Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.46 ppm

We present the first results of the Fermilab Muon g-2 Experiment for the positive muon magnetic anomaly $a_\mu \equiv (g_\mu-2)/2$. The anomaly is determined from the precision measurements of two angular frequencies. Intensity variation of high-energy positrons from muon decays directly encodes the difference frequency $\omega_a$ between the spin-precession and cyclotron frequencies for polarized muons in a magnetic storage ring. The storage ring magnetic field is measured using nuclear magnetic resonance probes calibrated in terms of the equivalent proton spin precession frequency ${\tilde{\omega}'^{}_p}$ in a spherical water sample at 34.7$^{\circ}$C. The ratio $\omega_a / {\tilde{\omega}'^{}_p}$, together with known fundamental constants, determines $a_\mu({\rm FNAL}) = 116\,592\,040(54)\times 10^{-11}$ (0.46\,ppm). The result is 3.3 standard deviations greater than the standard model prediction and is in excellent agreement with the previous Brookhaven National Laboratory (BNL) E821 measurement. After combination with previous measurements of both $\mu^+$ and $\mu^-$, the new experimental average of $a_\mu({\rm Exp}) = 116\,592\,061(41)\times 10^{-11}$ (0.35\,ppm) increases the tension between experiment and theory to 4.2 standard deviationsComment: 10 pages; 4 figure

Dinâmica de íons em solo ácido lixiviado com extratos de resíduos de adubos verdes e soluções puras de ácidos orgânicos Dynamic of ions in acid soil leached with green manure residues extracts and pure solutions of organic acids

A influência da aplicação de resíduos vegetais na dinâmica de íons em solos ácidos é pouco conhecida. Neste estudo, a mobilidade de íons em amostra do horizonte Bw de um Latossolo Vermelho-Escuro álico lixiviado com soluções puras de ácidos cítrico e succínico e extratos aquosos de resíduos de nabo forrageiro (Raphanus sativus) e aveia-preta (Avena strigosa) foi avaliada em colunas de solo (5, 10, 20 e 40 cm de altura por 4 cm de diâmetro). Após a percolação das soluções e extratos pelas colunas de solo determinaram-se, nas soluções efluentes, os teores de Ca (Ca s), Mg (Mg s), K (Ks), Al total (Al st), orgânico (Al so), monomérico (Al sm) e carbono orgânico dissolvido. No solo, foram determinados os teores trocáveis de Ca (Ca tr), Mg (Mg tr), K (Ktr) e Al (Al tr) e o pH (CaCl2). Os ácidos cítrico e succínico aumentaram os teores de Al st e Ca s, respectivamente, causando reduções nas frações trocáveis desses elementos no solo. O extrato de aveia-preta foi mais efetivo na remoção do Ca tr e o de nabo forrageiro na do Al tr. O decréscimo de Ca tr e Al tr foi seguido do aumento do Ktr. A formação de complexos entre Ca s e Al tr com compostos orgânicos de baixo peso molecular foi sugerida como o provável mecanismo responsável pela mobilidade dos íons polivalentes no subsolo de solos ácidos após a aplicação dos extratos de resíduos vegetais e das soluções puras de ácidos orgânicos.<br>The influence of green manure residues addition in the dynamic of ions in acid soils is not well known. In this study, ion mobility in a sample of the Bw horizon of an Dark-Red Latosol (Oxisol), leached with citric and succinic acid pure solutions and with aqueous residue extracts of black oats (Avena strigosa) and oil seed radish (Raphanus sativus) were evaluated in soil columns (5, 10, 20, and 40 cm long by 4 cm diameter). After the solutions and extracts passed through the soil columns, the following parameters were determined: solubles contents of Ca s, Mg s, Ks, Al st (total), Al so (organic), Al sm (monomeric) and dissolved organic carbon. In soil, the parameters evaluated were the exchangeable contents of Ca ex, Mg ex, Kex, and Al ex and pH (CaCl2). Citric and succinic acids increased Al st and Ca s contents, respectively, resulting in decreasing exchangeable fractions of these elements in soil. Black oats extract was more effective to extract Ca ex and oil seed radish to extract Al ex. The decrease in Ca ex and Al ex was followed by an increase in Kex. Organic complexes formed with low molecular organic ligands and Ca s and Al ex were suggested to play a role in the mobility of ions in subsoils of acid soils after the addition of both crop residues extracts and pure organic acid solutions

Resíduos de plantas de cobertura e mobilidade dos produtos da dissolução do calcário aplicado na superfície do solo Cover plant residues and mobility of dissolution products of surface applied lime

