Made available in DSpace on 2017-07-25T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago Massao Inagaki.pdf: 2612126 bytes, checksum: d3942c0b1697752935db49380ed68c84 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Although recognized, the effects of lime and gypsum applications over soil organic matter dynamics is still scarcely studied. This research was developed based in the hypothesis the lime and gypsum applications create a favorable environment for biological activity, leading to increase of carbon sequestration and crop productivity. In this way, the objectives of this study were: a) to evaluate the impact of lime and gypsum applications in the soil biological quality, soil organic carbon (SOC) stocks and crop productivity in a long-term no-till system; and b) to evaluate through a laboratory incubation experiment the effects of lime and gypsum in the SOC stocks, Ca and Mg content and soil basal respiration. The field experiment was stablished in 1998 on clay Oxisol (Typic Hapludox), in Ponta Grossa – PR Brazil in a split-plot completely randomized block design. The main plots were comprised in three liming treatments: a) Control, with no lime applications, b) Incorporated lime (IL) at the rate of 4,5 Mg ha-1 and c) Surface-applied lime (SL) at the rate of 4.5 Mg ha-1 divided in three annual applications of 1,5 Mg ha-1 from the experiment establishment. The subplots were comprised by gypsum applied on soil surface at four rates: 0, 3, 6 and 9 Mg ha-1. The soil samples were collected in 2013, fifteen years after the experiment establishment. A laboratory incubation experiment was also carried out to evaluate the effects of both practices. We collected undisturbed samples in 5x5 cm steel rings, which were maintained under 28ºC in 50% of water maximum retention. The experiment design was completely randomized plots with 2x4 factorial design. The treatments assessed were: a) application or not of 4.5 Mg ha-1 of lime; and b) gypsum rates of 0, 3, 6, and 9 Mg ha-1. Over the ring surface, we added corn and soybean residues in order to simulate no-till conditions. In the field experiment, liming provided increase of soil biological activity, SOC stocks, crop productivity, biomass-C input and soil fertility. The C-biomass input and Ca content contributed significantly for increases in SOC stocks. The soil biological activity (measured by enzyme activities) was positively influenced mainly by the labile SOC fractions. Gypsum application positively contributed to increases in SOC labile fractions and arylsulfatase activity. In the incubation experiment, the lime application significantly increased the soil basal respiration, labile SOC stocks and Ca and Mg contents. The gypsum applications significantly increased the labile SOC stocks and Ca content. We observed significant contributions of soil basal respiration and Ca content in the SOC stocks increase. We conclude the lime and gypsum consist in important strategies to promote increases in SOC stocks, governed mainly by the role of Ca as a SOC biding agent and the C-biomass input; and that the use of undisturbed samples were an efficient strategy to assess the effects of lime and gypsum in no-till system. / Apesar de reconhecidos, os efeitos da calagem e gessagem sobre a dinâmica da matéria orgânica ainda são pouco estudados. Este trabalho foi desenvolvido baseando-se na hipótese de que as aplicações de calcário e gesso criam condições favoráveis para o aumento da atividade biológica do solo conduzindo a um incremento do sequestro de carbono e produtividade das culturas. