Nos últimos anos, o Brasil tem liderado a produção e exportação mundial de cana-de-açúcar e seus derivados. Com isso, a produtividade agrícola aumenta necessitando-se ampliar as pesquisas de caráter sócio-ambiental, a fim de modelar um desenvolvimento tecnológico mais próximo do sustentável. Desta forma, torna-se necessário conhecer a contribuição do plantio da cana-de-açúcar com o aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera, especialmente no que se refere ao óxido nitroso (N2O), derivado do uso de fertilizantes nitrogenados. Sabe-se que na ausência de oxigênio, bactérias específicas passam a reduzir compostos nitrogenados, formando este poderoso gás de aquecimento global durante as etapas decorrentes de um processo conhecido como desnitrificação biológica. Através dos avanços nas áreas da biologia molecular, tornou-se possível conhecer os microorganismos não cultiváveis e suas respectivas funções em um determinado ambiente. Este trabalho teve como objetivo estimar as emissões de N-N2O nos solos de cana-de-açúcar derivadas da aplicação de fertilizantes nitrogenados durante um período de trinta dias, em duas situações de manejo da cultura: I- Sem queima: colheita mecanizada com a manutenção da palha da cana; II-Com queima: colheita manual precedida pela queima da palha da cana. Simultaneamente, os genes envolvidos na desnitrificação e produção de N2O no solo (norB, nirK, nirS e nosZ) foram quantificados por PCR quantitativo em tempo real em condições de laboratório e de campo. Sob condições de laboratório, pode-se observar que as emissões de NN2O atingiram 0,8 mg.m-2 h-1 em solos com a manutenção da palha, tanto com a aplicação de uréia quanto de nitrato de amônio. Os mesmos produtos, quando aplicados em solos sem a presença da palha emitiram 0,45 mg.m-2 h-1. No campo, os maiores fluxos de N-N2O foram encontrados no período de elevada precipitação pluviométrica, que ocorreu na primeira semana após a aplicação do fertilizante nitrato de amônio, chegando a 0,7 mg.m-2 h-1 nos solos com palha e 0,37 mg.m-2 h-1 nos solos sem a palha. Tanto no campo quanto no laboratório foram encontradas as maiores quantidades dos genes envolvidos na desnitrificação em solos com a permanência da palha, com valores próximos de 107 genes por grama de solo. A atual tendência a substituir a colheita manual da cana pela colheita mecanizada favorece a agregação do solo, diminui o grau de erosão e aumenta os estoques de carbono, mas também pode resultar em aumento das emissões de N-N2O e do fator de emissão dos fertilizantes nitrogenados, conforme encontrado para o nitrato de amônio aplicado no campo, onde o valor obtido foi de 0,3% para os solos sem a palha e 0,7% para solos com palha. Sendo assim, é fundamental estudar as melhores condições do uso da terra e o papel exercido pela microbiota que nela existe, proporcionando um tratamento mais adequado aos resíduos culturais, diminuindo assim as emissões de gases estufas. / In recent years, Brazil has led the production and worldwide export of sugarcane and its products. Thus, agricultural productivity increases need to expand research of socio-environmental, in order to model a technology development closer sustainable. Therefore, it is necessary to know the contribution of planting sugarcane with increasing concentration of greenhouse gases in the atmosphere, especially with regard to nitrous oxide (N2O), derived from nitrogenous fertilizer use. It is known that in the absence of oxygen, bacteria are specific to reduce nitrogen, forming this powerful global warming gas arising during the stages of a biological process known as denitrification. Through advances in molecular biology, it has become possible to know the non-cultivable micro-organisms and their functions in a given environment. This study aimed to measure the emissions of N-N2O in soils of sugarcane derived from the application of nitrogen fertilizers for a period of thirty days, in two situations crop management: I-No burning: mechanized harvesting with maintaining cane straw; II-With burning: manual harvest preceded by burning the straw. Simultaneously, the genes involved in denitrification and N2O production in soil (norB, nirS, nirK, and nosZ) were quantified by real-time quantitative PCR in the laboratory and the field. Under laboratory conditions, it can be seen that the N-N2O reached 0,8 mg.m-2 h-1 in soils with maintaining the straw, either with the application of urea and ammonium nitrate. The same products, when applied to soils without the presence of straw delivered 0,45 mg.m-2 h-1. In the field, the highest N-N2O fluxes were found in the period of high rainfall, which occurred in the first week after application of ammonium nitrate, reaching 0,7 mg.m-2 h-1 in soils with straw and 0,37 mg.m-2 h-1 in the soil without straw. Both in the field and in the laboratory were found greater amounts of genes involved in denitrification in soils fertilized with the permanence and straw, with values close to 107 per gram of soil. The current trend is to replace manual harvesting of sugarcane by mechanized harvesting promotes soil aggregation, decreases the degree of erosion and increases carbon stocks, but can also result in increased emission factor of nitrogen fertilizers, as found for nitrate applied in the field, where the value was 0,3% for the soil without straw and 0.7% for soils with straw. Therefore, it is essential to study the best conditions of land use and the role played by the microbiota that is therein, providing appropriate treatment to crop residues, thus reducing greenhouse gas emissions.

