sistema radicular devendo ainda a metodologia ser melhor pesquisada, para depois ser empregada.
3.2.9 Estudos de adubação verde e restos de cultivo com fonte de nutrientes
O uso de técnica da diluição isotópica através de marcação de plantas que servirão de adubos verdes com isótopos dos nutrientes de interesse, permite uma clara visão da dinâmica desses nutrientes no sistema adubo verde (ou restos culturais) – solo-cultura subseqüente, fornecendo informações como capacidade de fornecimento de nutrientes, taxa de mineralização, dinâmica dos nutrientes dos adubos verdes e restos culturais no solo, etc.
A maioria dos trabalhos, nesta área tem sido realizados em 15N (isótopo estável) e 35S, isótopo radioativo de enxofre, que apresenta característica bastante adequada para o tipo de estudo (meia vida de 87 dias e emissão (- de baixa energia).
Abreu Jr (1993) marcou plantas de arroz, soja, feijão e milho com 35S para estudar a dinâmica do enxofre após a incorporação desses materiais vegetais no solo por períodos de até 196 dias e a sua utilização por feijoeiro usado como planta teste plantado a seguir. O enxofre proveniente da mineralização do material vegetal de feijoeiro incorporado contribui com 12 a 25% do S total absorvido pela planta teste, o arroz com 12 a 22%; a soja com 11 a 18% e o milho, 7 a 11%. Em termo de aproveitamento do S dos materiais vegetais, para as plantas de feijão foi de 10 a 21%; 7 a 16% para o arroz; 6 a 13% para a soja e 3 a 7% para o milho.
Ribeiro (1996) estudando os adubos verdes mucuna preta e pueraria (Pueraria phaseoloides) como fonte de S para a cultura de arroz em solos da Amazônia, observou que a contribuição dos adubos verdes não passou de 8%.
Scivittaro (1998) também observou que a contribuição da mucuna preta com fonte de enxofre em milho era pequena, não passando de 7% do nutriente acumulado na parte aérea, tendo o aproveitamento sido baixo, não ultrapassando 6% do total do S contido no material incorporado. Ela atribuiu esse baixo aproveitamento pelo elevado conteúdo do S disponível no solo (147 mg kg-1), além das prováveis perdas.
Tziboy (1998) comparando três espécies de leguminosas para adubação verde como fonte de enxofre, usando 35S observou que maiores quantidades de S da planta de arroz era proveniente de sesbania em relação a crotalaria e mucuna preta.
Recentemente Marsola (2003) realizou um trabalho inédito com 32P, demonstrando que a incubação prolongada de “adubo verde” acaba disponibilizando menos fósforo. O arroz pode usar mais fósforo da crotalaria incubado entre 15 e 30 dias do que por 60 dias.
3.2.10 Avaliação quanto a eficiência das plantas em absorver nutrientes menos disponíveis do solo.
A grande vantagem da técnica isotópica na avaliação da capacidade de espécies vegetais ou na comparação de genótipos de uma cultura quanto à absorção de nutrientes na forma menos disponível do solo é a necessidade de curto espaço de tempo necessário.
A técnica consiste em marcar o solo, por exemplo com o 32P, e cultivar espécies vegetais ou genótipos de uma determinada cultura, determinando a atividade específica 32P/31P após um período de cerca de um mês de desenvolvimento. Assim, espécies (ou genótipos) com maior atividade específica absorvem mais P proveniente da fonte disponível, sendo portanto menos eficiente e vice versa.
Fernandes & Muraoka (2002) avaliaram 30 híbridos de milho com essa técnica, separando-as quanto à capacidade de absorção de P. Da mesma forma, Raposo(2003) avaliou diversos cultivares de soja.
3.2.11 Estudos de contaminação por metais pesados
Atualmente, com a preocupação com o meio ambiente, percebe-se um aumento das pesquisas de contaminação do ambiente por metais pesados contidos em adubos e outros materiais que são reciclados pela aplicação em solos agrícolas. A técnica isotópica, neste caso, pode ser vantajosa porque exige a aplicação de pequenas quantidade do metal pesado, não alterando de modo significativo a concentração do metal pesado no ambiente. No Centro de Energia Nuclear na Agricultura está em andamento projetos em que a contaminação ambiental por metais pesados é preocupante, usando-se nestes estudos os seguintes radionuclídeos: 109Cd, 210Pb, 65Zn, e 63Ni. Um exemplo de trabalhos nesta linha pode ser visto em Trevizam et al. (2004).
4. USO DE ISÓTOPOS ESTÁVEIS
4.1 Visão Geral
A descoberta dos isótopos estáveis e as primeiras determinações de suas concentrações na natureza ocorreram durante o primeiro terço do século XX, mas somente nos últimos 50 anos, após a segunda guerra mundial, é que a utilização destes em pesquisas aplicadas tornou-se mais efetiva. As primeiras linhas de pesquisa com aplicações de isótopos estáveis foram relacionados com os fracionamentos isotópicos que ocorrem a natureza, principalmente com isótopos de H e O, definindo-se dois campos em que a aplicação da técnica com variações naturais de isótopos estáveis eram favoráveis: hidrogeologia e geoquímica. Paulatinamente a utilização dos isótopos estáveis foi difundido a outros campos de pesquisa, como a agronômica, fazendo-se uso principalmente de compostos enriquecidos (Matsui, 1981).
O uso de isótopos estáveis em pesquisa foi influenciado pelo desenvolvimento de técnicas de medidas para isótopos estáveis, principalmente a espectrometria de massas, associado a oferta de variedade de compostos químicos marcados com isótopos pesados, decorrentes dos avanços conseguidos com métodos de enriquecimento isotópico (fracionamento isotópico) principalmente para os elementos H, C, N e O.
A grande vantagem dos isótopos estáveis reside no fato de tratarem-se de traçadores não radioativos e por essa razão os experimentos não são limitados pelo tempo por não haver decaimento radioativo; o material em estudo não é exposto à radiação; nenhuma medida de segurança contra radiações é necessário, e consequentemente não há contaminação do material em estudo. Por outro lado, comparado os radiotraçadores, os isótopos estáveis, apresentam como desvantagens: o custo de compostos marcados em relação àqueles com radioisótopos, além das técnicas analíticas para radioisótopo possuirem maior sensibilidade, ou seja, menores quantidades podem ser detectadas com radioisótopos (Hauck e Bremner, 1976). Dos isótopos estáveis nutrientes de plantas relacionados na Tabela 1, o 15N é o que tem sido mais utilizado em estudos agronômicos.
O Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA-USP), em Piracicaba, Estado de São Paulo, vem desenvolvendo há quarenta anos, estudos em Ciência do Solo com isótopos estáveis de elementos leves, em especial com os isótopos estáveis de nitrogênio (15N e 14N). No início, para a realização de pesquisas com o isótopo pesado de nitrogênio, surgiram dificuldades com a aquisição de compostos marcados no isótopo, os quais só podiam ser adquiridos no exterior e a preços elevados. No princípio dos anos setentas, o CENA já dispunha de espectrômetro de massas para realizar as determinações da razão isotópica de nitrogênio (15N /14N), e seus pesquisadores tinham o domínio das técnicas de preparo de amostras para análise de 15N (Trivelin et al., 1973). Nessa época, deu-se início ao desenvolvimento de métodos para obtenção de compostos enriquecidos no isótopo pesado de nitrogênio. Na segunda metade dos anos setentas, o CENA já dispunha de tecnologia para produzir pequenas quantidades do composto sulfato de amônio marcado com 5% em átomos de 15N, por cromatografia de troca iônica em colunas de resina (Trivelin, 1976, Trivelin et al., 1979a,b). Atualmente, o CENA é detentor de tecnologias para produzir altos enriquecimentos no isótopo 15N (Máximo, 1998); tecnologia de enriquecimento por cromatografia de troca aniônica de 10B (Carneiro Júnior et al., 1994) e de 34S (Bendassolli, 1994; Bendassolli et al., 1997; Máximo, 2002); tecnologias de síntese de compostos, como: amônia anidra-15N (Bendassolli et al., 1988a; Bendassolli et al., 2002), uréia-15N (Bendassolli et al., 1988b), solução nitrogenada uran-15N (Bendassolli et al., 1989); aquamônia-15N (Bendassolli & Trivelin, 1991; Bendassolli et al., 2002), sulfato de amônio-15N (Bendassolli et al., 1992; Máximo, 1998), sulfato de amônio, duplamente marcado com 15N e 34S (Máximo, 2002) e sulfato de cálcio-34S (Ressette, 2002) para uso em pesquisas. O processo de obtenção de altos enriquecimentos de sais de amônio com 15N foi patenteado em 2002: PI 0201577-3: J.A.Bendassolli; E. Máximo; P.C.O.Trivelin. A marcação com 15N, assim como com 34S, de material de interesse na pesquisa agronômica, como a vinhaça-15N (Lara Cabezas, 1991; Lara Cabezas et al., 1991) e leguminosas adubos verdes-15N (Ambrosano et al., 1997 e Ambrosano et al., 2003) continua sendo objeto de desenvolvimento no CENA/USP.
4.2 Uso do 15N
Dos isótopos conhecidos de nitrogênio somente os de número de massas 14 e 15 são estáveis e os demais de ocorrência natural (Tabela 9). O isótopo de massa 13, que possui meia vida mais longa (aproximadamente 10 minutos) entre os demais radioisótopos, tem sua utilização como traçador limitada a ensaios de curta duração, além da necessidade para sua produção como um ciclotron e sofisticados aparelhos para purificação e detecção. Os isótopos estáveis de nitrogênio tem sido utilizados, quase que exclusivamente como traçadores há mais de 50 anos em estudos dos diferentes aspectos do ciclo do nitrogênio. O uso dos isótopos estáveis de N como traçador é baseado no fato que 14N e 15N ocorrem naturalmente numa razão quase constante de 273:1 átomos (0,3663 % em átomos de 15N ou 3,663 ppm de 15N). Compostos nitrogenados com proporções diferentes daquela de ocorrência natural podem ser usados como traçadores.
Tabela 9. Isótopos de nitrogênio
|Isótopo |Abundância |Tipo de desintegração |Meia vida |
| | | | |
|12N | |(+ |0,011s |
|13N | |(+ |9,97 m |
|14N |99,634 |estável | |
|15N | 0,366 |estável | |
|16N | |(- |7,13 s |
|17N | |(- |4,17 s |
|18N | |(- |0,02 s |
|19N | |(- |0,32 s |
| | | | |
Fonte: Heat (1973)
O método do traçador isotópico para N possibilita quantificar as taxas de transferência do nutriente nos diferentes compartimentos do sistema, podendo ser empregado em estudos em que as técnicas clássicas não são insuficientes para o perfeito entendimento e quantificação de processos no ciclo do N. Seu uso em diferentes áreas da ciência, em especial na Agronomia, em Ciência do Solo, tem aumentado de modo marcante em todo o mundo. Em nosso país, o uso do 15N como traçador ainda está restrito a algumas instituições de pesquisa, em vista do custo analítico, de dificuldades instrumentais para análise de 15N, do preço de compostos contendo o isótopo e, até mesmo, da falta de pessoal especializado na elaboração projetos e interpretação de resultados de experimentos com o uso do isótopo estável.
O uso da técnica de traçador para nitrogênio na área agronômica tem aumentado significativamente não só no exterior como também no Brasil. Até 1970, Hauck e Bystron (1970) selecionaram mais de 1000 trabalhos sobre o uso de 15N, até então publicados na Europa e América do Norte, grande parte relacionados à pesquisa agronômica. Faust (1981) relacionou mais de 10.000 trabalhos publicados em todo o mundo fazendo uso de 15N, entre 1978 a 1980, já aparecendo muitos trabalhos realizados no CENA/Piracicaba-SP, Brasil. Atualmente, diversas instituições e órgãos de pesquisa do país fazem uso da técnica isotópica para nitrogênio, em várias áreas do conhecimento.
A seguir são apresentados tópicos de estudos com uso do traçador isotópico para nitrogênio, com ênfase às pesquisas desenvolvidas no país e no CENA-USP.
4.2.1 Aproveitamento do nitrogênio de fertilizantes
A avaliação do aproveitamento pelas culturas do N aplicado como fertilizante reveste-se, de grande importância, uma vez que é reconhecida a necessidade de aumentar a produtividade agrícola, sem encarecer o produto, com o uso de adubos e outras práticas. A técnica com o isótopo 15N tem se mostrado muito útil em estudos que visam procurar alternativas para aumentar a eficiência do uso de fertilizantes nitrogenados.
Estudos de avaliação do aproveitamento por culturas de N-fertilizantes são realizados comparando-se os rendimentos obtidos de colheitas em diferentes condições de fertilização. Por esse método nenhuma informação é obtida da quantidade de nutriente absorvido pela cultura. Outro método é o da diferença que relaciona as quantidades de nutrientes acumulados pela cultura com e sem fertilização (testemunha). Os métodos acima citados estão sujeitos a erros e normalmente superestimam a utilização de fertilizantes, por não considerar as reações de imobilização e mineralização do nitrogênio que ocorrem no solo e o efeito de maior desenvolvimento do sistema radicular da cultura, explorando maior volume de solo nos tratamentos com adição de N-mineral (Jansson e Persson, 1982). O método da diferença apresenta como condição básica que a quantidade de nutriente absorvido pelo tratamento testemunha representa aquela absorvida do N-nativo do solo por tratamentos com fertilizante nitrogenado.
A técnica isotópica constitui outra forma de avaliação do aproveitamento por culturas de nutrientes aplicados no solo, mediante o uso de fertilizantes isotopicamente marcados. Ela consiste na quantificação direta do aproveitamento por culturas do nutriente aplicado ao solo, sem a necessidade de tratamento testemunha. A grande vantagem do uso da técnica de 15N reside na possibilidade de se determinar a utilização antes de se obter os dados de produção, ou mesmo quanto na há diferença nas produções entre os tratamentos. Para se determinar a quantidade do N na planta proveniente do fertilizante (NPPF) e do N nativo do solo (NPPS), utilizam-se das equações 15 e 20, apresentadas anteriormente.