As plantas de cobertura têm recebido atenção adicional em função da liberação de ácidos orgânicos de baixo peso molecular capazes de formar complexos orgânicos com alumínio, cálcio e magnésio. Dessa forma, além de neutralizarem o alumínio tóxico, esses ácidos podem aumentar a mobilidade, no perfil do solo, dos produtos originados da dissolução do calcário aplicado na superfície. Os objetivos deste trabalho foram (a) identificar os ácidos orgânicos de baixo peso molecular presentes nos resíduos de plantas de cobertura e na solução do solo; (b) avaliar o efeito desses resíduos, juntamente com a aplicação superficial de calcário, na correção da acidez das camadas subsuperficiais do solo no sistema plantio direto, e (c) verificar a relação dos ácidos orgânicos de baixo peso molecular, liberados na decomposição de resíduos vegetais, com os efeitos, na profundidade do solo, da aplicação superficial de calcário. O experimento foi realizado em casa de vegetação em colunas de PVC com amostras indeformadas de um Cambissolo Húmico Alumínico Léptico argiloso há cinco anos no sistema plantio direto. Os tratamentos constaram da aplicação de resíduos (10 Mg ha-1) de aveia preta (1), ervilhaca (2) e nabo forrageiro (3), calcário (13 Mg ha-1) (4), calcário mais resíduo de aveia preta (5), de ervilhaca (6) e de nabo forrageiro (7) calcário mais ácido cítrico (0,91 Mg ha-1) (8) e uma testemunha (9), dispostos em blocos ao acaso. O uso da cromatografia líquida permitiu identificar os ácidos orgânicos de baixo peso molecular nos resíduos vegetais utilizados. Na aveia preta, houve predomínio do ácido transaconítico, na ervilhaca predominou o ácido málico e no nabo forrageiro os ácidos cítrico e málico. Não foi possível detectar nenhum tipo de ácido orgânico de baixo peso molecular tanto na solução percolada como na solução do solo. Os resíduos vegetais não tiveram efeito na correção da acidez do solo em profundidade. Seus efeitos restringiram-se na camada de 0-2,5 cm, tanto isoladamente como junto com o calcário.<br>Cover plants have received extra attention due to their release of low molecular weight organic acids that form organic complexes with aluminum, calcium and magnesium. Besides neutralizing toxic aluminum, such compounds can increase the mobility in the soil profile of the dissolution products of lime applied on the soil surface. Objectives of this research were (a) to identify the low molecular weight organic acids found in different cover plant species and in soil solution, (b) to evaluate the effects of the residues, alone or together with surface lime application, in relation to acidity neutralization of subsoil layers in no-tillage systems, and (c) to verify the relation between organic acids of low molecular weight, released during the decomposition of plant residues, with the effect on soil acidity properties in the soil profile due to surface lime application. The experiment was carried out in a greenhouse in undisturbed Inceptisol (Haplumbrept) soil samples in columns, collected in a field experiment under no-tillage for five years. Nine treatments were applied: residue (10 Mg ha-1) of black oat (1), common vetch (2), oil seed radish (3), lime (13 Mg ha-1) (4), lime plus residue of black oat (5), of common vetch (6), of oil seed radish (7), and lime plus citric acid (0.91 Mg ha-1), (8) and no treatment (9), arranged in randomized blocks. The liquid chromatography method (HPLC) allowed an identification of the main low molecular weight organic acids in the plant residues. Trans-aconitic acid was the most important in black oat, malic acid in common vetch, and citric and malic acids in oil seed radish. It was not possible to detect organic acids in the percolate or soil solution. Plant residues had no effect on acidity neutralization in the deeper soil since the effects, alone or with lime application on the soil surface, were restricted to the soil surface layer (0-2.5 cm)

Carbono orgânico e nitrogênio total do solo e suas relações com os espaçamentos de plantio de cafeeiro Soil organic carbon and total nitrogen as related with coffee spacing