Atualmente a questão das mudanças climáticas causada por gases do efeito estufa (GEE), desperta grande interesse. Diante dos possíveis impactos que tais mudanças podem causar, buscam-se alternativas visando diminuir as emissões desses gases associadas a atividades antrópicas. Entre essas alternativas está a utilização de biocombustíveis, que no caso do Brasil é representado pelo etanol proveniente da cana-de-açúcar. Existe um debate sobre a magnitude da redução de emissões de GEE que tal opção de combustível representa. Fatores como mudança do uso da terra e fluxos de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) nas plantações de cana-de-açúcar, ainda estão sendo estudados. O propósito deste trabalho foi avaliar, com auxílio de modelagem computacional e sistemas de informações geográficas (SIG), as emissões de GEE associadas ao cultivo da cana-de-açúcar no estado de São Paulo, nos anos de 2003 e 2010, comparando os resultados com os obtidos a partir das diretrizes do \"Intergovernmental Panel on Climate Change\" (IPCC). Também foi avaliada a influência nos resultados quando os dois métodos são utilizados em diferentes escalas espaciais. O programa computacional de emissões utilizado foi o \"Denitrification Decomposition\" - DNDC. Inicialmente foram comparados valores de emissão simulados pelo programa com valores de um experimento com medição contínua desses gases numa plantação de cana-deaçúcar na região de Quensland - Austrália. Os resultados da simulação foram quantitativamente semelhantes aos obtidos no experimento no caso dos fluxos de N2O, e qualitativamente satisfatórios com relação aos fluxos CH4. As estimativas estaduais de emissões de N2O, obtidas através do programa DNDC foram significativamente maiores do que as obtidas pelas diretrizes do IPCC, em todas as escalas consideradas. Também foram observadas variações significativas entre as estimativas nas diversas escalas espaciais quando utilizado o programa computacional, o mesmo não sendo verificado quando utilizados os algoritmos do IPCC. Em ambos os casos também se notou um aumento na estimativa de emissões de N2O para o ano de 2010 em relação a 2003. A simulação computacional indicou que os fluxos de N2O e CH4 na cultura da cana-de-açúcar, são influenciados pelo tipo de solo e condições climáticas, sendo que tais fatores não são levados em consideração quando as estimativas são baseadas nos algoritmos do IPCC. / Currently the climate change issue caused by greenhouse gases (GHG) attracts great interest. Given the potential impacts that such changes might cause, option aiming to reduce emissions of these gases associated with anthropogenic activities are currently being sought. Among these options is the use of biofuels, which in the case of Brazil is represented by sugarcane ethanol. There is a debate about the magnitude of GHG emission reduction that this option represents. Issues like land use change and fluxes of nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) on sugarcane plantations are still being investigated. The purpose of this work is to evaluate, with the assistance of computational modeling and geographic information systems (GIS), greenhouse gases emissions associated with the cultivation of sugarcane in the state of São Paulo, in the years 2003 e 2010, comparing the results with the ones obtained by the International Panel on Climate Change (IPCC) guidelines. The influence on the results when both methods are used at different spatial scales was also evaluated. The computer program used to simulate GHG emissions was the \"Denitrification Decomposition\" - DNDC. Initially, emissions values simulated by the computer program were compared with values obtained in an experiment with continuous measurements of such gases in a plantation of sugarcane in the region of Queensland-Australia. The simulation results were quantitatively similar to those obtained in the experiment in the case of N2O fluxes, and of a satisfactory quality with respect to CH4 fluxes. The statewide estimates for N2O emissions, obtained through the DNDC program were significantly greater than the ones obtained by the IPCC guidelines, at all scales considered. Significant variations between estimates were also observed at different spatial scales when using the computer program, the same thing was not observed when using IPCC algorithms. In both cases it was also notice an increase on the estimates of N2O emissions for the year 2010 compared to 2003. The computer simulation indicated that the flows of N2O and CH4 in sugarcane crops are influenced by soil types and climatic conditions, and these factors are not taken into account when estimates are based on the IPCC algorithms.

Nos últimos anos, o Brasil tem liderado a produção e exportação mundial de cana-de-açúcar e seus derivados. Com isso, a produtividade agrícola aumenta necessitando-se ampliar as pesquisas de caráter sócio-ambiental, a fim de modelar um desenvolvimento tecnológico mais próximo do sustentável. Desta forma, torna-se necessário conhecer a contribuição do plantio da cana-de-açúcar com o aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera, especialmente no que se refere ao óxido nitroso (N2O), derivado do uso de fertilizantes nitrogenados. Sabe-se que na ausência de oxigênio, bactérias específicas passam a reduzir compostos nitrogenados, formando este poderoso gás de aquecimento global durante as etapas decorrentes de um processo conhecido como desnitrificação biológica. Através dos avanços nas áreas da biologia molecular, tornou-se possível conhecer os microorganismos não cultiváveis e suas respectivas funções em um determinado ambiente. Este trabalho teve como objetivo estimar as emissões de N-N2O nos solos de cana-de-açúcar derivadas da aplicação de fertilizantes nitrogenados durante um período de trinta dias, em duas situações de manejo da cultura: I- Sem queima: colheita mecanizada com a manutenção da palha da cana; II-Com queima: colheita manual precedida pela queima da palha da cana. Simultaneamente, os genes envolvidos na desnitrificação e produção de N2O no solo (norB, nirK, nirS e nosZ) foram quantificados por PCR quantitativo em tempo real em condições de laboratório e de campo. Sob condições de laboratório, pode-se observar que as emissões de NN2O atingiram 0,8 mg.m-2 h-1 em solos com a manutenção da palha, tanto com a aplicação de uréia quanto de nitrato de amônio. Os mesmos produtos, quando aplicados em solos sem a presença da palha emitiram 0,45 mg.m-2 h-1. No campo, os maiores fluxos de N-N2O foram encontrados no período de elevada precipitação pluviométrica, que ocorreu na primeira semana após a aplicação do fertilizante nitrato de amônio, chegando a 0,7 mg.m-2 h-1 nos solos com palha e 0,37 mg.m-2 h-1 nos solos sem a palha. Tanto no campo quanto no laboratório foram