A eficiência de uso do fertilizante (EUF) pela cultura, hoje melhor denominada de aproveitamento pela cultura ou recuperação percentual do N do fertilizante (R), é calculada pela equação 21, também apresentada anteriormente
No Brasil, a técnica com 15N foi utilizada na determinação do aproveitamento do N de fertilizantes de culturas de interesse, destacando-se: arroz (Aquino, 1984; Colaço, 1988; Fiore, 1989); cana de açúcar (Ruschel, et al., 1977; Sampaio et al., 1984; Trivelin et al., 1985; Bittencourt et al, 1986; Trivelin et al., 1986; Sampaio et al., 1987; Trivelin et al., 1987a; Trivelin et al., 1987b; Sampaio et al., 1988; Trivelin et al., 1988; Carnaúba, 1989; Camargo, 1990; Oliveira, 1999; Trivelin et al., 1995; Trivelin et al. 1996; Trivelin et al., 2002b, entre outros); feijoeiro (Neptune e Muraoka 1978a; Libardi & Reichardt, 1978; Meirelles et al., 1980; Libardi et al., 1982; Ruschel et al., 1982; Hungria et al., 1985; Daghlian, 1986 entre outros); milho (Neptune, 1977; Reichardt et al., 1979; Calvache et al., 1982; Libardi, 1984; Flores, 1986; Coelho, 1978; Villas Boas, 1995; Lara Cabezas et al., 2000; Scivittarro et al., 2000 entre outros); soja (Ruschel et al, 1979b; Santiago, 1989; Mascarenhas et al., 2000); trigo (Muraoka, 1973; Spolidorio, 1999 entre outros); laranjeira (Boaretto et al., 1999ab; Fenilli, 2002 e Mattos et al., 2003).
Para exemplificar a utilidade da técnica de traçador com 15N em estudos de aproveitamento por culturas do nitrogênio, a seguir, serão discutidos trabalhos de fertilização nitrogenada com as culturas cana-de-açúcar, milho em semeadura direta e em laranjeira. Procurar-se-á demonstrar como o uso do 15N vem tornando mais claro o entendimento da dinâmica do nutriente em diferentes agrossistemas, possibilitando a adoção de tecnologias alternativas, ou mesmo, modificando a forma de manejo.
4.2.1.1 Aproveitamento do N-fertilizante pela cana-de-açúcar
O principal interesse no uso da adubação nitrogenada por via foliar na cultura de cana de açúcar está na impraticabilidade de se efetuar aplicações terrestres depois que a cana fecha, e em estádios da cultura que requerem suplementos de N. Com esse objetivo a adubação foliar com solução de uréia (10 a 15 kg/ha de N) vem sendo aplicada por avião com sucesso em algumas usinas produtoras de cana do Estado de São Paulo. Trivelin et al. (1985) considerando que essas pulverizações eram feitas em épocas de elevada pluviosidade, quantificaram a absorção e perdas de uréia aplicada por via foliar utilizando a técnica isotópica em 15N, quando após a adubação ocorriam chuvas em diferentes intervalos de tempo. Os resultados experimentais mostraram que o N-total na cana de açúcar não forneceu evidências da absorção e perdas da uréia aplicada. A técnica isotópica com 15N pôs em evidência a absorção foliar do N da uréia, sendo que no dia da aplicação, 50% do N-fertilizante foi absorvido na primeira hora após a adubação. Esta conclusão veio melhor definir as informações até então existentes na literatura que davam conta que para a absorção de 50% de N-uréia aplicado em pulverizações foliares na cana de açúcar, o tempo requerido seria menor que 24 horas. Finalmente, concluíram os autores que a ocorrência de chuvas no dia da aplicação, após uma hora da fertilização foliar, provocaram perdas devido a lavagem das folhas de 50% do fertilizante aplicado. Em continuação a esse trabalho, Trivelin et al. (1988) confirmaram em outro experimento que 50% do N-uréia aplicado em solução por via foliar em cana de açúcar foi absorvido no dia da adubação (tempo de 6 horas), não sendo observada absorção significativa nos dias subseqüentes ao da fertilização. Em adendo verificaram também com uso da técnica do 15N que do N-uréia absorvido, 5% foi translocado às raízes após 96 horas da adubação.
Com o emprego de fertilizantes fluidos introduzidos na lavoura canavieira do estado de São Paulo há pouco mais de 20 anos, foram encontradas vantagens técnico-econômicas nessa forma de adubação no solo em relação a aplicação de adubos sólidos. Tal alternativa fundamentava-se no fato que em trabalhos realizados em outros países mostraram, para diversas culturas, a mesma eficiência de aproveitamento do nitrogênio para ambas as formas de fertilizantes. Nesse sentido estudos deveriam ser levados a efeito comparando a produtividade, aproveitamento do nitrogênio, bem como toda a dinâmica do N dos fertilizantes (fluido e sólido) em diferentes condições de cultivo, com cana planta ou soqueira, em nosso meio. Os resultados experimentais de trabalho de pesquisa de Trivelin et al. (1995), não encontraram diferenças significativas nas produções finais de cana industrial, massa verde e massa seca da parte aérea, quantidade total de N extraído e do N dos fertilizantes: uréia e aquamônia, contido na parte aérea de soqueira de cana-de-açúcar, SP70-1143, de segundo corte, para a condição de soqueira de final de safra. Notaram uma tendência constante do tratamento com adubo fluido (aquamônia) apresentar resultados médios sempre maiores que no tratamento com uréia, durante todo o desenvolvimento da soca e na colheita final. Dos 90 kg/ha de N incorporados ao solo, 35 kg/ha foram recuperados na parte aérea da soca (determinação realizada pela técnica isotópica com 15N). O efeito residual do nitrogênio das mesmas fontes determinados na ressoca (Trivelin et al., 1987a), foi de 3 kg/ha de N. Esse valor representou uma eficiência de 3% com relação aos 90 kg/ha de N aplicados em setembro de 1984, totalizando a eficiência total de utilização dos fertilizantes de 42%, determinados na parte aérea da cultura para as safras 84/85 e 85/86.
Para a condição de soqueira de início de safra, Trivelin et al. (1996) verificaram que o aproveitamento do nitrogênio dos adubos uréia e aquamônia (100 kg/ha de N) pela soca de cana-de-açúcar SP70-1143, também não foi significativamente diferente e correspondeu a eficiência de utilização média (%EUF) de 13,7%, determinada na colheita final para a parte aérea da soqueira (metodologia isotópica com 15N). Nesse mesmo trabalho foi abordado o fato que, o valor da recuperação na parte aérea da soqueira na colheita final, poderia estar subestimando a utilização real do N dos fertilizantes por todo o período de crescimento da soca, uma vez que não havia sido determinada a quantidade de N-fertilizante no sistema radicular da cana. Tal fato foi levantado da análise dos resultados de N-total extraído pela parte aérea durante o desenvolvimento da soca, que revelaram uma redução consistente de cerca de 25 kg/ha de N na parte aérea, no período compreendido entre o 6o (dezembro/86) e o 9o mês (março/87), reforçado ainda pelos resultados de nitrogênio derivado dos fertilizantes na parte aérea da soqueira (metodologia isotópica com 15N), que mostraram redução de aproximadamente 10 kg/ha de N, no mesmo período. Esse N-fertilizante do sistema radicular, assim como a mineralização do N-fertilizante imobilizado no solo por ação microbiológica, poderiam vir a contribuir com parte significativa do N total na ressoca.
4.2.1.2 Aproveitamento do N-fertilizante pela cultura do milho em semeadura direta
A cultura do milho é uma importante alternativa no planejamento do sistema de rotação da propriedade agrícola quando se fala em sistema de semeadura direta (SSD). Na região do Cerrado, a dificuldade de formar cobertura sobre o solo (palha) é uma realidade, devido aos fatores climáticos que vigoram na região. Estudos como o de Lange et al. (2003) demonstram que a cultura do milho pode produzir até 9 t/ha de palha residual, sendo importante para proteção física do solo e para a ciclagem de nutrientes. Para alcançar altas produtividades, a cultura do milho exige elevadas doses de nitrogênio e, portanto, entender a dinâmica deste nutriente no SSD é fundamental para se ter êxito no manejo da adubação, em função das transformações que o N pode sofrer no solo. Nesta situação, a semeadura direta tem trazido uma série de dúvidas com relação às formas em que este N pode se apresentar após sua aplicação, em função dos fatores edafoclimáticos vigentes. Sá (1996) recomendou a aplicação de N em pré-semeadura na cultura do milho em SSD com o objetivo de reduzir a carência no pós-semeadura, devido à imobilização no solo. Entretanto, Basso & Ceretta (2000) também estudaram a possibilidade da antecipação da adubação nitrogenada e observaram que esta, seguida de um período de precipitação intensa, pode ter sua eficiência reduzida, causando queda na produtividade da cultura. Entretanto, estes autores não utilizaram traçadores isotópicos em seus estudos, o que poderia facilitar o entendimento e discussão dos resultados obtidos. Nesse contexto, alguns estudos tem sido conduzidos em campo, utilizando traçadores isotópicos (15N), com o objetivo de melhor entender o destino do nutriente quando aplicado ao solo na cultura do milho. Lara Cabezas (2001) acompanhou o processo de imobilização da uréia (N-U) e do sulfato de amônio (N-SA) enriquecidos em 15N, na cultura do milho, quando aplicados em pré-semeadura e cobertura em SSD. O autor observou que o processo de imobilização foi mais intenso quando as fontes foram aplicadas na pré-semeadura, sendo que o N-U foi imobilizado nas duas épocas de aplicação e o N-SA somente quando aplicados na pré-semeadura. Os resultados de produtividade sugeriram a aplicação do N-SA em pré-semeadura e para N-U os efeitos seriam variáveis (pré-semeadura ou cobertura), em função, principalmente, da pluviosidade e a uma conseqüente mudança do pH, que pode afetar diretamente a biomassa imobilizadora do solo e a subseqüente disponibilidade para a cultura. Lara Cabezas & Lange (2003) observaram que uma maior massa de palha de cobertura do solo promoveu maior recuperação de N-U e N-SA na planta, 66,2 e 76,5% do N-aplicado, respectivamente, em relação a uma menor massa, quando a aplicação foi feita em pré-semeadura. A maior massa de palha de cobertura pode ter estimulado a imobilização, aumentando assim a disponibilidade de nutrientes. No SSD, a técnica de traçador também possibilitou estimar expressivas perdas de N proveniente da uréia quando aplicada em superfície (Lara Cabezas et al., 2000), sendo recomendada sua incorporação. Couto (2003) noutro estudo com fontes de N na cultura do milho em SSD, observou maior recuperação e maiores produtividades quando utilizou N-SA em relação à aplicação de N-U, utilizando fontes marcadas em 15N.
Gava (2003) avaliou a eficiência da adubação de cobertura na cultura do milho para preparo convencional e SSD, em sua implantação no Estado de São Paulo com uso da técnica isotópica (15N). O uso de 100 kg/ha de N-U não apresentou diferenças significativas na eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado para os dois sistemas. Segundo o autor, não foi verificado o aumento na demanda de N pela cultura, devido à possível imobilização no solo, na implantação da semeadura direta. Isto ocorreu, provavelmente, porque a dose de N (100 kg ha-1) satisfez as necessidades da cultura.
4.2.1.3 Aproveitamento e distribuição de nitrogênio em laranjeira
Na literatura são escassos os trabalhos em que a técnica isotópica foi empregada para quantificar a absorção e a distribuição do nitrogênio em laranjeiras (Boaretto et al., 1999ab). Os trabalhos existentes na literatura a respeito do assunto estão resumidos a seguir.
Legaz et al. (1981, 1982) conduziram, por 4 anos, estudos realizados com plantas da variedade Valência adubando-as com 15N, ao longo de todo o ciclo de desenvolvimento. Durante o período de dormência (baixas temperaturas), houve uma baixa absorção de 15N, enquanto que durante o florescimento e formação dos frutos (temperaturas maiores), houve um acréscimo de absorção.
Outro dado de bastante interesse foi relato por Lea-Cox et al. (2001), conduzindo um experimento com pomelo desenvolvido em lisímetros instalados no campo e diferentes porta-enxertos e doses de 15N. Os autores relataram que as brotações novas e os frutos em formação representaram a parte predominante de alocação do N aplicado. Entretanto, Wallace et al. (1954) mostraram que por meio da mesma técnica do 15N, apenas 15% do nitrogênio das folhas novas provinham do solo e a maior parte era obtida das reservas da planta.
Legaz & Primo-Millo (1984) cultivaram plantas da variedade Valência, em vasos com solução nutritiva. No 4o ano de idade, forneceram 15N à solução nutritiva e estudaram sua absorção e distribuição nos períodos do ano. As raízes, tronco e folhas representaram 35, 42 e 23% do peso total de matéria seca da planta respectivamente, porém, as folhas possuíam maior quantidade de nitrogênio, seguidas pelas raízes e tronco. Dados semelhantes foram obtidos por Carranca et al. (2001), cultivando plantas jovens da variedade “Lane Late”, em vasos, fertirrigada com 15N, obtiveram acúmulo da ordem de 32,6, 19,8 e 15g N kg-1 nas folhas, raízes e tronco, respectivamente.
Feigenbaum et al. (1987) estudando o comportamento do 15N em plantas com histórico de altas doses de N aplicadas e plantas com “fome” de N, verificaram uma maior recuperação do nitrogênio no perfil do solo pelas plantas “famintas”. Porém, plantas supridas com nitrogênio obtiveram maior rendimento e maior concentração de nitrogênio nos frutos.
Além destes trabalhos, dois outros vieram a luz recentemente: Martinéz et al. (2000) e Mattos et al. (2003). O primeiro desenvolvido na Espanha, estudou a distribuição no 15N-sulfato de amônio em laranjeira 'Valência" enxertada em Citrus sinenses x Poncirus trifoliata. O 15N foi aplicado no início da brotação da primavera em diferentes estádios fenológicos. A maior porcentagem do N aplicado em relação ao total aplicado foi encontrado nos órgãos novos (principalmente nas folhas do novo fluxo de brotação), seguido pelos órgãos velhos e raízes. No total, a laranjeira absorveu 35% e foi recuperado no solo aproximadamente 20% do total aplicado. O segundo experimento foi desenvolvido na Flórida e estudou a recuperação pela laranjeira 'Hamlin' enxertada em citrumelo 'Swingle'. A recuperação pela laranjeira do N aplicado foi de 25,5% (15N-uréia) e 39,5% (15N-nitrato de amônio) determinado 280 dias após a adubação. Aproximadamente metade do 15N aplicado foi encontrado nos frutos (10,2% para uréia e 18,5% para o nitrato de amônio) e as folhas (novas e velhas) acumularam 6,7% do 15N aplicado. A acumulação de 15N nas partes lenhosas foi muito baixa.