A densidade de plantio e o arranjo das plantas exercem influência sobre a produção de resíduos vegetais nos agroecossistemas cafeeiros. Esse aporte diferenciado de resíduos regula os teores de C e N do solo. Este trabalho objetivou avaliar os teores de C orgânico e de N total em um Latossolo Vermelho distrófico cultivado com cafeeiro com diversos espaçamentos de plantio. O experimento foi conduzido no período de 1992 a 2004 na Fazenda Experimental da EPAMIG, em Machado (MG). Os tratamentos avaliados consistiram da combinação de quatro espaçamentos entre linhas (2,0; 2,5; 3,0; e 3,5 m), três espaçamentos entre plantas (0,5; 0,75; e 1,0 m) e dois sistemas de manejo dos resíduos culturais (entrelinha - EL e projeção da copa - PC), totalizando 24 tratamentos, dispostos no campo em blocos ao acaso, em esquema fatorial 4 x 3 x 2, com três repetições. Foram avaliados os teores de C orgânico (CO) e de N total do solo (NT), além da relação CO/NT. Nas amostras de solo da EL, os teores de CO e NT foram maiores do que os da PC. O espaçamento de plantio influenciou os teores de CO, com os maiores valores, em geral, no espaçamento de 3,5 m entre as linhas de plantio, quando a distância entre plantas foi de 0,5 e 0,75 m, na profundidade de 0-0,05 m. O maior acúmulo de resíduos vegetais, o menor revolvimento do solo e, conseqüentemente, os maiores teores de matéria orgânica favorecem a ocorrência de maiores teores de CO e NT na EL. A retirada da mata e o cultivo do solo com cafeeiro por 11 anos resultou em decréscimo nos teores de CO de 26 % a 38 % na EL e na PC, respectivamente, e diminuição média de 25 % nos teores de NT.<br>The density and arrangement of trees influences the production of plant residues in coffee agroecosystems. This differentiated input of biomass regulates the contents of soil-C and -N. This study aimed to evaluate the contents of organic C and total N in a Typic Hapludox, in different spacings of (Coffea arabica L.) trees and tree rows. The experiment was carried out from 1992 to 2004 on an experimental farm of EPAMIG, in Machado (Minas Gerais State, Brazil). The treatments consisted of the combination of four distances between tree rows (2.0; 2.5; 3.0 and 3.5 m), three in-row distances (0.5; 0.75 and 1.0 m) and two management systems of crop residues (interline - IL and canopy projection - CP), totaling 24 treatments, arranged randomly in the field in blocks, in 4x3x2 factorial design, with three replications. The soil organic carbon (OC) and total nitrogen (TN) contents were measured, apart from the OC/TN ratio. In samples collected in IL, the OC and TN contents were higher than those measured in CP. The cropping spacing influenced the OC contents; highest values were verified when distance between rows was 3.5 m and in-row distances 0.75 and 0.5 m, in the 0-0.05 m layer. Higher accumulation of plant residues, low soil disruption, and, consequently, higher contents of organic matter favors more OC and TN in the IL. Deforestation and coffee cropping for 11 years resulted in decreasing OC contents from 26 % to 38 %, in IL and CP, respectively, and an average reduction of 25 % for TN

Formas de carbono em Latossolo Vermelho Eutroférrico sob plantio direto no sistema biogeográfico do cerrado Carbon forms of a Typic Eutroferric Red Latossol under no-tillage in a savanna biogeographic system

Este trabalho teve por objetivo avaliar aspectos da física, química e da dinâmica de carbono de um Latossolo Vermelho Eutroférrico, sob diferentes condições de uso. Foram utilizados materiais de solo cultivado com plantio direto, irrigado e sequeiro, e sob floresta nativa, na região de Santa Helena de Goiás (GO). As amostras foram coletadas de camadas de 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m e separadas em agregados maiores e menores que 0,25 mm. Foram realizadas análises químicas e físicas para caracterização do solo e determinados o carbono orgânico total, o carbono mineralizável, o carbono da biomassa microbiana, o carbono solúvel em água e a matéria orgânica lábil. Os resultados, indicaram que o plantio direto não foi capaz de manter os níveis de carbono nos agregados, quando comparado ao solo sob floresta nativa; a matéria orgânica desempenhou papel relevante na formação e estabilização de agregados maiores que 0,25 mm; a porosidade, resistência ao penetrômetro e densidade do solo demonstraram que houve aumento da compactação do solo no sistema plantio direto, quando comparado ao solo sob floresta nativa, tendo a densidade se mostrado uma variável satisfatória para a avaliação de compactação no Latossolo Vermelho Eutroférrico; a matéria orgânica lábil apresentou potencial para ser utilizada em estudos de ciclagem de nutrientes e fenômenos de dispersão e floculação de argila.<br>The objective of this study was to evaluate physical and chemical soil properties and organic carbon dynamics in a Typic Eutroferric Red Latossol under different land uses (no-till system, irrigated and non- irrigated crops, and native forest) in the savanna region of Santa Helena de Goiás, Goiás State, Brazil. Samples were collected from five soil layers (0.0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, and 0.30-0.40 m) and separated in aggregate size groups of above or below 0.25 mm. Chemical and physical analyses determined the total organic, mineralizable, microbial biomass, and water-soluble carbon, as well as the labile organic matter for soil characterization. The following conclusions were drawn: (a) carbon levels in the aggregates were lower in the no-till system compared to the soil under natural forest; (b) organic matter plays a relevant role in the genesis and stabilization of aggregates > 0.25 mm; (c) compared to the soil under natural forest, an increased soil compaction was evidenced in the no-till system by the porosity, resistance to penetrometer, and bulk density; (d) and soil density is a satisfactory variable to evaluate soil compaction of the Typic Eutrofic Red Latosol. Labile organic matter has the potential to be used in studies of clay dispersion and flocculation phenomena besides nutrient cycling