encontradas as maiores quantidades dos genes envolvidos na desnitrificação em solos com a permanência da palha, com valores próximos de 107 genes por grama de solo. A atual tendência a substituir a colheita manual da cana pela colheita mecanizada favorece a agregação do solo, diminui o grau de erosão e aumenta os estoques de carbono, mas também pode resultar em aumento das emissões de N-N2O e do fator de emissão dos fertilizantes nitrogenados, conforme encontrado para o nitrato de amônio aplicado no campo, onde o valor obtido foi de 0,3% para os solos sem a palha e 0,7% para solos com palha. Sendo assim, é fundamental estudar as melhores condições do uso da terra e o papel exercido pela microbiota que nela existe, proporcionando um tratamento mais adequado aos resíduos culturais, diminuindo assim as emissões de gases estufas. / In recent years, Brazil has led the production and worldwide export of sugarcane and its products. Thus, agricultural productivity increases need to expand research of socio-environmental, in order to model a technology development closer sustainable. Therefore, it is necessary to know the contribution of planting sugarcane with increasing concentration of greenhouse gases in the atmosphere, especially with regard to nitrous oxide (N2O), derived from nitrogenous fertilizer use. It is known that in the absence of oxygen, bacteria are specific to reduce nitrogen, forming this powerful global warming gas arising during the stages of a biological process known as denitrification. Through advances in molecular biology, it has become possible to know the non-cultivable micro-organisms and their functions in a given environment. This study aimed to measure the emissions of N-N2O in soils of sugarcane derived from the application of nitrogen fertilizers for a period of thirty days, in two situations crop management: I-No burning: mechanized harvesting with maintaining cane straw; II-With burning: manual harvest preceded by burning the straw. Simultaneously, the genes involved in denitrification and N2O production in soil (norB, nirS, nirK, and nosZ) were quantified by real-time quantitative PCR in the laboratory and the field. Under laboratory conditions, it can be seen that the N-N2O reached 0,8 mg.m-2 h-1 in soils with maintaining the straw, either with the application of urea and ammonium nitrate. The same products, when applied to soils without the presence of straw delivered 0,45 mg.m-2 h-1. In the field, the highest N-N2O fluxes were found in the period of high rainfall, which occurred in the first week after application of ammonium nitrate, reaching 0,7 mg.m-2 h-1 in soils with straw and 0,37 mg.m-2 h-1 in the soil without straw. Both in the field and in the laboratory were found greater amounts of genes involved in denitrification in soils fertilized with the permanence and straw, with values close to 107 per gram of soil. The current trend is to replace manual harvesting of sugarcane by mechanized harvesting promotes soil aggregation, decreases the degree of erosion and increases carbon stocks, but can also result in increased emission factor of nitrogen fertilizers, as found for nitrate applied in the field, where the value was 0,3% for the soil without straw and 0.7% for soils with straw. Therefore, it is essential to study the best conditions of land use and the role played by the microbiota that is therein, providing appropriate treatment to crop residues, thus reducing greenhouse gas emissions.

Submitted by Francine Silva (francine.silva@unipampa.edu.br) on 2019-03-27T14:45:02Z No. of bitstreams: 1 Fluxos de metano e óxido nitroso em solos sob coberturas vegetais e influência de aves em área de degelo em Rip Point, Ilha Nelson, Antártica.pdf: 910899 bytes, checksum: 0bd369223236893cb7d3f08d5b30fbfa (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-27T14:45:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fluxos de metano e óxido nitroso em solos sob coberturas vegetais e influência de aves em área de degelo em Rip Point, Ilha Nelson, Antártica.pdf: 910899 bytes, checksum: 0bd369223236893cb7d3f08d5b30fbfa (MD5) Previous issue date: 2012-12-12 / Atualmente é crescente a preocupação com a emissão de gases do efeito estufa (GEE) relacionada ao solo, sendo que dependendo do manejo adotado este pode ser fonte ou dreno de dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O) e metano (CH4). Porém, sobre o comportamento destes gases em solos de ecossistemas naturais, como as áreas de degelo na Antártica Marítima, pouco se conhece. O presente trabalho objetivou avaliar os fluxos de GEE em solos sob degelo em Rip Point na Ilha Nelson, Antártica e verificar os aspectos no solo e clima que influenciam a emissão e absorção destes gases. Para tanto foram escolhidos cinco locais visando as diferentes coberturas vegetais e presença ou não de aves marinhas. A primeira foi de solo descoberto, a segunda com 100% de cobertura pelo musgo Sanionia uncinata e a terceira uma área coberta por líquens. As quarta e quinta áreas sofriam influencia direta da atividade de aves, sendo que uma era coberta pela alga Prasiola crispa e outra com a gramínea Deschampsia antarctica. A coleta dos gases se deu no período de seis dias no mês de fevereiro de 2012, pelo método de câmaras fechadas, foi coletado de solo para análises químicas e físicas, e monitorada a temperatura do solo e ar, teores de N mineral e umidade do solo. Para o período avaliado as taxas de fluxos de N2O variaram com média mais alta de 21,25±22,14 μg N2O m-2h-1 para área de P. crispa, e mais baixa de 0,11±1,93 μg N2O m-2h-1, na área de líquens. Para o CH4 somente a área de P. crispa apresentou, na taxa média, valores positivos de emissão, com 0,47±3,61 μg CH4 m-2h-1, sendo que a área de solo descoberto apresentou maior influxo, de -11,92±5,7 μg CH4 m-2h-1. Não foi observada correlação entre os fluxos de N2O e os atributos do solo. O fluxo acumulado de CH4 teve correlação com os estoques de Carbono (P<0.01) e Nitrogênio Total (P<0.01) do solo na camada de 0-10 cm. As áreas de solo descoberto e de S. uncinata tiveram emissão acumulada de N2O próximo à Zero, sendo que foram observados eventos de coleta com influxo do gás, podendo ter ocorrido redução do N2O. A área de solo descoberto teve o maior influxo acumulado de CH4 e a área de P. crispa foi a única a apresentar emissão acumulada para o período, observando-se que as taxas de fluxos do CH4 apresentaram relação direta e significativa (P<0,001) com os teores de amônio do solo. Assim, a influência da presença de aves parece ter maior efeito nos fluxos de CH4 e N2O do solo do que o tipo de vegetação presente. / Due to the problem of global warming is growing concern over the soil emission of greenhouse gases (GHG). It is known that the land use for agriculture and livestock, if managed incorrectly, cause