No Brasil, foram publicado poucos trabalhos em que a técnica isotópica para nitrogênio foi utilizada para acompanhar a absorção de 15N, o transporte e a distribuição em laranjeiras. Boaretto et al. (1999ab) conduziram trabalhos em vasos, no primeiro ano após o transplante das mudas. Ao final de cada período de adubação foi constatado que 40, 61, 46 e 33% do N aplicado aos 45, 75, 120, 130 dias após o transplantio, respectivamente, foi absorvido pela laranjeira. Parte do N aplicado foi considerado perdido por volatilização de amônia, já que não houve perdas por lixiviação, pois a irrigação dos vasos foi controlada. Mais recentemente, Fenilli (2002) mostrou com a técnica isotópica que o N absorvido pelas raízes, na primavera e no verão, são transportados para as partes jovens, mas no outono e inverno o N absorvido é armazenado nos órgãos velhos. Também foi possível demonstrar pela técnica isotópica que parte do N contido na laranjeira é redistribuído durante o ciclo anual da cultura.
4.2.2 Fixação biológica de nitrogênio (FBN)
O primeiro relato do uso de traçador isotópico em estudos de fixação biológica deve-se a Ruben et al. (1940), que obtiveram evidências de fixação em folhas de cevada fazendo uso do radioisótopo 13N. Dentre os radioisótopos de nitrogênio o 13N é aquele que apresenta meia vida mais longa (10 minutos), possuindo os demais meia vida de segundos ou frações do segundo (Tabela 9). Sendo assim, o 13N é o único radioisótopo de nitrogênio com possibilidade de ser empregado como traçador em pesquisas biológicas, em estudos em que sua meia vida não represente um fator limitante. Trabalhos apresentados por Nicholas et al. (1961) e Campbell et al. (1967) relatam a utilização do 13N2 em estudos da fixação biológica do N2 e alguns detalhes da produção do radioisótopo. O 13N, embora se apresente como um radioisótopo de meia vida curta, trata-se de importante traçador em estudos com microrganismos que apresentam baixa taxa de fixação do nitrogênio, devido a elevada sensibilidade das técnicas de detecção para radioisótopo (Hauck e Bremner, 1976; Meeks, 1993).
Após a verificação da ocorrência natural e da baixa abundância do isótopo estável 15N e a obtenção de compostos químicos enriquecidos nesse isótopo, Burris e Miller (1941) foram os primeiros a indicarem a utilização do 15N como traçador em estudos da fixação biológica de N2 atmosférico. Segundo esses autores o emprego do 15N2 viria confirmar e possibilitar a descoberta de muitos organismos fixadores, alem de viabilizar a medida direta da fixação do N2 atmosferico, por microrganismos associados às plantas ou em culturas puras. Burris et al. (1943) utilizaram o 15N2 para demonstrar que a fixação em leguminosas dava-se nas estruturas nodulares das raízes, e o nitrogênio fixado era translocado para a parte aérea.
4.2.2.1. Quantificação da fixação biológica do nitrogênio (FBN) com atmosferas enriquecidas em 15N2 (método direto)
O uso de atmosferas enriquecidas em 15N2, segundo Burris (1974), deve ser considerado o método padrão na avaliação de métodos não isotópicos (ex. redução de acetileno, etc) de quantificação da fixação biológica do N2, por se constituir em método absoluto não sujeito a fatores de correção e com sensibilidade relativamente alta.
Burris & Wilson (1957) e Burris (1972 e 1974) forneceram detalhes do preparo de atmosferas enriquecidas em 15N2 e seu uso em estudos da fixação do N2 atmosférico.
Em princípio, o método consiste em expor os sistemas fixadores à atmosfera enriquecida em 15N2 , por um período de tempo determinado. Tratando-se de plantas onde os sítios fixadores são os nódulos radiculares, somente as raízes podem ser expostas ao 15N2 (Hauck e Bremner, 1976).
A percentagem do nitrogênio da planta proveniente da fixação é determinada com atmosfera enriquecida em 15N por meio da equação 22.
[pic] (22)
O método com atmosferas enriquecidas em 15N2 vem sendo empregado no estudo da fixação biológica do nitrogênio a partir dos trabalhos pioneiros de Burris e colaboradores, como um método de medida do N-fixado, fornecendo provas definitivas da fixação em diferentes sistemas.
No país, destacam-se os trabalhos pioneiros desenvolvidos por Victoria (1975), que utilizou de atmosferas contendo 15N2 com baixo enriquecimento, em testes de fixação simbiótica com feijoeiro; Ruschell (1975) e Ruschel et al. (1975) forneceram evidências da fixação do dinitrogênio associada a cana de açúcar; determinações da fixação do N2 atmosférico em gramíneas tropicais foram apresentadas por De-Polli (1975) e De-Polli et al. (1977); Saito (1978) e Saito et al. (1980) desenvolveram estudos em que foram relacionados a fixação do 15N2, a evolução de H2 e a redução de C2H2 em feijoeiro; Ruschel et al. (1979a) estudaram o enriquecimento do nitrogênio do solo e da planta, na simbiose Rhizobium phaseoli – Phaseoluss vulgaris, utilizando atmosferas enriquecidas em 15N2; e Matsui et al. (1981) demonstraram ocorrer enriquecimento de 15N na rizosfera da cana de açúcar, em determinação realizada no campo, utilizando 15N2.
A desvantagem que se apresenta como fator limitante no uso de atmosferas enriquecidas em 15N2 na medida da fixação biológica do nitrogênio, é o custo do isótopo, pois geralmente trabalha-se com altos enriquecimentos de 15N, além de não poder ser utilizado em escala de campo. Hauck e Bremner (1976) sugerem que atmosferas contendo 10 a 30% de N2 seriam suficientes para saturar a nitrogenase, reduzindo os custos com o isótopo 15N. Victoria (1975) obteve bons resultados de fixação do N2 em feijoeiro, utilizando baixas concentrações de 15N em experimentos desenvolvidos sob condições controladas de laboratório e em pequena escala. Witty e Day (1978) descrevem o método de avaliação da fixação do dinitrogênio, em sistemas assimbióticos, por exposição ao 15N2. A marcação da atmosfera do solo com 15N2 em estudos da fixação do dinitrogênio em leguminosas foi realizada por Montange et al. (1981), que obtiveram medidas da fixação em feijoeiro e trevo, mantendo o sistema radicular das plantas confinado em atmosferas enriquecidas a 10 e 5 átomos % em 15N, por sete horas.
As duas maiores limitações o uso de atmosferas com 15N2 em estudos da fixação do dinitrogênio, de acordo com Vose et al. (1981), residem na utilização de poucas plantas em sistemas controlados, reduzido tempo de exposição das plantas ao 15N2 e a problemas relativos ao emprego dessa técnica em condições de campo. Trivelin (1982) desenvolveu experimentos em vasos onde medidas integradas da fixação simbiótica do nitrogênio em feijoeiro e soja, foram realizadas por praticamente todo o ciclo das culturas, marcando-se a atmosfera do solo com 15N2 a baixo enriquecimento isotópico. Trivelin et al (1984) desenvolveram trabalhos em condições de campo marcando a atmosfera do solo com 15N2 , na determinação direta da fixação simbiótica do nitrogênio em feijoeiro. O trabalho foi desenvolvido utilizando de câmara instalada no centro de parcela experimental.
4.2.2.2. Quantificação da fixação biológica de nitrogênio (FBN) marcando-se o nitrogênio do solo com 15N (método indireto)
As dificuldades na utilização de atmosferas marcadas com 15N2 em estudos da fixação do dinitrogênio, principalmente em condições de campo, fizeram com que outros métodos fossem propostos empregando a técnica com 15N. Vallis et al (1967) citados por Vose et al. (1981) sugeriram que a diluição isotópica do nitrogênio, absorvido do solo por plantas fixadoras, poderia fornecer um meio de quantificar a fixação do dinitrogênio.
A marcação do nitrogênio do solo com 15N foi realizada por Legg e Sloger (1975) que aplicaram o principio de diluição isotopica na medida da fixação do dinitrogenio em soja. Foi considerado pelos autores que as plantas dispunham de duas fontes de nitrogênio: o solo e a atmosfera, e dessa forma, a fixação do N2 foi calculada pela equação 23, tomando-se como planta controle, uma isolinea não nodulante de soja.
[pic] (23)
No país foram desenvolvidos diversos trabalhos de avaliação da FBN marcando-se o solo com 15N, podendo-se destacar: Freitas et al. (1984) que estimaram a FBN em cana de açúcar e soja; Boddey e Victoria (1986) estimaram a FBN em Brachiaria e Papalum, Uruquiaga et al. (1987) e Urquiaga et al. (1992) contabilizaram a contribuição da FBN em diferentes variedades de cana de açúcar.
Fried e Middelboe (1977) apresentaram que quantificações da fixação do N2 em leguminosas poderiam ser feitas pela expressão 23 quando a mesma taxa de fertilizante nitrogenado e com mesma marcação em 15N, fosse aplicada nas culturas fixadora e controle. Uma única condição deveria ser satisfeita, segundo os autores, que as culturas (fixadora e controle) absorvessem quantidades de nitrogênio do solo e fertilizante-15N em mesma proporção, ou seja: (NPPS/NPPF)leguminosa = (NPPS/NPPF)controle.
O método de quantificação da fixação do N2 atmosferico em leguminosas, usando fertilizante marcado com 15N foi discutido quanto as suas vantagens e limitações por Rennie et al. (1978), Vose et al. (1978), Rennie (1979), Vose et al. (1981), Vose & Victoria (1986), Urquiaga & Boddey (1987) entre outros.
Ruschel et al. (1982) estimaram a fixação em condições de campo de cinco cultivares de feijão, usando o método de Fried e Middelboe (1977). Como planta controle foi utilizado o trigo anão. Segundo esses autores, o principal fator, que deve ser considerado como fonte de erro em experimentos que utilizam uma outra espécie como planta controle, refere-se as diferenças na exploração de volume do solo pelas culturas. Trivelin (1982) verificou que a condição básica do método foi satisfeita em experimentos de vasos com feijoeiro (arroz como planta controle) e soja (isolinea não nodulante como controle). Lima et al (1987) e Urquiaga et al (1987) utilizaram o método na avaliação da contribuição da FBN na nutrição nitrogenada da cultura da cana de açúcar.
Estudos em condições de campo usando o método de Fried e Middelboe (1977) na quantificação da FBN, apresentados na literatura, na maioria das vezes mostram resultados sub ou superestimativos, aparecendo em alguns trabalhos valores negativos, em virtude de não ser satisfeita a condição básica do método. Mesmo com limitações o método tem se prestado em estudos comparando a FBN de diferentes estirpes de Rhizobium, diferentes variedades de plantas ou, mesmo de uma mesma variedade em diferentes condições de cultivo.
4.2.2.3 Quantificação da fixação biológica de nitrogênio (FBN) com uso de variação natural de 15N (método indireto)
Estimativas da fixação do N2 atmosférico, tanto em leguminosas como em não leguminosas, com uso de variação natural de 15N requer que haja uma diferença mensurável na abundância de 15N entre as duas maiores fontes de N para a planta fixadora (planta associada a microrganismos fixadores: leguminosa ou não leguminosa), ou seja, entre o N do solo e da atmosfera. Quando do uso desse método deve-se obrigatoriamente considerar o fracionamento isotópico que existe, especialmente, na fixação do N2 atmosférico. A literatura contém muitos valores de (15N(%o) = - 0,0 a - 4 %o para o N-fixado em leguminosas crescidas em meio livre de N (a única fonte é o N-atmosférico) (Shearer & Kohl, 1993).
No cálculo da fixação biológica por esse método são usadas as expressões contendo a notação (15N ( equações 24 e 25).
( 15N (%o) = [(Ramostra/Rpadrão) - 1] .103 (24)
(( 15N%o) teste - (( 15N%o) Nds
%N-fixado = ___________________________________________ . 100 (25)
(( 15N%o) N2 - (( 15N%o) Nds
significando: R = (15N/14N); (( 15N%o) teste = o valor ( 15N na planta teste (leguminosa); (( 15N%o) Nds = o valor ( 15N do N derivado do solo na planta teste e (( 15N%o) N2 = o valor ( 15N do N derivado do N2 na planta teste.
O valor de (( 15N%o)solo representa o N-solo absorvido pela planta fixadora. Dispondo-se de uma planta controle, como no método por diluição do 15N (marcação do solo com 15N), pode-se determinar esse valor. Os requerimentos para a planta controle são os mesmos feitos para o método com adubação do 15N, ou seja, ela não deverá fixar o N2 atmosférico; deverá explorar o mesmo volume de solo da fixadora e possuir um padrão (marcha) de absorção do N-solo semelhante a leguminosa. Sendo atendidas essas condições:
(( 15N%o) Nds = (( 15N%o) controle
O valor de (( 15N%o)N2 atmosférico por definição é igual a zero. Como sabe-se que o N na fixadora derivado da atmosfera é descriminado isotopicamente, tornando-se mais pobre no isótopo pesado, esse valor (equação 25) deverá ser aquele que represente esse fracionamento, por exemplo (( 15N%o) N2 = - 1,5 a - 2 o/oo que é determinado em plantas crescidas em meio livre de N-mineral. Assim (25) passa a ser escrita como (26):
(( 15N%o) controle - (( 15N%o) teste
%N-fixado = ____________________________________________________ . 100 (26)
(( 15N%o) controle - (( 15N%o) teste.-“N min.”
Esse método, como o da diluição do isótopo 15N (marcando-se o solo com 15N) tem possibilidade de ser usado em campo em estimativas de quantificação da FBN em culturas de plantas leguminosas e de não leguminosas. Boddey et al. (2000) e Boddey et al. (2001) apresentaram considerações aprofundadas a respeito do método e de possibilidades de uso em campo, na quantificação da fixação de N2, respectivamente, em espécies perenes e em cana-de-açúcar ou outras gramíneas.
4.2.3 Transformações, movimentação e lixiviação de nitrogênio no solo
A técnica isotópica com 15N tem se mostrado muito útil em estudos das transformações de diferentes formas nitrogenadas no solo, sendo a única capaz de quantificar taxas liquidas de transformação de um determinado composto em outro. No sentido de ilustrar a utilidade da técnica, a seguir são apresentados dois trabalhos desenvolvidos no CENA-USP, Piracicaba, SP.