severe impacts on the fluxes of carbon dioxide (CO2), nitrous oxide (N2O) and methane (CH4). But little is known about the behavior of these gases in soils of natural ecosystems. Analyzes of GHG emission or absorption in soil and edaphoclimatic factors that govern these fluxes are scarce in polar environments, such as defrost areas of maritime Antarctic. This study aimed to evaluate the GHG fluxes in soils in thaw areas in Rip Point, Nelson Island, Antarctica and check the soil and climate aspects that influence the emission and absorption of these gases. For both were selected five sites targeting the different vegetation cover and presence of sea birds. The first area was of bare ground, the second with 100% coverage by moss (Sanionia uncinata) and the third covered by lichens. The fourth and fifth areas suffered directly influences of the bird’s activity, one of which was covered by Prasiola crispa algae and other with Deschampsia Antarctica grass. The gases sampling occurred in the period of six days in February 2012, by the method of static chambers, and soil sampling was carried for chemical and physical analysis. For the evaluated period N2O fluxes varied with highest average 21.25±22.14 μg N2O m-2h-1 for P. crispa, and lowest at 0.11±1.93 μg N2O m-2h-1, in the Lichen soil. For CH4 only the area of P. crispa showed positive average, with 0.47±3.61 μg CH4 m-2h-1, and the area of bare soil showed greater influx of -11.92±5.7 μg CH4 m-2h-1. No correlation was observed between N2O fluxes and soil attributes. The accumulated CH4 flux correlated with stocks of Total Carbon (<0.01) and Total Nitrogen (<0.01) in the soil layer at 0.00-0.10 m. Areas of bare soil and S. uncinata showed accumulated N2O emission close to zero, and in some collection events were observed gas influx, which may have occurred N2O reduction. The area of bare soil had the highest cumulative CH4 influx and the area of P. crispa was the only to be presented cumulative emissions to the period, noting that the CH4 showed direct and significant relation with (p <0.001) whit the ammonium (NH4+) contents in the soil.

Atualmente a questão das mudanças climáticas causada por gases do efeito estufa (GEE), desperta grande interesse. Diante dos possíveis impactos que tais mudanças podem causar, buscam-se alternativas visando diminuir as emissões desses gases associadas a atividades antrópicas. Entre essas alternativas está a utilização de biocombustíveis, que no caso do Brasil é representado pelo etanol proveniente da cana-de-açúcar. Existe um debate sobre a magnitude da redução de emissões de GEE que tal opção de combustível representa. Fatores como mudança do uso da terra e fluxos de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) nas plantações de cana-de-açúcar, ainda estão sendo estudados. O propósito deste trabalho foi avaliar, com auxílio de modelagem computacional e sistemas de informações geográficas (SIG), as emissões de GEE associadas ao cultivo da cana-de-açúcar no estado de São Paulo, nos anos de 2003 e 2010, comparando os resultados com os obtidos a partir das diretrizes do \"Intergovernmental Panel on Climate Change\" (IPCC). Também foi avaliada a influência nos resultados quando os dois métodos são utilizados em diferentes escalas espaciais. O programa computacional de emissões utilizado foi o \"Denitrification Decomposition\" - DNDC. Inicialmente foram comparados valores de emissão simulados pelo programa com valores de um experimento com medição contínua desses gases numa plantação de cana-deaçúcar na região de Quensland - Austrália. Os resultados da simulação foram quantitativamente semelhantes aos obtidos no experimento no caso dos fluxos de N2O, e qualitativamente satisfatórios com relação aos fluxos CH4. As estimativas estaduais de emissões de N2O, obtidas através do programa DNDC foram significativamente maiores do que as obtidas pelas diretrizes do IPCC, em todas as escalas consideradas. Também foram observadas variações significativas entre as estimativas nas diversas escalas espaciais quando utilizado o programa computacional, o mesmo não sendo verificado quando utilizados os algoritmos do IPCC. Em ambos os casos também se notou um aumento na estimativa de emissões de N2O para o ano de 2010 em relação a 2003. A simulação computacional indicou que os fluxos de N2O e CH4 na cultura da cana-de-açúcar, são influenciados pelo tipo de solo e condições climáticas, sendo que tais fatores não são levados em consideração quando as estimativas são baseadas nos algoritmos do IPCC. / Currently the climate change issue caused by greenhouse gases (GHG) attracts great interest. Given the potential impacts that such changes might cause, option aiming to reduce emissions of these gases associated with anthropogenic activities are currently being sought. Among these options is the use of biofuels, which in the case of Brazil is represented by sugarcane ethanol. There is a debate about the magnitude of GHG emission reduction that this option represents. Issues like land use change and fluxes of nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) on sugarcane plantations are still being investigated. The purpose of this work is to evaluate, with the assistance of computational modeling and geographic information systems (GIS), greenhouse gases emissions associated with the cultivation of sugarcane in the state of São Paulo, in the years 2003 e 2010, comparing the results with the ones obtained by the International Panel on Climate Change (IPCC) guidelines. The influence on the results when both methods are used at different spatial scales was also evaluated. The computer program used to simulate GHG emissions was the \"Denitrification Decomposition\" - DNDC. Initially, emissions values simulated by the computer program were compared with values obtained in an experiment with continuous measurements of such gases in a plantation of sugarcane in the region of Queensland-Australia. The simulation results were quantitatively similar to those obtained in the experiment in the case of N2O fluxes, and of a satisfactory quality with respect to CH4 fluxes. The statewide estimates for N2O emissions, obtained through the DNDC program were significantly greater than the ones obtained by the IPCC guidelines, at all scales considered. Significant variations between estimates were also observed at different spatial scales when using the computer program, the same thing was not observed when using IPCC algorithms. In both cases it was also notice an increase on the estimates of N2O emissions for the year 2010 compared to 2003. The computer simulation indicated that the flows of N2O and CH4 in sugarcane crops are influenced by soil types and climatic conditions, and these factors are not taken into account when estimates are based on the IPCC algorithms.