Carnaúba et al. (1989) estudaram as transformações no solo do nitrogênio do sulfato de amônio (15N) aplicado em complementação à vinhaça, obtendo informações a respeito da influência da matéria orgânica do resíduo sobre a imobilização do nutriente aplicado como fertilizante. O estudo foi conduzido em colunas de solo e dos resultados obtidos (Tabela 10), foi verificado que a imobilização do N-sulfato de amônio foi mais acentuado para o solo tratado com vinhaça. A recuperação do N aplicado, dada na Tabela 11 evidenciou para os tratamentos, que nas condições experimentais ocorreram perdas de N para a atmosfera.
Fiore et al. (1990) estudaram a mineralização do N da azola marcada com 15N em solo (glei pouco húmido) cultivado com arroz e não cultivado (sem histórico de cultivo anterior), verificando a contribuição da azola no aumento do N-mineral desses solos (Tabela 12). Verificaram os autores que o N-azola foi mineralizado logo após incorporação ao solo, sendo que a forma nítrica foi predominante no solo cultivado, enquanto a forma amoniacal foi observada, principalmente, no solo não cultivado. O N-azola representou aproximadamente 30% do N-mineral de ambos os solos. O maior acúmulo de [pic] no solo não cultivado evidenciou que havia baixa população de bactérias nitrificadoras, uma vez que o N-azola é liberado na forma amônio durante a decomposição da planta, enquanto no solo cultivado isso não ocorreu, devido provavelmente a maior população dessas bactérias. Os resultados obtidos com a incorporação da azola nos solos, comparado aos de controles sem adição da azola, evidenciaram a contribuição desse material orgânico para aumentar a mineralização do nitrogênio da matéria orgânica nativa dos mesmos, sendo esse aumento conhecido como efeito “priming” (Jansson & Persson, 1982) (Figura 8). Esse efeito, calculado no solo não cultivado através da concentração de íons amônio, aumentou em aproximadamente 90% a taxa de mineralização da matéria orgânica nativa do solo no período de 30 dias, enquanto que no solo cultivado, esse efeito calculado pelo íon nitrato foi bem menor (9,5%).
Tabela 10. Nitrogênio derivado do fertilizante [(15NH4)2SO4] (dose equivalente a 100 kg/ha) em colunas de solo, sob o efeito de dois tratamentos (com e sem vinhaça) em diferentes períodos de incubação (Carnauba et al., 1989)
|Épocas (d.a.i.)*** | N proveniente do fertilizante (mg) |
| |Fração orgânica |Fração mineral |Total (o.+m.) |
| | | | | | | |
| |I** |II |I |II |I |II |
| | | | | | | |
|8 |3,99[pic] |0,88[pic] |7,05[pic] |3,99[pic] |16,44[pic] |17,33[pic] |
| | | | | | | |
|16 |2,68[pic] |0,58[pic] |8,66[pic] |14,29[pic] |11,34[pic] |14,87[pic] |
| | | | | | | |
|32 |3,93[pic] |1,12[pic] |5,26[pic] |11,41[pic] |9,19[pic] |12,53[pic] |
| | | | | | | |
|48 |2,80[pic] |0,90[pic] |3,65[pic] |10,91[pic] |6,45[pic] |11,81[pic] |
| | | | | | | |
|71 |2,25[pic] |0,96[pic] |2,35[pic] |5,76[pic] |4,60[pic] |6,72[pic] |
| | | | | | | |
|92 |3,11[pic] |1,20[pic] |1,99[pic] |2,47[pic] |5,10[pic] |3,67[pic] |
| | | | | | | |
|108 |4,83[pic] |2,39[pic] |2,21[pic] |3,84[pic] |7,04[pic] |6,23[pic] |
| | | | | | | |
|* Letras maiúsculas indicam análise estatística entre os tratamentos I e II (teste “F”) e minúsculas, entre épocas |
|(teste de Tukey). Letras iguais na mesma linha indicam igualdade estatística, ao nível de 95% de probabilidade. |
| | | | | | | |
|** Os algarismos I e II representam, respectivamente, os tratamentos com vinhaça (dosagem equivalente a 120 m3/há) e|
|sem vinhaça. |
| | | | | | | |
|*** d.a.i. = significa dias após incubação. |
| | | | | | | |
Tabela 11. Recuperação do N aplicado via fertilizante em colunas de solo, em função do tratamento e do período de incubação (Carnaúba et al., 1989).
|Épocas (d.a.i.*) |Recuperação do N aplicado no solo |
| |Com vinhaça (120m2/ha) |Sem vinhaça |
| |___________________________ % ____________________________ |
| | | |
|8 |51,6 |80,9 |
|16 |53,0 |69,4 |
|32 |42,9 |58,5 |
|48 |30,1 |55,2 |
|71 |21,5 |31,4 |
|92 |23,8 |27,1 |
|108 |32,9 |29,1 |
|*d.a.i. = dias de incubação |
Tabela 12. Quantidade de íons amônio e nitrato (N-mineral) provenientes da mineralização da Azola nos solos não cultivados e cultivados (Fiore et al., 1990).
|Dias |Solo não cultivado |Solo cultivado |
| | | | | |
| |N-NH[pic] |N-NO[pic] |N-NH[pic] |N-NO[pic] |
| | | | | |
| | _______________________________ mg/vaso _____________________________ |
| | | | | |
|5 |2,49 |0,87 |--- |1,67 |
|10 |2,41 |0,39 |--- |2,81 |
|15 |2,00 |0,43 |--- |2,21 |
|20 |1,93 |0,51 |--- |--- |
|25 |1,84 |0,67 |0,02 |3,04 |
|30 |1,73 |0,77 |0,03 |2,49 |
| | | | | |
|--- : não determinado pela pequena quantidade de íons produzidos |
[pic]
Figura 8. Quantidade de nitrogênio mineralizado da matéria orgânica do solo (efeito “priming”) em conseqüência da adição de Azolla caroliniana (a) solo não cultivado, (b) solo cultivado (Fiore et al., 1990).
Diversos trabalhos foram desenvolvidos no país utilizando a técnica com 15N em estudos de transformações do N no solo, podendo-se citar os de: Freitas (1984), Coelho (1987), Colaço (1988), Lara Cabezas (1991), Tzi-Tziboi (1993) entre outros.
Resíduos culturais marcados com 15N, como subprodutos de pesquisas com fertilizantes-15N, possibilitaram o desenvolvimento de estudos das transformações do N desses resíduos orgânicos no sistema solo-planta, como foi o caso de palhada-15N ( ponteiro e folhas secas) em cultivo de cana-de-açúcar sem queima prévia (Gava, 1999; Gava et al., 2003; Vitti, 2003); e resíduos da cultura de milho-15N em cultivos de feijoeiro e arroz (Tzi-Tziboy, 1993).
As transformações do N de adubos verdes: Crotalária juncea-15N; Mucuna-Preta-15N, incorporados ao solo nas culturas de milho e arroz foram estudadas por Ambrosano (1995) Ambrosano et al. (2003), Muraoka et al. (2002), Scivittaro (1998), Scivittaro et al. (2003) e Silva (1991).
Estudos sobre a movimentação e lixiviação do N no solo, podem ser desenvolvidos a partir da adição de uma fonte orgânica ou mineral marcado com o isótopo 15N, analisando-se o N-total ou as formas minerais de N em amostras de solo, coletadas em diferentes distâncias e profundidades com relação ao local de aplicação da fonte, em tempos distintos, como empregado por Libardi (1984); Coelho (1987), Camargo (1990), Lara Cabezas et al. (2000), entre outros; ou analisando-se as formas minerais do N na solução do solo, em diferentes tempos, locais e profundidades, fazendo-se uso da técnica com extratores de solução do solo associada a tensiometria, para medida do fluxo de água, como realizado por Libardi e Reichardt (1978); Meirelles et al. (1980); Libardi (1984); Urquiaga et al (1986), Camargo (1990), Spolidório (1999) e Gava (2003) entre outros.
4.2.4. Balanço de nitrogênio no sistema solo-planta-atmosfera
O resultado liquido da somatória dos processos de ganhos e perdas de nitrogênio no sistema solo-planta é chamado de balanço de nitrogênio nesse sistema. Em sistemas naturais (ecossistemas) as perdas ou saídas (ex.: lixiviação, perdas gasosas, etc.) são compensadas pelos ganhos ou entradas de N (ex.: FBN, nitrogênio na água de chuva etc.) e diz-se que o mesmo encontrava-se em “stead state”. Num agrossistema as perdas ou saídas, incluindo a exportação de N pela produção de culturas, podem superar as entradas ou ganhos, causando decréscimo no estado de N do solo. Esse decréscimo, resultara em ultima análise ao longo do tempo, em solos agrícolas antieconômicos, ressaltando a necessidade de estabelecer-se balanços de N em diferentes agrossistemas (Colaço, 1988).
Em estudos de balanço do nitrogênio, dois métodos gerais são normalmente empregados. Um deles, método da diferença, ou indireto, envolve o balanço de nitrogênio total no sistema e documenta as apropriadas entradas e saídas, sem o uso de traçador. No outro, o método por diluição isotópica ou do traçador, uma fonte nitrogenada marcada com 15N (fertilizante, matéria orgânica etc.) é adicionada ao sistema e calcula-se o balanço do N derivado da fonte (Legg e Meisinger, 1982).
A Tabela 11 de Carnaúba et al. (1989), ilustra o método isotópico de balanço do 15N-fertilizante adicionado ao solo, com e sem adição de vinhaça. Outro exemplo bem ilustrativo é dado na Tabela 13 (Coelho, 1987) a respeito do balanço de N da uréia (60 kg/ha) no sistema solo-cultura de milho, em latossolo vermelho-escuro, fase cerrado, utilizando o método isotópico. Outros estudos envolvendo o balanço de N (15N) foram desenvolvidos por Spolidorio (1999), Oliveira (1999), Gava (1999) e Gava (2003).
Tabela 13. Balanço de N da uréia (60 kg/ha), no sistema solo-planta da cultura de milho em latossolo vermelho escuro, fase cerrado (Coelho, 1987).
|Destino do N-fertilizante |Recuperação do nitrogênio da uréia |
| | | | | |
| |Aplicada em superfície |Incorporada (7,5 cm) |
| | | | | |
| |kg/ha |% |kg/ha |% |
| | | | | |
|Removido nos grãos |26,30 |43,83 |24,00 |39,82 |
|Removido no sabugo | 1,53 | 2,54 | 1,44 | 2,40 |
|Removido na folha+palha | 5,48 | 9,12 | 4,64 | 7,73 |
|Removido no colmo+pendão | 1,98 | 3,29 | 1,87 | 3,12 |
|Total removido na planta |35,29 |58,78 |31,95 |53,07 |
|Retido no solo (0-90cm) |13,96 |23,23 |13,87 |23,07 |
|Total recuperado planta+solo |49,25 |82,01 |45,82 |76,77 |
|Perdas por lixiviação | 2,21 | 3,70 | 2,39 | 4,01 |
|Estimativa de erro | 3,23 | 5,60 | 3,23 | 5,60 |
|Déficit | 5,81 | 8,70 | 8,56 |14,40 |
| |
O balanço de 15N tem sido usado em estudos de perdas de N por volatilização de amônia de fontes adicionadas ao solo (Lara Cabezas, 1987; Lara Cabezas, 1991, Trivelin et al., 2002a) ou desnitrificação (Colaço, 1988). Esse método foi usado por Lara Cabezas (1987) e Lara Cabezas et al. (1999) na calibração de coletores semi-aberto estáticos usados em quantificações, sem o uso do traçador, de perdas reais de amônia do solo (Lara Cabezas et al., 2000; Gava et al., 2001; Spolidório, 1999).
4.2.5 Outras aplicações da técnica isotópica com 15N
O 15N tem sido muito pouco usado no país em estudos de metabolismo nitrogenado em plantas e animais, muito embora importantes avanços no exterior são registrados com o uso da técnica. A título de ilustrar o uso do 15N em estudos dessa natureza realizados no país, pode-se mencionar o trabalho de Carneiro et al. (1995) a respeito da contribuição da reserva de nitrogênio do tolete de plantio, marcado com 15N, na acumulação e crescimento de perfilhos de cana de açúcar, verificando os autores que até 40 dias após a germinação, a planta utiliza 60% da reserva para o seu desenvolvimento, que representou no período, a mesma quantidade de nutriente absorvido do solo.
Lara et al. (1990) desenvolveram um estudo sobre o metabolismo de N (15N-sulfato de amônio) pela levedura na fermentação etanólica. Os resultados experimentais mostraram que 81,8% do N adicionado foi recuperado após o processo fermentativo, sendo que 77,9% foi encontrado no lêvedo, imobilizado em maior parte na fração N-insolúvel (92%). Nos compostos orgânicos do vinho delevurado e vinhaça, produtos da metabolização da levedura, o N adicionado foi recuperado em maior proporção na fração de N-solúvel.
O efeito da infecção de nematoide em plantas de soja na absorção e transporte de N (15N) foi desenvolvido por Carneiro et al. (2002).
Pesquisas de cinética de absorção radicular de formas minerais de N tem sido pouco exploradas em todo o mundo. Em estudos dessa natureza com outros nutrientes, são usados radioisótopos, devido a grande sensibilidade de detecção, o que não é possível no caso do N. No Brasil o único trabalho desenvolvido nesse sentido foi o de Anti et al. (2001) que avaliaram o mecanismo de absorção de nitrato, uréia e amônio em plantas inteiras de arroz.
4.3 Uso do 13C
Estudos da matéria orgânica do solo são baseados na determinação do C e N total e suas distribuições numa seqüência de frações separadas por métodos convencionais. A metodologia isotópica tem contribuído em estudos dessa natureza, sendo um dos métodos baseado na abundância natural de 13C da matéria orgânica. Com esse objetivo Vitorello et al (1989) avaliaram a distribuição e origem da matéria orgânica de oxisol sob floresta (predominância da cobertura vegetal de plantas de ciclo fotossintético C-3, com valor (13C de -31‰) e desbravado e cultivado com cana de açúcar (planta do ciclo fotossintético C-4, com valor (13C de -13‰) por 12 e 50 anos. A porcentagem de carbono, nas diferentes frações do solo, derivada da cana de açúcar (PCdfc) foi calculada pela equação 27. A tabela 14 ilustra os resultados obtidos por Vitorello et al. (1989).
PCdfc = [(( - (o)/( (c-(o)] . 100 (27)
onde: ( = valor de (13C‰ da amostra de solo cultivado; (o = valor de (13C‰ da amostra do solo de floresta; (c = valor médio de (13C de resíduos da cultura da cana de açúcar (-13%)
Tabela 14. Valores de (13C‰ e proporções (%) do carbono total derivado da cana-de-açúcar (PCdfc) nas frações de camadas de solo de 0,10 a 0,20m, nos três solos (Vitorello et al., 1989)
| |(13C |PCdfc |
|Frações | | | | | | |
| |Solo floresta |Solo de cana, 12|Solo de cana, 50|Solo de |Solo de cana, 12 |Solo de cana, 50 anos |
| | |anos |anos |floresta |anos | |
| | ________________ ‰ ________________ |__________________ % __________________ |
|Solo total |-25,1( 0,25# |-23,0( 0,18 |-20,2( 0,11 |0 |17,3( 3,2 |40,5( 2,2 |
| | | | | | | |
|Frações | | | | | | |
| | | | | | | |
|Areia grossa |-28,2( 0,33 |-18,7(0,45 |-18,7( 0,25 |0 |67,0(3,7 |62,5( 2,5 |
|Areia média |-29,0( 0,99 |-21,3 |-21,5( 0,91 |0 |47,8( 3,3 |46,3( 9,0 |
|Areia fina |-28,2( 0,72 |-23,1 |-20,8 |0 |33,4(3,2 |48,6 (2,5 |
|Silte+arg.grossa |-24,5( 0,16 |-23,2( 0,64 |-20,9( 0,52 |0 |11,2( 6,8 |31,2 (5,5 |
|Argila fina |-24,4( 0,27 |-22,8( 0,84 |-20,0(0,56 |0 |13,8( 9,4 |30,5( 6,5 |
| | | | | | | |
|Extrato alcalino | | | | | | |
| | | | | | | |
|Total |-26,5 |-24,6 |-20,3 |0 |14,1 |45,9 |
|Moléc.grandes |-26,3 |-24,6 |-19,8 |0 |12,8 |48,9 |
|Moléc.pequenas |-26,9* |-24,1 |-21,4 |0 |20,1 |39,6 |
| | | | | | | |
|# O desvio padrão é indicado quando duas ou mais repetições foram usadas |
|*Valores calculados por diferença das duas linhas acima |
4.4 Uso do 10B
Nos composto naturais o B é encontrado sob forma de dois isótopos, com as abundâncias: 11B= 80,15% e 10B= 19,85%, na seguinte proporção: 11B:10B= 4,044. Há metodologias disponíveis para enriquecer em 10B compostos que podem ser encontrados no comércio, como por exemplo o ácido bórico enriquecido em 10B, com a seguinte proporção entre 11B:10B= 0,080. O 10B tem sido pouco utilizado como traçador em estudos com vegetais (Hanson, 1991; Shu et al., 1989 e Shu et al., 1994). A espectrometria de massas com fonte de plasma foi estudada no Brasil por Bellato (1999), para determinação isotópica e elementar de B em amostras vegetais.
No Brasil a técnica isotópica foi usada por Leite (2002) para estudar a absorção de B pelas folhas de cafeeiro e sua translocação para os frutos. A mesma técnica foi empregada para estudar a absorção radicular e foliar de B, o seu transporte e sua distribuição em laranjeiras (Boaretto et al., 2003; Boaretto et al., 2004a e Boaretto et al., 2004b).
4.5 Uso do 34S
No Brasil, como em todo o mundo, ainda são escassos os estudos com 34S. Os trabalhos realizados no pais, em experimento em vasos e em condições de casa de vegetação, procuraram avaliar a utilização do enxofre adicionado ao solo na forma de 34SO4, pelas culturas de arroz, Crotalária júncea, milho, soja e alfafa. Os resultados das pesquisas mostraram elevada absorção de enxofre (34SO4-2) por todas as culturas, com valores de porcentagem de enxofre na planta derivado do fertilizante (%Sdff) variando de 40 a 90%. (Trivelin et al., 2002; Teixeira et al., 2002; Teixeira, 2004).
5. CONCLUSÕES
A técnica isotópica é uma ferramenta ainda atual e muito valiosa, sendo que o seu uso tende a crescer nos estudos de fertilidade do solo e nutrição de plantas. Entretanto, com o aumento da preocupação com uso da energia nuclear e o relacionamento desta com o uso de isótopos radioativos, e a necessidade de treinamento dos usuários para que se protejam e preservem o ambiente, a tendência natural, no futuro, será o uso de isótopos estáveis dos nutrientes de interesse, a medida que se desenvolvam novos métodos de análise.
6. REFERÊNCIAS
ABREU JR, C.H. Mineralização do enxofre de diferentes materiais vegetais marcados com 35S. Piracicaba, CENA/USP 1993. 131p. (Dissertação de Mestrado) .
ALOISI, A. M.D. Comportamento do sulfato em alguns solos do Estado de São Paulo. Piracicaba, ESALQ/USP, 1976, 72p. (Dissertação de Mestrado)
ALVAREZ, C.A aplicação de cálcio quelatizado por via foliar na cultura de citros. Jaboticabal, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias/UNESP, 1990, 113p. (Tese de Doutorado).
ALVAREZ, F.C.V. Eficiência de mudas de eucalipto na utilização do fósforo de fontes com solubilidades distintas. Piracicaba, CENA/USP, 2004. 94p. (Tese de Doutorado)
AMBROSANO E.J.; TRIVELIN, P.C.O. & MURAOKA, T. Técnica para marcação dos adubos verdes Crotalária juncea e Mucuna-preta com 15N para estudos de dinâmica do nitrogênio. Bragantia, 56:219-224, 1997.
AMBROSANO, E.J. Dinãmica do nitrogênio dos adubos verdes Crotalária Juncea (Crotalária juncea) e Mucuna-Preta (Mucuna aterrima), em dois solos cultivados com milho. Piracicaba, ESALQ/USP. 1995. 83p. Tese de Doutorado
AMBROSANO, E.J.; TRIVELIN, P.C.O.; CANTARELLA, H.; AMBROSANO, G.M.B. & MURAOKA, T. Nitrogen mineralization in soil amended with sunnhemp, velvet bean and common bean residues. Scientia Agricola, 60:133-137, 2003.
AMBROSANO, E.J.; TRIVELIN, P.C.O.; CANTARELLA, H.; ROSSETTO, R.; MURAOKA, T.; BENDASSOLLI, J.A.; AMBROSANO, G.M.B.; TAMISO, L.G.; VIEIRA, F.C. & PRADA NETO, I. Nitrogen-15 labeling of Crotalaria juncea green manure. Scientia Agricola, 60:181-184, 2003.
ANTI, A.B.; MORTATTI, J.; TRIVELIN, P.C.O. & BENDASSOLLI, J.A. Radicular uptake kinetics of 15NO3-, CO(15NH2)2 and 15NH4+ in whole rice plants. Journal of Plant Nutrition, Athens, 24:1695-1710, 2001.
AQUINO, A.R.L. Níveis e modos de aplicação de uréia-15N no arroz (Oryza sativa L.) submetidos a veranicos. Piracicaba, ESALQ/USP, 1984, 134p. (Tese de Doutorado).
ARZOLLA, J.D.P.; HAAG, H.P. & MALAVOLTA, E. Estudos sobre alimentação mineral. VIII Estudo da absorção e da translocação de radiozinco no cafeeiro (Coffea arabicao L.). Anais da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz, Piracicaba, XIX:35-52, 1962.
AVILAN ROVIRA, L.A. Estudo do sistema radicular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). var. Carioca. Piracicaba, ESALQ/USP, 1975, 87p. (Dissertação de Mestrado).
BASSO, C. J.; CERETTA, C. A. Manejo do nitrogênio em sucessão a plantas de cobertura de solo, sob plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 24:905-915, 2000.
BELLATO, A.C.D.S. Determinação isotópica e elementar de boro em amostras vegetais por espctrometria de massas com fonte de plasma (ICP-MS). Piracicaba, CENA/USP, 1999, 71p. (Dissertação de Mestrado)
BENDASSOLLI, J.A. & TRIVELIN, P.C.O. Produção de aquamônia marcada com 15N. In: ENCONTRO NACIONAL DE APLICAÇÕES NUCLEARES, 1., Recife, 1991. Anais. Recife:,Departamento de Energia Nuclear-UFPE, 1991. p.17-27.
BENDASSOLLI, J.A.; MORTATTI, J.; TRIVELIN, P.C.O. & VICTORIA, R.L. Síntese de fertilizantes nitrogenados enriquecidos em 15N. Parte I. Produção de amônia anidra enriquecida em 15N. Energia Nuclear e Agricultura, 9:66-93, 1988a.
BENDASSOLLI, J.A.; TRIVELIN, P.C.O. & IGNOTO, R.F. Produção de amônia enriquecida em 15N a partir de (15NH4)2SO4. Scientia Agricola, 59:595-603, 2002.
BENDASSOLLI, J.A.; TRIVELIN, P.C.O. & MATSUI, E. Enriquecimento de 15N e produção de (15NH4)2SO4: experiência de quinze anos de trabalho no CENA. In: CONGRESSO GERAL DE ENERGIA NUCLEAR, 4., Rio de Janeiro, 1992. Anais. Rio de Janeiro: ABEN, 1992. p.803-807.
BENDASSOLLI, J.A.; TRIVELIN, P.C.O.; BOARETTO, A.E. & MORAES NETO, B.M. Preparo de uran-15N, com marcação isotópica independente nas fontes N-NO3, N-NH4 e N-NH2 a partir de KNO3-15N e (NH4)2SO4-15N. Energia Nuclear e Agricultura, 10:55-69, 1989.
BENDASSOLLI, J.A.; TRIVELIN, P.C.O.; MORTATTI, J. & VICTORIA, R.L. Síntese de fertilizantes nitrogenados enriquecidos em 15N. Parte II. Síntese de uréia enriquecida em 15N. Energia Nuclear e Agricultura, 9:94-116, 1988b.
BITTENCOURT,V.C.; GAFANELLO, B.F. & SALATA, J.C. Eficiência da adubação nitrogenada em cana de açúcar (planta). STAB, Açúcar, Álcool e Subprodutos, 5:25-29, 1986.
BLANCO, H.G. Estudos sobre absorção de zinco por folhas de cafeeiro ( Coffea arabica L.) Piracicaba, ESALQ/USP 1970, 77p. (Dissertação de Mestrado ).
BOARETTO, A. E.; BOARETTO, R.M.; MURAOKA, T.; NASCIMENTO FILHO, V.F.; TIRITAN, C.S. & MOURÃO FILHO, F.A.A. Foliar micronutrient application effects on citrus fruit yield, soil and leaf Zn concentrations and 65Zn mobilization within the plant. International Symposium on foliar nutrition for perennial fruit Plants, Meran/Merano, Italy, September, 11-15, 2001. Acta Horticulturae, 594:203-209, 2002.
BOARETTO, A. E.; MURAOKA, T.; NASCIMENTO, FILHO, V. F.; BOARETTO, R. M.; & LUCCA, E. F. Foliar absorption of 54Mn and its translocation in orange and corn plants. In: International Colloquium for the Optimzation fo Plant Nutrition, Xth, Cairo, Egypt, April 8-13, 2000, Abstracts 230-231.
BOARETTO, A. E; BOARETTO, R. M.; CONTIN, T. L. M.; MURAOKA T. “Boron is mobile or immobile?”. In: INTERNATIONAL SOCIETY OF CITRICULTURE, 10, Agadir, Marrocos 2004.
BOARETTO, A.E. & MURAOKA, T. Absorção e translocação do fósforo (32P) aplicado em cana de açúcar (Saccharum officinarum L.). Científica, 17:35-41, 1987.
BOARETTO, A.E.; DAGHLIAN, C.; MURAOKA, T. & CRUZ, A.P. Absorção foliar e translocação de cálcio (45Ca) pelo feijoeiro. Científica, São Paulo, 11(2):227-231,1983.
BOARETTO, A.E.; MURAOKA, T; CRUZ, A.P. & DAGHLIAN, C.Absorção de fósforo e enxofre pelas folhas do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Turrialba, 36:120-123, 1986.
BOARETTO, A.E.; NEPTUNE, A.M.L. & PATELLA, J.F. Efeitos e fontes de nitrogênio e de modos de aplicação do adubo fosfatado (32P) sobre a porcentagem de utilização do fósforo do superfosfato simples pelo trigo (Triticum aestivum L.). Anais da ESALQ/USP, XLII:107-117, 1985.
BOARETTO, A.E.; SCHIAVINATTO NETO, P.; MURAOKA, T.; OLIVEIRA, M.W. & TRIVELIN, P.C.O. Fertilização foliar de nitrogênio para laranjeira em estágio de formação, Scientia Agricola, 56:621-626, 1999b.
BOARETTO, A.E.; SCHIAVINATTO NETO, P.; MURAOKA, T.; TRIVELIN, P.C.O. & BISSANI, C.A. Eficiência da aplicação de 15N-uréia no solo e nas folhas de laranjeiras jovens. Laranja, 20:477-498, 1999a.
BOARETTO, R.M.; BOARETTO, A.E.; BELLATO, A.C.S.; GINÉ, M.F.; MURAOKA, T. & MOURÃO Filho, F.A.A. Absorção foliar e radicular do B em laranjeiras e sua mobilidade na planta. (Compact disc). CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO 29. Ribeirão Preto, Julho de 2003.
BOARETTO, R.M.; MOURÃO Filho, F.A.A; BELLATO, A.C.D.S.; GINÉ, M.F.; SILVA, D.H. & BOARETTO, A.E; “Boron absorption and mobility in citrus plant”. In: INTERNATIONAL SOCIETY OF CITRICULTURE, 10, Agadir, Marrocos 2004.
BODDEY, R.M. & VICTORIA, R.L. Estimation of biological nitrogen fixation associated with Brachiaria and paspalum grasses using 15N labeled organic matter and fertilizer. Plant and Soil, The Hague, 90:265-292, 1986.
BODDEY, R.M.; PEOPLES, M.B.; PALMER, B. & DART, P.J. Use of the 15N natural abundance technique to quantify biological nitrogen fixation by woody perennials. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 57:235-270, 2000.
BODDEY, R.M.; POLIDORIO, J.C.; RESENDE, A.S.; ALVES, B.J.R. & URQUIAGA, S. Use of the 15N natural abundance technique for the quantification of the contribution of N2 fixation to sugar cane and other grasses. Australian Journal of Plant Physiology, 28:889-895, 2001.
BOUTTON, T.W. Stable carbon isotopes ratios of soil organic matter and their use as indicators of vegetation and climate change. In: BOUTTON, T.W. & YAMASAKI, S. eds. Mass Spectrometry of Soils, New York: Marcel Decker, 1996. p. 47-82.