Solos de ecossistemas tropicais são considerados maiores emissores naturais de óxido nitroso (N2O) para a atmosfera. Grande parte do N2O produzido a partir destes solos é originada por dois processos microbiológicos, desnitrificação e nitrificação. A dinâmica de produção e decomposição de raízes e de serapilheira também contribuem para os estoques de carbono e nitrogênio no solo e para a produção de N2O e outros gases de efeito estufa. Diante do exposto e da grande importância, produtividade e extensão da Mata Atlântica, o presente estudo apresenta como objetivo principal investigar se as perdas de nitrogênio (N) pela emissão de N2O é um componente importante no ciclo do N na Mata Atlântica e se há uma variação nesses fluxos em relação às diferentes altitudes (100, 400 e 1000 m) e em relação a outros parâmetros (sazonalidade, temperatura, umidade do solo, dinâmica de produção e decomposição de serapilheira e raízes, e razão C:N da serapilheira). Não houve diferença na quantidade de chuva entre as áreas estudadas. A temperatura diminuiu com a altitude e foi significativamente mais baixa na altitude 1000 m. A umidade do solo determinada através dos espaços porosos do solo preenchidos por água diminuiu com a altitude. As áreas localizadas a 100 m apresentaram maior produção de serapilheira e entre as demais altitudes não houve diferença significativa na produção. Ao contrário da produção, o estoque de serapilheira e o tempo para decomposição também aumentou com as altitudes. O solo das parcelas localizados a 1000 m apresentaram biomassa de raízes vivas e mortas significativamente maior (P<0,05) e a razão C:N das raízes foi similar para todas as áreas. Os fluxos médios anuais encontrados para cada altitude durante o ano desta pesquisa foram: 3,2 kg-N ha-1 ano-1, 1,3 kg-N ha-1 ano-1 e 0,6 kg-N ha-1 ano-1 para as altitudes 100, 400 e 1000m, respectivamente. As emissões de N2O foram fortemente influenciadas pela umidade do solo e pela temperatura e diminuíram significativamente com a altitude. Os baixos fluxos de N2O a 1000 m são decorrentes da baixa disponibilidade de NO3- que viabiliza os processo de geração de N2O, que é produzido por desnitrificação.Com base nestes resultados, a Floresta de Mata Atlântica apresenta um ciclo de N mais conservador em relação às florestas da região Amazônica tanto pelas diferenças físico-químicas do solo como temperatura e regimes pluviométricos / Soils of tropical ecosystems are considered one of the major natural sources of nitrous oxide (N2O) to the atmosphere. Most of the N2O in soils is produced by two microbial processes, denitrification and nitrification. Litterfall and fine root dynamics are believed to contribute to the labile carbon (C) and nitrogen (N) and also contribute to the production greenhouse gases. According to these assumptions and regarding to the magnitude of the Brazilian Atlantic Forest this study aimed to investigate the losses of N by the emission of N2O along an altitudinal gradient and the relation between these fluxes and other climatic and edaphic parameters (precipitation, temperature, soil moisture, litterfall and fine roots dynamics). There was no difference in precipitation among the studied areas. Temperature and soil moisture decreased with altitude. Lower altitudes showed high litter production and low stock of soil litter. Root mass was significantly higher at altitude 1000m but root C:N ratio showed no difference among the altitudes. N2O annual soil fluxes were 3,2 kg-N ha-1yr-1, 1,3 kg-N ha-1yr-1, and 0,6 kg-N ha-1yr-1 at 100, 400 and 1000m, respectively. N2O fluxes were significantly influenced by soil moisture and temperature and decreased with altitude. Lower fluxes at 1000m are due to low NO3- availability and thus low N2O production. According to these results, The Atlantic Forest is considered to have a more conservative N cycle related to the Amazon forests due to the differences of soil chemical and physical properties and pluviometric conditions

O Pantanal é a maior área úmida do planeta e considerada uma das maiores fontes naturais de gases de efeito estufa (GEE). A sub-região da Nhecolândia, um dos maiores ecossistemas do Pantanal, possui o sistema lêntico mais diverso, onde lagoas de água doce coexistem com salinas, apesar das condições climáticas regionais não explicarem totalmente esta alta salinidade. As salinas são permanentes e funcionam de maneira diversa, sendo assim, subdivididas em tipologias verde e preta. As salinas verdes e pretas diferem tanto pela composição e funcionamento biogeoquímico, quanto pela abundância de espécies extremófilas. Tal distinção pode afetar o balanço regional de GEE, e assim, reduzir a confiabilidade das estimativas regionais das emissões gasosas. As estimativas de emissões de GEE obtidas anteriormente no Pantanal representaram principalmente ecossistemas de água doce, desconsiderando, portanto, a transferência de massa a partir das lagoas salinas. As lagoas de água doce, porém, podem ser permanentes ou temporárias, dependo da intensidade das inundações anuais. Estas lagoas concentram grande quantidade de matéria orgânica e vegetação aquática que aumenta este aporte orgânico. Devido a diversidade química das águas superiores na Nhecolândia, buscou-se quantificar os fluxos de GEE em lagoas salinas dos tipos verde e preta, e lagoas de água doce. O monitoramento destes corpos d\'água ocorreram nas duas estações climáticas comuns do Pantanal, seca e úmida, quando as alterações climáticas e químicas das águas são marcantes. Deste modo, foi possível retratar o efeito das variáveis abióticas sobre o balanço de massa no sistema água-atmosfera da segunda maior sub-região pantaneira. Duas metodologias distintas foram utilizadas para indicar a variabilidade espacial entre lagoas análogas, como as salinas, e variações específicas em cada lagoa. Os resultados indicaram que houve grande variabilidade espaço-temporal na dinâmica dos GEE entre os ecossistemas estudados, de maneira que, uma mesma lagoa que atuou como fonte em uma estação, comportou-se como sumidouro em outro período. Houve intensa variabilidade espacial, ainda, entre salinas de mesma tipologia, quando no mesmo período, umas podem ser fonte e outras sumidouros para determinados gases. As maiores emissões de metano e gás carbônico ocorreram na lagoa de água doce, porém, salinas verdes apresentaram valores próximos na mesma estação. Isto aponta a necessidade de aumentar as amostragens diretas visando incorporar a variabilidade espacial e temporal aos modelos climáticos regionais. As medidas in situ podem, assim, caracterizar as contribuições individuais no sistema lêntico e aumentar a confiança nas estimativas de emissões gasosas atribuídas ao Pantanal. / The Pantanal is the largest wetland on the planet and considered one of the largest natural sources of greenhouse gases (GHG). The sub-region of Nhecolândia, one of the largest ecosystems in the Pantanal, has the most diverse lentic system, where freshwater lagoons coexist with saline, although regional climatic conditions do not fully explain this high salinity. The salinas are permanent and function in a different way, being thus subdivided into green and black typologies. The green and black salinas differ as much by the composition and biogeochemical functioning, as by the abundance of extremófilas species. Such a distinction may affect the regional GHG balance sheet, and thus reduce the reliability of regional estimates of gaseous emissions. Estimates of GHG emissions previously obtained in the Pantanal represented mainly freshwater ecosystems, thus disregarding the mass transfer from saline lagoons. Freshwater ponds, however, can be permanent or temporary depending on the intensity of annual floods. These ponds concentrate a great amount of organic matter and aquatic vegetation that increases this organic contribution. Due to the chemical diversity of the upper waters in Nhecolândia, it was sought to quantify GHG flows in saline lagoons of the green and black types, and freshwater lagoons. The monitoring of these bodies of water occurred in the two common wetland climate seasons, when the climatic and chemical changes of the waters are remarkable. In this way, it was possible to portray the effect of the abiotic variables on the mass balance in the water-atmosphere system of the second largest sub-region of the Pantanal. Two different methodologies were used to indicate the spatial variability between analogous lagoons, such as salinas, and specific variations in each lagoon. The results indicated that there was great space-time variability in the GHG dynamics among the studied ecosystems, so that the same lagoon that acted as a source in one season, behaved as a sink in another period. There was intense spatial variability, also, between salinas of the same typology, when in the same period, some can be source and other sinks for certain gases. The highest emissions of methane and carbon dioxide occurred in the freshwater lagoon, however, green salinas presented close values in the same season. This points to the need to increase direct sampling to incorporate spatial and temporal variability into regional climate models. In situ measurements can thus characterize individual contributions in the lentic system and increase confidence in the gaseous emissions estimates attributed to the Pantanal.

Existe uma preocupação mundial com as mudanças climáticas causadas pelo aumento da concentração de gases do efeito estufa (GEE) e consequente acréscimo na temperatura média da superfície terrestre. A queima de combustíveis fósseis é a maior causadora do aquecimento global e responsável por danos à saúde humana. É notável o esforço global em diversificar a matriz mundial de combustíveis líquidos, priorizando a substituição de fontes fósseis por renováveis. Tal substituição reforça a necessidade de avaliações de todas as emissões de GEE na cadeia produtiva da cana-de-açúcar. O Brasil é o maior produtor de etanol proveniente de cana-de-açúcar. Um importante co-produto deste processo produtivo é a vinhaça, sendo produzida em elevadas quantidades e constituída por uma expressiva carga orgânica. Esta é comumente aplicada ao solo por fertirrigação. Apesar de atuar beneficamente no solo, pouco se sabe sobre a capacidade deste co-produto de aumentar as emissões de GEE no solo. Assim, o objetivo foi avaliar o efeito da aplicação da vinhaça nas emissões de N2O e CH4 e na comunidade de bactérias desnitrificantes e metanogênicas do solo. As amostragens de GEE e solo foram em áreas de cana sem queima a partir da aplicação de doses vinhaça (0, 150, 300 e 450 m3 ha-1). O delineamento experimental realizado foi em cinco blocos casualizados, totalizando 25 câmaras de coleta de gases do efeito estufa. Amostras de solo foram coletadas em quatro períodos de amostragem após aplicação de vinhaça (0, 7, 15 e 30 dias), em dois anos consecutivos. Foram analisados os GEE, N2O e CH4, além da abundancia de genes por meio da técnica de qPCR. A fertirrigação via aplicação de vinhaça no solo, nos dois anos, proporcionou aumento nas emissões de N-N2O, principalmente nos primeiros dias após a aplicação. Contudo os fluxos de C-CH4 oscilaram indicando a capacidade do solo de servir ora como fonte ora como sumidouro deste GEE. Os fatores de emissão obtidos para aplicação de N na forma de vinhaça, dose de 300 m3 ha-1, foram de 0,08% para o primeiro ano e 0,07% para o segundo ano. A partir da técnica de qPCR, a abundância dos genes indicou que a introdução deste resíduo ao solo pode aumentar significativamente o total de bactérias no solo e a atividade do gene nosZ, contudo o mesmo não ocorre com o potencial de desnitrificação biológica (gene nirK) e nem com o gene mcrA (redução de CH4). Os resultados demonstram que a aplicação da vinhaça no solo influencia as emissões de GEE, assim como a comunidade microbiana do solo / There is a global concern with climate change caused by increased concentration of greenhouse