BURRIS, R.H. & MILLER,C.E. Application of 15N to the study of biological nitrogen fixation. Science, New York, 93:114-115, 1941.
BURRIS, R.H. & WILSON, P.W. Methods for measurement of nitrogen fixation. In: COLOWICK, S.P.; KAPLAN, N.O., eds. Methods in Enzymology. New York, Academic Press, 4:355-366, 1957.
BURRIS, R.H. Methodology. In: A. QUISPEL, ed. The Biology of nitrogen fixation. Amsterdam, North-Holland, 1974. p.9-33.
BURRIS, R.H. Nitrogen fixation-assay methods and techniques. In: SAN PIETRO, A., ed. Methods in Enzymology. New York, Academic Press, 1972. 24:415-431.
BURRIS, R.H.; EPPLING, F.J.; WAHLIN, H.B. & WILSON, P.W. Studies of biological nitrogen fixation with isotopic nitrogen. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 7:258-262, 1943.
CALVACHE, U.M.; LIBARDI, P.L.; REICHARDT, K.; VICTORIA, R.L.; SILVA, J.C.A. & URQUIAGA, C.S. Absorção e redistribuição do nitrogênio proveniente do fertilizante CO(15NH2)2 por dois híbridos de milho. Pesq. Agropec. Bras., 17:1547-1557, 1982.
CAMARGO, P.B. Dinâmica do N dos fertilizantes: uréia (15N) aquamônia (15N) incorporados ao solo na cultura da cana de açúcar. Piracicaba, ESALQ/USP, 1990. 101p. (Dissertação Mestrado).
CAMPBELL, N.E.R.; DULAR, R. & LEES, H. The production of 15N2 by 50MeV protons for use in biological nitrogen fixation. Can. J. Microbiol., 13:5687-599, 1967.
CARMELLO, Q.A. Fatores que afetam a determinação do “valor L”e sua comparação com a capacidade de adsorção de fósforo e o valor E em dois solos do Estado de São Paulo. Piracicaba, ESALQ/USP, 1980, 72p. (Dissertação de Mestrado)
CARNAUBA, B.A.A. Eficiência de utilização e efeito residual da uréia-15N em cana de açúcar (Saccharum spp) em condições de campo. Piracicaba, ESALQ/USP, 1989. 193p. (Dissertação de Mestrado)
CARNAUBA, B.A.A.; VICTORIA, R.L.; COSTA, A.C.S. & TRIVELIN, P.C.O. Efeito da vinhaça na dinâmica do sulfato de amônio (15N) aplicado a um oxisol (LV). Energ. Nucl. Agric., 10:71-82, 1989.
CARNEIRO JUNIOR, F.; BENDASSOLLI, J.A.; MORTATTI, J.; TRIVELIN, P.C.O. & VICTORIA, R.L. Separação dos isótopos de boro em colunas de resina de troca aniônica. Enriquecimento isotópico de 10B. Química Nova, 17:446-450, 1994.
CARNEIRO, A.E.V.; TRIVELIN P.C.O. & VICTORIA, R.L. Utilização da reserva orgânica e de nitrogênio do tolete de plantio (colmo-semente) no desenvolvimento da cana-planta. Scientia Agricola, 53:199-209, 1995.
CARNEIRO, R. G.; MAZZAFERA, P.; FERRAZ, L.C.C.B.; MURAOKA, T. & TRIVELIN, P.C.O. Uptake and translocation of nitrogen, phosphorus and calcium in soybean infected with Meloidogyne incognita and M. javanica. Fitopatologia brasileira, 27:141-150, 2002.
CARRANCA, C.; MENINO, M.R.; TOMÁS, C.; VARENNES, A. de. Fate of 15N in young “Lane Late” orchard fertigated by drip irrigation, in a portuguese light soil. Relatório de pesquisa. Estação experimental de Oeiras, Portugal, 20p., 2000.
CASTELLANE, P.D. Constatação e interpretação fisiológica de diferenças de suscetibilidade de cultivares de tomateiro (Lycopersicum esculentum Mill.) à podridão agrícola. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1985. 183p. (Tese de Doutorado).
CHASE, G.D. & RABINOWITZ, J.L. Principles of radioisotope methodology. Burgess Publishing Company, Minneapolis, 1967, 633p.
COELHO, A.M. Balanço de nitrogênio (15N) na cultura do milho (Zea maysL.) em um Latossolo Vermelho Escuro fase cerrado. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1987. 142p. (Dissertação de Mestrado).
COLAÇO, W. Transformações do nitrogênio no sistema solo-planta-atmosfera, sob condições de laboratório e casa de vegetação, com ênfase a denitrificação. Piracicaba, ESALQ/USP, 1988. 377p. (Tese de Doutorado).
COUTO, P.A.Imobilização do nitrogênio do sulfato de amônio e da uréia aplicados em pré-semeadura e cobertura na cultura do milho em sistema plantio direto: 2º ano do estudo). Uberlândia, 2003. 73p. (Dissertação de Mestrado).
CROCOMO, O.J. & MALAVOLTA, E. The uptake of radiophosphate by barley plantas as influenced by magnesium. Anais da ESALQ/USP. Piracicaba XXI:43-49, 1964.
CROCOMO, O.J. & NEPTUNE, A.M.L. Distribuição de 35S aplicado às folhas de plantas de café cultivado em solução nutritiva. O Solo, Piracicaba 53:95-99, 1961.
CROCOMO, O.J. Estudo sobre metabolismo da uréia 14C aplicada às folhas de cafeeiro (Coffea arábica L.) normal e deficiente em nitrogênio. Piracicaba, ESALQ/USP, 1959, 83p. (Tese de Livre Docência).
CRUZ, A.D. Absorção de cálcio pelos tecidos da folha do cafeeiro (Coffea arábica L.) var. Mundo Novo. Piracicaba, ESALQ/USP, 1973. 43p. (Dissertação de Mestrado)
DAGHLIAN, C. Eficiência da adubação foliar de uréia-15N em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Piracicaba, ESALQ/USP, 1986. 88p. (Dissertação de Mestrado).
DE-POLLI, H. Ocorrência de fixação de 15N2 nas gramíneas tropicais Digitaria decumbens e Paspalum notatum. Piracicaba, ESALQ/USP, 1975. 95p. (Dissertação de Mestrado).
DE-POLLI, H.; MATSUI, E.; DOREREINER, J. & SALATI, E. Conformation of nitrogen fixation in two tropical grasses by 15N2 incorporation. Soil Biol. Biochem., 9:119-123, 1977.
DEVLIN, R.M. & BARKER, AV. Photosynthesis. Van Nostrand Reinhold Cmpany. New York. 1971. 304p.
DIAS, L.E.; ESTEVÃO, M.M.; ALVAREZ, V.H; SILVA, E.A.M.; NOVAES, R.F. & BRAGA, J.M. Estudo da translocação de fósforo em cafeeiro pela utilização de radiofósforo. Rev. Ceres, 34:453-461, 1987.
FAUST, H. Nitrogen-15 in agriculture: 1978-1980. Akademie der Wessenschaften der DDR, Leipzig, 1981. 68p.
FEIGENBAUM, S.; BIELORAI, H.; ERNER, Y. & DASBERG, S. The fate of 15N labeled nitrogen applied to mature citrus trees. Plant and Soil, 97:179-187, 1987.
FENILLI, T.A.B. Dinâmica do nitrogênio em laranjeiras jovens, cultivadas em solução nutritiva. Piracicaba, CENA/USP, 2002. 57p. (Dissertação de Mestrado).
FERNANDES, C. & MURAOKA, T. Absorção de fósforo por híbridos de milho cultivados em solo de cerrado. Sci. Agric. 59:781-787, 2002.
FIORE, M.F. Fixação biológica de nitrogênio associado com cultivares de arroz inundado. Piracicaba, ESALQ/USP, 1989. 115p. (Dissertação de Mestrado).
FIORE. M.F.; SILVA, P.M.; FERREIRA, R.M.; VICTORIA, R.L.; TSAI, S.M. Mineralização da azola marcada com 15N em solo cultivado e não cultivado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 14:305-312, 1990.
FLORES, L.M. Avaliação quantitativa da eficiência de utilização de duas fontes de nitrogênio, CO(15NH2)2SO4 pela cultura de milho (Zea mays L.). Piracicaba, ESALQ/USP 1986. 103p. (Dissertação de Mestrado).
FREITAS, J.R. Dinâmica do nitrogênio em um solo terra roxa estruturada (TER) tratado com matéria orgânica vegetal e sulfato de amônio enriquecidos com o isótopo 15N. Piracicaba, ESALQ/USP, 1984, 113p. (Dissertação de Mestrado)
FREITAS, J.R.; VICTORIA, R.L.; RUSCHEL, A.P. & VOSE, P.B. Estimation of N2-fixation by sugarcane, Saccharum sp. And soybean Glycine max, grow in soil with 15N labeled organic matter. Plant Soil. 82:257-261, 1984.
FRIED, M. & MIDDELBOE, V. Measurement of amount of nitrogen fixed by a legume crop. Plant Soil, 47:713-715, 1977.
GAVA, G.J.C. Compartimentalização do nitrogênio no sistema solo-planta na implantação da semeadura direta no ciclo da cultura do milho. Piracicaba, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo 2003. 125p. (Tese de Doutorado).
GAVA, G.J.C. Utilização do nitrogênio da uréia (15N) e da palhada (15N) por soqueira de cana-de-açúcar no manejo sem despalha a fogo. Piracicaba, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo.1999. 81p. (Dissertação de Mestrado).
GAVA, G.J.C.; TRIVELIN, P.C.O.; OLIVEIRA, M.W.; VITTI, A.C. & PENATTI, C.P. Perdas de amônia proveniente da mistura de vinhaça e uréia aplicada ao solo com e sem cobertura de palha de cana-de-açúcar. STAB - Açúcar Alcool e Subprodutos, Piracicaba, 19:40-42, 2001.
GAVA, G.J.C.; TRIVELIN, P.C.O.; VITTI, A.C. & OLIVEIRA, M.W. Recuperação do nitrogênio da uréia (15N) e da palhada (15N) por soqueira de cana-de-açúcar (Saccharum spp.). Revista Brasileira de Ciência do Solo, 27:621-630, 2003.
HANSON, E.J. Movement of boron out of tree fruit leaves. Hortscience, 26:271-273, 1991.
HART, S.C. & MYROLD, D.D. 15N tracer studies of soil nitrogen transformations. In: BOUTTON, T.W.; YAMASAKI, S., eds. Mass Spectrometry of Soils, New York: Marcel Decker, 1996. p. 225-245.
HAUCK, R.D. & BREMNER, J.M. Use of tracers for soil and fertilizer nitrogen research. Adv. Agronomy, New York, 28:219-266, 1976.
HAUCK, R.D. & BYSTRIN, M. A selected bibliography for agricultural scientists. The Iowa State University Press, Arnes, 1970. 206p.
HEATH, R.L. Table of isotopes. In: WEAST, R.C. ed. Handbook of Chemistry and Physics. 53a ed. Cleveland. The Chemical Rubber Co. p. B-270-354, 1973.
HERNANDEZ, F.F.F. Absorção de fósforo em raízes destacadas de milho (Zea mays L.) diferenças entre híbridos e linhagens. Piracicaba. ESALQ/USP, 98p, 1978. (Dissertação de Mestrado)
HUNGRIA, M.; NEVES, M.C.P. & VICTORIA, R.L. Assimilação do nitrogênio pelo feijoeiro. II. Absorção e translocação do N mineral e do N2 fixado. Rev. bras. Ci. Solo, 9:201-209, 1985.
JANSSON, S.L. & PERSSON, J. Mineralization and immobilization of soil nitrogen. In: STEVENSON, F.J. ed. Nitrogen in Agricultural Soils, Madison, SAS, 1982. p.229-252. (Agronomy Monograph, 22).
L’ANNUNZIATA, M.F.& LEGG, J.O. Isotopes and radiation in agricultural sciences. V.1. Soil Plant Water relationships. New York, Academic Press, 1984, 892p.
LANGE, A. RISSATTI, E. SILVA, A.F. BORGES, C. A. TAITSON, C. FERRAZ, M.V. TRIVELIN, P.C.O. & LARA CABEZAS, W.A.R. Épocas de aplicação de nitrogênio no milho em sistema plantio direto em solos de textura argilosa e arenosa de Cerrado. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 29. Ribeirão Preto, 2003. Resumos expandidos, 2003.
LARA CABEZAS, W.A.R. Marcação de vinhaça com 15N e avaliação de perdas gasosas de nitrogênio da vinhaça-15N e uréia-15N em solos cultivados com cana-de-açúcar (Saccharum spp). Piracicaba, ESALQ/USP, 1991. 85p. (Tese de Doutorado).
LARA CABEZAS, W.A.R. & LANGE, A. A cobertura morta aumenta a recuperação de N-fertilizante na cultura do milho. Revista Plantio Direto, 73:23-29, 2003.
LARA CABEZAS, W.A.R. Calibração de um método para estimar perdas por volatilização de N-NH3 de fertilizantes nitrogenados aplicados no solo. Piracicaba, ESALQ/USP, 1987, 202p. (Dissertação de Mestrado)
LARA CABEZAS, W.A.R. Imobilização do nitrogênio na cultura de milho após a aplicação em pré e pós semeadura da uréia e sulfato de amônio. Revista Plantio Direto, 65:14-20, 2001.
LARA CABEZAS, W.A.R.; BASSO, L.C. & TRIVELIN, P.C.O. Marcação de vinhaça com 15N; uso do produto em estudos de adubação mineral de plantas e potencial da técnica isotópica em estudos de metabolismo nitrogenado na fermentação etanólica. In: ENCONTRO NACIONAL DE APLICAÇÕES NUCLEARES, 1., Recife, 1991. Anais. Recife, Departamento de Energia Nuclear-UFPE, 1991. p.43-54.
LARA CABEZAS, W.A.R.; TRIVELIN, P.C.O. & SILVEIRA, J.A.G. da. Distribuição de 15N-(NH4)2SO4 complementado no processo de fermentação etanólica nas frações de N-insolúvel e N-solúvel. In: CONGRESSO GERAL DE ENERGIA NUCLEAR, 3. Rio de Janeiro, 1990. Anais. Rio de Janeiro, 1990, 8p.