gases (GHG) and consequent increase in the average temperature of the Earth surface. Fossil fuels burning is the major cause of global warming and it is responsible for damages to human health. Remarkable global efforts in diversifying liquid fuels have been attempted, giving priority to the replacement of fossil fuels to renewables. Such substitution reinforces the need of an evaluation of all GHG emissions in the production chain of sugarcane. Brazil is the largest producer of ethanol with source from sugarcane. An important co-product of the production process is vinasse, which is being produced in large quantities comprising a significant organic load. This is commonly applied over the ground by fertigation. Despite being good for the soil, little is known about the ability of this co-product of increasing GHG emissions. This work aimed to evaluate the effect of the application of vinasse in the emissions of N2O and CH4 and in the soil community of denitrifying and methanogenic bacteria. Sampling of GHG and soil were performed in areas of sugarcane without burning with the application of different vinasse doses (0, 150, 300 and 450 m3 ha-1). The experiment was conducted in five blocks, totaling 25 collection chambers of greenhouse gases. Soil samples were collected in four sampling periods after application of vinasse (0, 7, 15 and 30 days), in two consecutive years. We analyzed the GHG, N2O and CH4, and the abundance of genes by qPCR technique. The fertigation via vinasse application on the ground in two years provided an increase in emissions of N-N2O, especially in the first couple of days after application. However the flow of C-CH4 was variable indicating the ability of the soil to serve either as source or as sink of this GHG. The emission factor obtained for N application in the form of vinasse dose of 300 m3 ha-1 was 0.08% for the first year and 0.07% for the second year. By qPCR technique, the abundance of the genes indicated that the use of this residue to the soil can significantly increase the amount of bacteria in the soil and nosZ gene activity. However it does not occur with the potential for biological denitrification (nirK gene) or with the gene mcrA (reduction of CH4). These results demonstrate that the application of vinasse in the soil influences GHG emissions as well as the soil microbial community

Existe uma preocupação mundial com as mudanças climáticas causadas pelo aumento da concentração de gases do efeito estufa (GEE) e consequente acréscimo na temperatura média da superfície terrestre. A queima de combustíveis fósseis é a maior causadora do aquecimento global e responsável por danos à saúde humana. É notável o esforço global em diversificar a matriz mundial de combustíveis líquidos, priorizando a substituição de fontes fósseis por renováveis. Tal substituição reforça a necessidade de avaliações de todas as emissões de GEE na cadeia produtiva da cana-de-açúcar. O Brasil é o maior produtor de etanol proveniente de cana-de-açúcar. Um importante co-produto deste processo produtivo é a vinhaça, sendo produzida em elevadas quantidades e constituída por uma expressiva carga orgânica. Esta é comumente aplicada ao solo por fertirrigação. Apesar de atuar beneficamente no solo, pouco se sabe sobre a capacidade deste co-produto de aumentar as emissões de GEE no solo. Assim, o objetivo foi avaliar o efeito da aplicação da vinhaça nas emissões de N2O e CH4 e na comunidade de bactérias desnitrificantes e metanogênicas do solo. As amostragens de GEE e solo foram em áreas de cana sem queima a partir da aplicação de doses vinhaça (0, 150, 300 e 450 m3 ha-1). O delineamento experimental realizado foi em cinco blocos casualizados, totalizando 25 câmaras de coleta de gases do efeito estufa. Amostras de solo foram coletadas em quatro períodos de amostragem após aplicação de vinhaça (0, 7, 15 e 30 dias), em dois anos consecutivos. Foram analisados os GEE, N2O e CH4, além da abundancia de genes por meio da técnica de qPCR. A fertirrigação via aplicação de vinhaça no solo, nos dois anos, proporcionou aumento nas emissões de N-N2O, principalmente nos primeiros dias após a aplicação. Contudo os fluxos de C-CH4 oscilaram indicando a capacidade do solo de servir ora como fonte ora como sumidouro deste GEE. Os fatores de emissão obtidos para aplicação de N na forma de vinhaça, dose de 300 m3 ha-1, foram de 0,08% para o primeiro ano e 0,07% para o segundo ano. A partir da técnica de qPCR, a abundância dos genes indicou que a introdução deste resíduo ao solo pode aumentar significativamente o total de bactérias no solo e a atividade do gene nosZ, contudo o mesmo não ocorre com o potencial de desnitrificação biológica (gene nirK) e nem com o gene mcrA (redução de CH4). Os resultados demonstram que a aplicação da vinhaça no solo influencia as emissões de GEE, assim como a comunidade microbiana do solo / There is a global concern with climate change caused by increased concentration of greenhouse gases (GHG) and consequent increase in the average temperature of the Earth surface. Fossil fuels burning is the major cause of global warming and it is responsible for damages to human health. Remarkable global efforts in diversifying liquid fuels have been attempted, giving priority to the replacement of fossil fuels to renewables. Such substitution reinforces the need of an evaluation of all GHG emissions in the production chain of sugarcane. Brazil is the largest producer of ethanol with source from sugarcane. An important co-product of the production process is vinasse, which is being produced in large quantities comprising a significant organic load. This is commonly applied over the ground by fertigation. Despite being good for the soil, little is known about the ability of this co-product of increasing GHG emissions. This work aimed to evaluate the effect of the application of vinasse in the emissions of N2O and CH4 and in the soil community of denitrifying and methanogenic bacteria. Sampling of GHG and soil were performed in areas of sugarcane without burning with the application of different vinasse doses (0, 150, 300 and 450 m3 ha-1). The experiment was conducted in five blocks, totaling 25 collection chambers of greenhouse gases. Soil samples were collected in four sampling periods after application of vinasse (0, 7, 15 and 30 days), in two consecutive years. We analyzed the GHG, N2O and CH4, and the abundance of genes by qPCR technique. The fertigation via vinasse application on the ground in two years provided an increase in emissions of N-N2O, especially in the first couple of days after application. However the flow of C-CH4 was variable indicating the ability of the soil to serve either as source or as sink of this GHG. The emission factor obtained for N application in the form of vinasse dose of 300 m3 ha-1 was 0.08% for the first year and 0.07% for the second year. By qPCR technique, the abundance of the genes indicated that the use of this residue to the soil can significantly increase the amount of bacteria in the soil and nosZ gene activity. However it does not occur with the potential for biological denitrification (nirK gene) or with the gene mcrA (reduction of CH4). These results demonstrate that the application of vinasse in the soil influences GHG emissions as well as the soil microbial community

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The treatments resulted from the factorial combination: (common urea (UC) and protected urea (UP)), and three nitrogen doses (30, 70, 150 kg ha-1) plus the control. Unformed and deformed soil samples were collected at depths 0-5; 5-10; 10-15; 15-20; 20-30; 30-40 and 40-50 cm, to determine the physical properties of the soil. Gas collection was carried out in the 2014/2015 harvest, in the off-season 2015, and in the 2015/2016 harvest. The concentrations of N2O and CH4 were determined by gas chromatography. For the determination of nitrate (NO3-) and ammonium (NH4 +) in the non-flooded period, soil samples were collected, soil solutions were collected in the flooded period, Eh and soil pH were determined. Nitrogen management affected the physical quality of Gleysol Haplic studied, but did not interfere in the productivity of flooded rice. The carbon and total nitrogen stocks decreased as the depth increased in the soil profile, with an increase in the layer of 10-20 cm. The results indicate that N2O fluxes remained low, regardless of applied N rates, when the soil was flooded, but they showed emission peaks in the non-flooded period, especially after precipitation or in the drainage period for the rice harvest. For the CH4 emissions the highest flows occurred at the end of the vegetative stage (growth) of the rice and after drainage when the soil was low aeration. The N2O and CH4 fluxes did not present a linear relation with the NH4 +, Eh and soil pH values. Emissions of N2O and CH4 did not show significant differences between sources and doses of N. Emissions of N2O increased with the incorporation of green manure, while CH4 emissions were potentiated with the incorporation of rice crop residues. The 64 kg ha-1 dose presented the best efficiency of N fertilizer to cultivate BRS Catiana with the lowest emission intensity. / O cultivo de arroz inundado (Oryza sativa L.) emite tanto N2O como CH4, que podem contribuir significativamente para as emissões totais de gases de efeito estufa (GEE) dos sistemas. A aplicação de fertilizantes nitrogenados, normalmente é necessária para atingir ótimos rendimentos, no entanto, aplicação em excesso, pode aumentar os riscos de poluição e de emissões de N2O e CH4 em sistema de arroz irrigado por inundação. Um estudo em condições de campo foi realizado na Fazenda Palmital, Estação Experimental da Embrapa Arroz e Feijão, em Gleissolo Háplico, com o intuito de determinar as emissões de GEE, o estoque de carbono e as propriedades físicas do solo em sistema de produção de arroz irrigado por inundação em várzeas tropicais sob diferentes fontes e doses de N. Os tratamentos resultaram da combinação fatorial: (ureia comum (UC) e ureia protegida (UP)), e três doses nitrogênio (30, 70, 150 kg ha-1), mais a testemunha. Coletaram-se amostras indeformadas e deformadas de solo nas profundidades 0-5; 5-10; 10-15; 15-20; 20-30; 30-40 e 40-50 cm, para determinação das propriedades físicas do solo. As coletas dos gases foram realizadas na safra 2014/2015, na entressafra 2015, e na safra 2015/2016. As concentrações de N2O e CH4 foram determinadas por cromatografia gasosa. Para determinação de nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) no período não inundado foram coletadas amostras de solo e no período inundado foram coletadas soluções do solo, das quais também foram determinados o Eh e o pH do solo. O manejo do nitrogênio afetou a qualidade física do Gleissolo Háplico estudado, porém não interferiu na produtividade do arroz irrigado por inundação. Os estoques de carbono (C) e de N total diminuíram com o aumento da profundidade do perfil do solo, com maior incremento na camada 10-20 cm. Os resultados indicam que os fluxos de N2O permaneceram baixos, independentemente das taxas de N aplicadas, quando o solo estava inundado, mas apresentaram picos de emissões no período não inundado, especialmente após precipitações ou após o período de drenagem para a colheita do arroz. Para as emissões de CH4, os maiores fluxos ocorreram no final da fase vegetativa do arroz e após a drenagem, quando o solo se encontrava com baixa aeração. Os fluxos de N2O e CH4 não apresentaram relação linear com os teores de NH4+, Eh e pH do solo. As emissões de N2O e CH4 não apresentaram diferenças significativas entre as fontes e doses de N. As emissões de N2O elevaram-se com a incorporação de adubo verde, enquanto as emissões de CH4 foram potencializadas com a incorporação dos restos culturais do arroz. A dose 64 kg ha-1 apresentou a melhor eficiência de uso de N fertilizante para cultivar BRS Catiana com a menor intensidade de emissão.