LARA CABEZAS, W.A.R.; TRIVELIN, P.C.O.; BENDASSOLLI, J.A.; SANTANA, D.G.; & GASHO, G.J. Calibration of a semi-open static collector for determination of ammonia volatilization from nitrogen fertilizers. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 30:389-406, 1999.
LARA CABEZAS, W.A.R.; TRIVELIN, P.C.O.; KORNDORFER, G.H. & PEREIRA, S.
Balanço nitrogenado da adubação sólida e fluida de cobertura na cultura de milho em sistema plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 24:363 - 376, 2000.
LEA-COX, J.D.; SYVERTSEN, J.P. & GRAETZ, D.A. Springtime 15nitrogen uptake, partitioning, and leaching losses from young bearing citrus trees of differing nitrogen status. J. Amer. Soc. Hort. Science, 126:242-251, 2001.
LEGAZ, F. & PRIMO-MILLO, E. Influence of flowering, summer and autumn flushes on the absorption and distribution of nitrogen compunds in citrus. Proc. Int. Soc. of Citriculture, v.1, p.224-233, 1984.
LEGAZ, F.; PRIMO-MILLO, E.; PRIMO-YUFERA, E. & GIL, C. Dynamics of 15N-labeled nitrogen nutrients in “Valência” orange trees. Proc. Int. Soc. Citriculture, V, Tokyo, v.2, p.575-582, 1981.
LEGAZ, F.; PRIMO-MILLO, E.; PRIMO-YUFERA, E.; GIL, C. & RUBIO, J.L. Nitrogen fertilization in citrus. I. Absorption and distribution of nitrogen in calmondim trees (Citrus mitis Bl) during flowering, fruit set and initial fruit development periods. Plant and Soil, 66:339-351, 1982.
LEGG, J.O. & MESSINGER, J.J. Soil nitrogen budgets. In: STEVENSON, F.J. ed. Nitrogen in Agricultural Soils, Madison, SAS, 1982. p.503-566, (Agronomy Monograph, 22)
LEGG, J.O. & SLOGER, C. A tracer method for determining symbiotic nitrogen fixation in field studies. In: SECOND INTERNATIONAL CONFERENCE ON STABLE ISOTOPES, Oak Brook, III. Proceedings, 1975. p.661-666.
LEITE, V.M. Absorção e translocação de boro em cafeeiro. Botucatu, Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, 2002, 104p. (Tese de Doutorado)
LIBARDI, P.L. & REICHARDT, K. Destino da uréia aplicada a um solo tropical. Rev. bras. Ci. Solo,Campinas, 2:40-44, 1978.
LIBARDI, P.L. Balanço de nitrogênio em culturas agrícolas e desvios encontrados na sua quantificação. Piracicaba, ESALQ/USP, 1984. (Tese de Livre Docência).
LIBARDI, P.L.; VICTORIA, R.L.; REICHARDT, K. & CERVELLINI, A. Nitrogen cycling in 15N-fertilizer bean (Phaseolus vulgaris L.) crop . Plant Soil, 67:193-208, 1982.
LIMA, E.; BODDEY, R.M. & DOBEREINER, J. Quantification of biological nitrogen fixation associated with sugar cane using a 15N aided nitrogen balance. Soil Biol. Biochem., 19:165-170, 1987.
LOURENÇO, A.J. & MATSUI, E. Avaliação da proporção de gramínea e leguminosa na dieta de bovinos por determinação de isótopos naturais nas fezes. Zootecnia, 19:8-15, 1981.
LUCA, E.F. Eficiência de uso do fósforo de fosfatos de cálcio por mudas de Eucalyptus grandis. Piracicaba, CENA/USP, 1997. (Dissertação de Mestrado)
LUCA, E.F.; BOARETTO, A.E.; MURAOKA, T. & CHITOLINA, J.C. Eficiência de absorção e utilização de 32P por mudas de ucalipto e arroz. Scientia Agricola, Piracicaba, 59:543-547, 2002.
MALAVOLTA, E. & NEPTUNE, A.M.L. Estudos sobre alimentação mineral do cafeeiro. II. Absorção do superfosfato radioativo pelo cafeeiro (Coffea arábica L., var. Bourbon Amarelo) em condições de campo. Anais da ESALQ/USP, Piracicaba, XVI:101-111, 1959.
MALAVOLTA, E.; NEPTUNE, A.M.L.; ARZOLLA, J.D.P.; CROCOMO, O.J.; HAAG, H.P. & LOTT, N.L. Tracer studies in a coffea plant (Coffea arabica L.). Anais da ESALQ/USP, Piracicaba, XVI:65-78, 1959.
MARSOLA, T. Marcação de plantas com 32P para estudos da mineralização do fósforo orgânico. Piracicaba, Piracicaba, CENA/USP, 2003. 69p. (Dissertação de Mestrado)
MARTINÉZ, J. M.; BAÑULS, j.; QUIÑONES, A.; SERNA, M. D.; PRIMO-MILO, E. & LEGAZ, F. Transformations of 15N-labeled ammonium sulfate applied to citrus trees in spring. Proc. IX Int. Soc. of Citriculture Congress, 2000. v.1, p.435-436.
MASCARENHAS, H.A.A.; MURAOKA, T.; TANAKA, R.T.; AMBROSANO, E.J. & TRIVELIN, P.C.O. Crescimento da planta e absorção de nitrogênio em função da inoculação com Rizóbio e adubação mineral em soja nodulante e não-nodulante. Revista da Agricultura, 75:359-371, 2000.
MATSUI, E.; SALATI, E.; BRINKMANN, W.L.F. & FRIEDMAN, I. Vazões relativas dos rios Negro e Solimões través das concentrações de 18O. Acta Amazônica, 3:31-46, 1972.
MATSUI, E. Utilização de isótopos estáveis em pesquisas. SPECTRUM. J. bras. Ci., 1:73-76, 1981.
MATSUI, E.: VOSE, P.B.; RODRIGUES, N.S. & RUSCHEL, A.P. Use of 15N enriched gas to determine N2-fixation by undisturbed sugarcane plant in the field. In: VOSE, P.B.; AP. RUSCHEL, eds. Associative N2-fixation. Boca Raton, CRC press, 1981. v.2, p.153-161.
MATTOS JUNIOR, D. de. Biomass distribution and nitrogen-15 partiotioning in citrus trees on a sandy entisol. Soil Sci. Soc. Am. J., 67:555-563, 2003.
MÁXIMO, E. Obtenção de NH4+ com alto enriquecimento no isótopo 15N por cromatografia de troca iônica em sistema cascata. Piracicaba, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo. 1998. 83p. (Dissertação de Mestrado)
MÁXIMO, E. Separação de 34S por cromatografia de troca iônica em sistema cascata e produção de (15NH4)234SO4. Piracicaba, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo.2002. 98p. (Tese de Doutorado).
MEEKS, J.C. 13N Techiques. In: In: KNOWLES, R.; BLACKBURN, T.H. eds. Nitrogen Isotope Techiniques, San Diego, Academic Press, 1993. p.181-208.
MEIRELLES, N.M.D.; LIBARDI, P.L. & REICHARDT, K. Absorção e lixiviação de nitrogênio em cultura de feijoeiro, Phaseolus vulgaris (Rosinha). Rev. bras. Ci. Solo, 4:83-88, 1980.
MORALES MORALES, L.E. Fatores que afetam a determinação o fósforo isotopicamente trocável m solos. Piracicaba, ESALQ/USP, 1981, 82p. (Dissertação de Mestrado).
MOREIRA, A. Influência do magnésio na absorção e transporte do manganês e do zinco na soja. Piracicaba, CENA/USP, 1999, 138p. (Tese de Doutorado)
MOTANGE, D.; WAREMBOURG, F.R. & BARDIN, R. Utilisation du 15N2 pour estimer la fixation d’azote et sa repartition chez les legumineuses. Plant Soil, 63:131-139, 1981.
MURAOKA, T. & BOARETTO, AE. Uso de isótopos em estudos de adubação foliar. In: BOARETTO, A. E.; ROSOLEM, C.A. Adubação foliar, vol. II, Fundação Cargil, Campinas, 1989. P.321-334,
MURAOKA, T. Efeito de fontes de nitrogênio na absorção de fósforo pelo trigo. Energ. Nucl. Agric., 5:31-40, 1983.
MURAOKA, T. Efeitos da forma, fonte e parcelamento do nitrogênio (15N) na cultura do trigo (Triticum aestivum L.). Piracicaba, ESALQ/USP, 1973. (Dissertação de Mestrado).
MURAOKA, T. Solubilidade do zinco e do manganês em diversos extratores e disponibilidade desses dois micronutrientes para o feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cv. Carioca. Piracicaba, ESALQ/USP, 1981, 141p. (Tese de Doutorado)
MURAOKA, T. Técnicas isotópicas nos estudos de fertilidade do solo e adubação. Piracicaba, CENA/USP, 1999. 100p. (Tese de Livre Docência).
MURAOKA, T. Uso de técnicas isotópicas em fertilidade do solo. In: OLIVEIRA, A.J; GARRIDO, W E; ARAUJO, J.D. & LOURENÇO, S. eds. Metodologia de Pesquisa em Fertilidade do Solo. Brasília. EMBRAPA, SEA, 1991. p.255-273.
MURAOKA, T.; AMBROSANO, E.J.; ZAPATA, F.; BORTOLETTO, N.; MARTINS, A.L.M.; TRIVELIN, P.C.O.; BOARETTO, A.E. & SCIVITTARO, W.B. Eficiencia de abonos verdes (crotalaria y mucuna) y urea, aplicados solos o juntamente, como fuentes de N para el cultivo de arroz. Terra, 20:17-23, 2002.
NATALE, W. Resposta da goiabeira à adubação fosfatada. Jaboticabal Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNESP. 1999, 132p. (Tese de Livre-Docência).
NEPTUNE, A.M.L. & MURAOKA, T. Aplicação de uréia-15N em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cultivar Carioca. Rev. bras. Ci. Solo, 2:51-55, 1978.
NEPTUNE, A.M.L. & MURAOKA, T. Uso de isótopos em química e fertilidade do solo. Rev. bras. Ci. Solo, 2:151-163, 1978b.
NEPTUNE, A.M.L. A técnica do valor A na determinação do fósforo disponível do solo e do fertilizante, utilizando o arroz (Oryza sativa L.). Piracicaba, ESALQ/USP, 1964, 75p. (Tese de Livre Docência)
NEPTUNE, A.M.L. Efeito de diferentes épocas e modos de aplicação do N na produção de milho, na quantidade de proteína, na eficiência do fertilizante e na diagnose foliar, utilizando o sulfato de amônio 15N. Anais da ESALQ/USP, 34:515-539, 1977.
NICHOLAS, D.J.D.; SYLVESTER, D.J. & FOWLER, J.F. Use of radioactive nitrogen in studing nitrogen fixation in bacterial cells and their extracts. Nature. 189:634-636, 1961.
OLIVEIRA, M.W.O. Dinâmica do nitrogênio da uréia (15N) no sistema solo-cana-de-açúcar com e sem queima da palhada. Piracicaba, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo.1999. 93p. (Tese de Doutorado).
RAPOSO, R.W.C. Eficiência de cultivares de soja na absorção e utilização de fósforo. Piracicaba. ESALQ/USP, 2003. 75p. (Tese de Doutorado)
REICHARDT, K.; LIBARDI, P.L.; VICTORIA, R.L. & VIEGAS, G.P. Dinâmica do nitrogênio num solo cultivado com milho. . Rev. bras. Ci. Solo, 3:17-20, 1979.
RENNIE, R.J. Comparison of 15N aided methods for determining symbiotic dinitrogen fixation. Rev. Ecol. Biol. Soil, 16:455-463, 1979.
RENNIE, R.J.; RENNIE, D.A. & FRIED, M. Concepts of 15N usage in dinitrogen fixation studies. In: IAEA. Isotopes in biological dinitrogen fixation. Vienna, Austria, 1978. p.107-133. (Panel Proceedings Series).
RIBEIRO, G. Efeito de períodos de incubação de adubos verdes (mucuna e puerária) na liberação de nitrogênio (15N) e enxofre (35S) para o arroz. Piracicaba, CENA/USP, 1996, 82p. (Dissertação de Mestrado)
ROQUE, M.L. Sorção de radiocésio em solos tropiciais: medidas de contenção e de remediação de solos contaminados por 137Cs. Piracicaba, CENA/USP, 2003. 152p. (Tese de Doutorado)
ROSSETE, A.L.R.M. Produção de gesso (Ca34SO4.2H2O) marcado com 34S. Piracicaba, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo. 2002. 73p. (Dissertação de Mestrado).
RUBEN, S.; HASSID, W.Z. & KAMEN, M.D. Radioactive nitrogen in the study of N2 fixation by non-leguminous plants. Science, 91:578-579, 1940.
RUSCHEL, A.P.; HENIS, Y. & SALATI, E. N-15 tracing of N-fixation with soil-grown sugar cane seedlings. Soil Biol. Biochem., 7:181-182, 1975.
RUSCHEL, A.P.; SALATI, S. & VOSE, P.B. Nitrogen enrichement of soil plant by Rhizobium phaseoli-Phaseolus vulgaris symbiosis. Plant and Soil. 51:425-429, 1979a.
RUSCHEL, AP. Fixação biológica de nitrogênio em cana de açúcar. Piracicaba, ESALQ/USP, 1975. 73p. (Tese de Doutorado)
RUSCHEL, AP.; MATSUI, E.; ORLANDO FILHO, J. & BITTENCOURT, V.C. Closed system nitrogen balance studies in sugarcane utilizing 15N – ammonium sulphate. In: CONGRESS OF THE INTERNATIONAL SOCIETY OF THE SUGAR CANE TECHNOLOGISTS, 16, São Paulo, 1977. Proceedings. São Paulo, ISSCT, p.1539-47, 1978.
RUSCHEL, AP.; VOSE, P.B.; MATSUI, E.; VICTORIA, R.L. & SAITO, S.M.T. Field evaluation of N2-fixation and N-utilization by Phaseolus bean varieties determined by 15N isotope dilution. Plant and Soil, 65:397-407, 1982.
SÁ, J. C. M. Nitrogênio: Influência da rotação de culturas e resposta da cultura do milho em solos sob plantio direto. In: CURSO SOBRE MANEJO DO SOLO NO SISTEMA PLANTIO DIRETO, Castro, 1996. Anais. Castro: Fundação ABC para Assistência e Divulgação Técnica Agropecuária, 1996. p.213-228.
SAITO, S.M.T. Relações entre fixação de 15N2, evolução de H2 e redução de C2H2 em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Piracicaba, ESALQ/USP, 1978, 98p. (Tese de Doutorado)
SAITO, S.M.T.; MATSUI, E. & SALATI, E. 15N2 fixation, H2 evolution and C2H2 reduction relationships in Phaseolus vulgaris. Physiol. Plant., 49:37-42, 1980.
SAMPAIO, E.V.S.B. & SALCEDO, I.H. Eficiência de utilização de uréia-15N por cana planta e três socas em tabuleiro costeiro de Pernambuco. In: Congresso Nacional da STAB, 4. Olinda, 1987. Anais. Olinda, STAB-Sociedade dos Técnicos Açucareiros e Alcooleiros do Brasil, 1987. p.46-49.
SAMPAIO, E.V.S.B.; SALCEDO, I.H. & BETTANY, J. Dinâmica de nutrientes em cana de açúcar. I. Eficiência na utilização de uréia (15N) em aplicação única e parcelada. Pesq. Agropec. Bras., 19:943-949, 1984.
SAMPAIO, E.V.S.B.; SALCEDO, I.H.; VICTORIA, R.L. & TRIVELIN, P.C.O. Redistribution of the nitrogen reserves of 15N-enriched stem cuttings and dinitrogen fixed by 90 day-old sugarcane plants. Plant and Soil, 108:275-279, 1988.
SANTIAGO, T.M.D. Eficiência da adubação foliar com uréia (15N) em soja (Glycine max L. Merrill). Piracicaba, ESALQ/USP, 1989. 68p (Dissertação de Mestrado)
SARRUGE, J.R.; AMORIM, H.V. & MALAVOLTA, E. Estudos sobre alimentação mineral do cafeeiro. XVIII Nota sobre a absorção foliar e radicular do fósforo por plantas jovens de Coffea arábica L., var. Mundo Novo. Anais da ESALQ/USP, Piracicaba, XXIII:81-83, 1966.
SCIVITTARO, W.B. Utilização de nitrogênio (15N) e enxofre (35S) do adubo verde mucuna-preta pelo milho. Piracicaba, CENA/USP, 1998, 107p. (Tese de Doutorado)
SCIVITTARO, W.B.; MURAOKA, T.; BOARETO, A.E. & TRIVELIN, P.C.O. Utilização de nitrogênio de adubos verde e mineral pelo milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 24: 917-926, 2000.
SCIVITTARO, W.B.; MURAOKA, T.; BOARETTO. A.E. & TRIVELIN, P.C.O. Transformações do nitrogênio proveniente de e uréia utilizados como adubo verde no cultura do milho. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 38:1427-1433, 2003.
SHEARER, G.; KOHL, D.H. Natural abundance of 15N: Fractional contribution of two sources to a common sink and use of isotope discrimination. In: KNOWLES, R.; BLACKBURN, T.H. eds. Nitrogen Isotope Techniques. SanDiego: Academic Press, 1993, p. 89-126.
SHU, Z.H.; RUTSKE, M. & OBERLY, G.H. Boron (B) mobility in one-year-old ‘Red Haven’ peach trees. ASHS Annu. Mtg, Tulsa, Prog. & Abstr. 1989. p.105.
SHU, Z.H.; WU, W. Y.J.; OBERLY, G. H.; CARY, E. E. Permeability of peach cuticles to boron. J. Plant Nutrition, 17:1231-1242, 1994.
SILVA, R. Potencial da Mucuna-Preta como adubo verde para o arroz-de-sequeiro em latossolo amarelo da Amazônia. . Piracicaba, ESALQ/USP, 1991. 136p. (Tese de Doutorado).
SPOLIDORIO, E.S. Balanço de nitrogênio (15N) na cultura do trigo irrigado. Piracicaba, – Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo. 1999. 128p. (Tese de Doutorado)
SUHET, A.R. Efeito do 59Fe e do 65Zn na produção de matéria seca e na composição química do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cv. Carioca e na fixação do nitrogênio atmosférico, em três solos. Piracicaba, ESALQ/USP, 1976, 73p. (Dissertação de Mestrado)
TEIXEIRA, G. M. Recuperação do enxofre (34S) aplicado ao solo em cultivos sucessivos com milho ou soja e alfafa. Piracicaba, 2004 Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo.. 77p. (Dissertação de Mestrado).
TEIXEIRA, G.M.; TRIVELIN, P.C.O.; BENDASSOLLI, J.A.; MURAOKA, T. & GAVA, G.J.C. Utilização do enxofre aplicado ao solo pela soja, avaliado com as técnicas isotópicas: 34S (estável) e 35S (radiativo). Revista Brasileira de Pesquisa e Desenvolvimento, 4:1510-1512, 2002.
TREVIZAM, A.R.; ABREU Jr., C.H.; ARMELIN, M.J.A.; VILLANUEVA, F.C.A & SAIKI, M. Contaminantes en fertilizantes comerciales brasileños del tipo "fritas". II Congreso de Agricultura Tropical. Havan, Cuba, 4 a 9 de abril de 2004. CD
TRIVELIN, P.C.O. Enriquecimento isotópico de 15N por cromatografia de troca iônica. Piracicaba, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo.1976. 95p. (Dissertação de Mestrado).
TRIVELIN, P.C.O. Medida da fixação simbiótica do nitrogênio marcando-se a atmosfera do solo com 15N2 a baixo enriquecimento. Piracicaba, ESALQ/USP, 1982, 162p. (Tese de Doutorado)
TRIVELIN, P.C.O.; BENDASSOLLI, J.A.; CARNEIRO JUNIOR, F.; MURAOKA, T. Sulfur utilization by rice and crotalária júncea from sulfate 34S applied to the soil. Scientia Agricola, 59:205-207, 2002a.
TRIVELIN, P.C.O.; CARVALHO, J.G.; SILVA, A.Q.; PRIMAVESI, A.C.P.A.; CAMACHO, E.; EIMORI, I.E. & GUILHERME, M.R. Adubação foliar de cana de açúcar (Saccharum spp). Absorção e translocação de uréia-15N. Energ. Nucl. Agric., 9:52-65, 1988.
TRIVELIN, P.C.O.; COLETI, J.T. & MATSUI, E. Absorção e perdas de uréia aplicada por via foliar na cana de açúcar (Saccharum spp), considerando a ocorrência de chuvas e diferentes intervalos de tempo da aplicação. STAB, Açúcar, Álcool e Subprodutos, 3:2-16, 1985.
TRIVELIN, P.C.O.; MATSUI, E. & SALATI, E. Enriquecimento isotópico de 15N por cromatografia de troca iônica. I. Constante de separação isotópica e altura de placas teóricas. Energia Nuclear e Agricultura, 1:1-13, 1979a.
TRIVELIN, P.C.O.; MATSUI, E.; SALATI, E. Enriquecimento isotópico de 15N por cromatografia de troca iônica. II. Produção de sulfato de amônio enriquecido a 5 átomos % em 15N. Energia Nuclear e Agricultura, 1:59-75, 1979b.
TRIVELIN, P.C.O.; OLIVEIRA, M.W.; VITTI, A.C.; GAVA, G.J.C. & BENDASSOLLI, J.A. Perdas de nitrogênio da uréia no sistema solo-planta em dois ciclos de cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 37:193-201, 2002a.
TRIVELIN, P.C.O.; RODRIGUES, J.C.S. & VICTORIA, R.L. Utilização por soqueira de cana-de-açúcar de início de safra do nitrogênio da aquamônia-15N e uréia-15N aplicado ao solo em complemento à vinhaça. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 31:89-99, 1996.
TRIVELIN, P.C.O.; RODRIGUES, J.C.S. & VICTORIA, R.L. Aproveitamento soqueiro da cana de açúcar do nitrogênio dos adultos uréia (15N) e aquamônia (15N) incorporados ao solo em área fertilizada com vinhaça. In: Seminário de Tecnologia Agronômica, e., Piracicaba, 1986. Anais. Piracicaba, COPERSUCAR, p.287-301, 1986.
TRIVELIN, P.C.O.; RODRIGUES, J.C.S. & VICTORIA, R.L. Aproveitamento pela soqueira da cana de açúcar (segundo corte do nitrogênio residual do adubos, uréia (15N) e aquamônia (15N), aplicado no cultivo após o primeiro corte. In: Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, XXI, Campinas, 1987. Anais. Campinas, 1987a, p.105-105, (Resumo no 104).
TRIVELIN, P.C.O.; SALATI, E.; MATSUI, E.; SAITO, S.M.T. & LIBARDI, P.L. Medida da fixação do nitrogênio atmosférico em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cv. Carioca, empregando-se o método com 15N2 a baixo enriquecimento. Energ. Nucl. Agric. 6:55-74, 1984.
TRIVELIN, P.C.O.; VICTORIA, R.L. & RODRIGUES, J.C.S. Aproveitamento por soqueira de cana-de-açúcar de final de safra do nitrogênio da aquamônia-15N e uréia-15N aplicado ao solo em complemento à vinhaça. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 30:1375-1385, 1995.
TRIVELIN, P.C.O.; VICTORIA, R.L.; LARA CABEÇAS, W.A.R.; KORNORFER, G.H. & PALHARES, A.L. Aproveitamento dos adubos: aquamônia (15N) e uréia (15N) pela soqueira de cana de açúcar de início de safra cultivada em área com aplicação de vinhaça. Piracicaba, FEALQ/CENA/COPERSUCAR, 1987b. 45p. (Relatório de prestação de serviços de pesquisa tecnológica).
TRIVELIN, P.C.O.; VITTI, A.C.; OLIVEIRA, M.W.; GAVA, G.J.C. & SARRIÉS, G.A. Utilização de nitrogênio e produtividade da cana-de-açúcar (cana-planta) em solo arenoso com incorporação de resíduos da cultura. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 26:636-646, 2002b.
TRIVELIN, P.C.O; SALATI, E. & MATSUI, E. Preparo de amostras para análise de 15N por espectrometria de massa. Piracicaba, CENA/USP, 1973, 41p. (Boletim Técnico, 2).
TZI TZIBOY, E.A. Dinâmica do nitrogênio (15N) de material vegetal incorporado ao solo. Piracicaba. CENA/USP, 1993. 184p. (Dissertação de Mestrado)
TZI TZIBOY, E.A. Mineralização do enxofre e nitrogênio de sesbania, mucuna preta e crotalaria utilizadas como adubos verdes, avaliada usando 35S e 15N . Piracicaba, CENA/USP, 1998. 173p. (Tese de Doutorado)
URQUIAGA, C.; S.S.; LIBARDI, P.L.; REICHARDT, K.; MORAES, S.O. & VICTORIA, R.L. Lixiviação do nitrogênio proveniente do solo e do fertilizante (15NH4)2SO4 durante o ciclo de uma cultura de feijão. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 21:25-31, 1986.
URQUIAGA, S. & BODDEY, R.M. Theoretical considerations in the comparison of total nitrogen difference and 15N isotope dilution estimates of the contribution of nitrogen fixation to plant nutrition. Plant and Soil, 102:291-294, 1987.
URQUIAGA, S.; BOTTEON, P.T.L.; LIMA, E.; BODDEY, R.M. & DOBEREINER, J. Fixação biológica de nitrogênio: uma importante fonte de nitrogênio na cultura de cana de açúcar? In: CONGRESSO NACIONAL DA STAB, 4. Olinda-PE, 1987. Anais. Olinda, STAB- Sociedade dos Técnicos Açucareiros e Alcooleiros do Brasil, p.64-76, 1987.
URQUIAGA, S.; CRUZ, K.H.S. & BODDEY, R.M. Contribution of nitrogen fixation to sugar cane: nitrogen-15 and nitrogen-balance estimates. Soil Science Society of America Journal, 56:105-114, 1992.
VICTORIA, R.L. Uso de 15N2 com baixo enriquecimento para testes de fixação simbiótica. Piracicaba, ESALQ/USP, 1975. 93p. (Dissertação de Mestrado).
VILLAS BOAS, R.L. Recuperação do nitrogênio da uréia pelo milho: efeito da mistura com sulfato de amônio, da dose e do modo de aplicação. Piracicaba, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo 1995. 127p. (Tese de Doutorado)..
VITORELLO, V.A.; CERRI, C.C.; ANDREUX, F.; SÉLLER, C. & VICTORIA, .L. Organic matter and natural carbon-13 distribution in forested and cultivated oxisols. Soil Sci. Soc. Am. J., 53:773-778, 1989.
VITTI, A.C. Adubação nitrogenada da cana-de-açúcar (soqueira) colhida mecanicamente sem a queima prévia: manejo e efeito na produtividade. Piracicaba, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo 2003. 114p. (Tese de Doutorado).
VOSE, P.B. & VICTORIA, R.L. Re-examination of the limitations of nitrogen-15 isotope dilution technique for the field measurement of dinitrogen fixation. In: Field measurement of dinitrogen and denitrifiation. Soil Science Soc. Am., 677:23-41, 1986.
VOSE, P.B. Introduction to nuclear techniques in agronomy and plant biology. Pergamon Press, Oxford, 1980. 391p.
VOSE, P.B.; RUSCHEL, A.P.; VICTORIA, R.L.; SAITO, S.M.T. & MATSUI, E. 15-nitrogen as a tool in biological nitrogen fixation research. In: INTERNATIONAL WORKSHOP ON BIOLOGICAL NITROGEN FIXATION TECHNOLOGY FOR TROPICAL AGRICULTURE, Cali, 1981. 19p.
VOSE, P.B.; RUSCHEL, AP. & SALATI, E. Determination of N2-fixation, especially in relation to the employment of nitrogen-15 and of natural isotope variation. In: II LATIN AMERICAN BOTANICAL CONGRESS, Brasilia. 1978, 10p.
WALLACE, A.; ZIDAN, Z.I.; MUELLER, R.T.; NORTH, C.P. Translocation of nitrogen in citrus trees. Am. Soc. For Hort. Science, 64:87-104, 1954.
WANG, C.H. & WILLIS, D.L. Radiotracer methodology in biological science. Prentice Hall, Inc, N.Jersey, 1965, 381p.
WITTY, J.F. & DAY, J.M. Use of 15N2, in evaluating asymbiotic N2 fixation. In: IAEA. ISOTOPES IN BIOLOGICAL DINITROGEN FIXATION. Vienna, Austria, 1978. p.135-149, (Panel Proceedings Serie).
WOLF, G. Isotopes in biology. New York:Academic Press, 1969, 173p.
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32P
54Mn
c
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Exemplos:
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