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi: a) avaliar o impacto da calagem e gessagem na atividade biológica do solo, estoques de C e produtividade agronômica em uma área de plantio direto de 15 anos; e b) Avaliar através de um estudo de incubação em laboratório utilizando amostras indeformadas de solo simulando condições de plantio direto, os efeitos da adição de calcário e gesso no solo sobre os estoques de C, conteúdo de Ca e Mg e respiração basal do solo. O experimento a campo foi implantado em 1998 em um Latossolo vermelho argiloso em Ponta Grossa – PR. O delineamento experimental foi em blocos inteiros aleatorizados com parcela subdividida. Os tratamentos implementados nas parcelas foram: a) controle, sem calcário; b) calcário aplicado de forma incorporada (C-inc) na dose de 4,5 Mg ha-1; e c) calcário aplicado em superfície (C-sup) na dose de 4,5 Mg ha-1, dividido em três aplicações anuais de 1.5 Mg ha-1 a partir da instalação do experimento. Os tratamentos que compuseram as subparcelas foram quatro doses de gesso: 0, 3, 6 e 9 Mg ha-1. As amostras de solo foram coletadas em 2013, quinze anos após a implantação do experimento. Um experimento realizado em laboratório com amostras incubadas também foi realizado para estudar os efeitos das práticas. Foram coletadas amostras indeformadas em anéis cilíndricos 5 x 5 cm, mantidas a 28ºC a 50% da capacidade máxima de retenção de água. O delineamento experimental foi inteiramente aleatorizado com fatorial 2 x 4. Os tratamentos foram: a) aplicação ou não de 4,5 Mg ha-1 de calcário em superfície; e b) aplicações superficiais de gesso nas doses de 0, 3, 6 e 9 Mg ha-1. Na superfície do anel foi adicionado resíduos de palha de milho e de soja em períodos distintos para simular uma condição de plantio direto. No experimento a campo, a calagem proporcionou aumento da atividade biológica do solo, estoques de C, produtividade agronômica, aporte de C via resíduos culturais e fertilidade do solo. O aporte de C via resíduos culturais e o conteúdo de Ca+2 do solo contribuíram positivamente para o aumento dos estoques de C. A atividade biológica (medida através da atividade enzimática) foi positivamente influenciada principalmente pela atuação das frações mais lábeis do C. O gesso contribuiu positivamente para o aumento das frações mais lábeis do C e também para a atividade de arilsufatase. No experimento de incubação, a aplicação de calcário aumentou significativamente a respiração basal do solo, estoques de C e concentrações de Ca e Mg. A gessagem aumentou significativamente as frações mais lábeis do C e o conteúdo de Ca. Foram observadas influências significativas do conteúdo de Ca e da respiração basal no aumento dos estoques de C do solo. Conclui-se que a calagem e a gessagem consistem em importantes estratégias para proporcionar aumento dos estoques de C do solo governado principalmente pela atuação do Ca como ligante da matéria orgânica e pelo aporte de C via resíduos culturais e que a utilização de amostras indeformadas com aporte de resíduos em superfície consiste em uma eficiente estratégia para avaliar o efeito da aplicação de calcário e gesso em plantio direto.

Resumo: A identificação de alternativas que possibilitem a correção da acidez do solo em profundidade no sistema plantio direto, partindo de uma aplicação superficial, sem incorporação, pode viabilizar a permanência e o sucesso desse sistema. Desta forma, o trabalho objetivou avaliar as misturas de silicato, calcário e gesso na correção do perfil do solo, aplicados superficialmente no sistema plantio direto, bem como suas implicações na nutrição, nos componentes da produção e na produtividade do arroz e feijão. O experimento foi conduzido nos anos agrícolas de 2003/04 e 2004/05 na Fazenda de Ensino e Pesquisa pertencente à Faculdade de Engenharia - UNESP, Campus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria - MS, em um Latossolo Vermelho distrófico, cultivado há quatro anos no sistema plantio direto. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com oito tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos utilizados foram: 1 - Testemunha (sem corretivos e sem gesso agrícola), 2 - Gesso (aplicação apenas de gesso agrícola), 3 - Calcário (aplicação exclusiva de calcário), 4 - Silicato (aplicação exclusiva de silicato), 5 - Mistura composta de Calcário + Silicato (aplicação da mistura de calcário e silicato - CS, metade da dose de cada corretivo), 6 - Mistura composta de Calcário + Gesso (aplicação da mistura da dose total de calcário e da dose total de gesso agrícola - CG), 7 - Mistura composta de Silicato + Gesso (aplicação da mistura da dose total de silicato e da dose total de gesso agrícola - SG) e 8 - Mistura composta de Calcário + Silicato + Gesso (aplicação da mistura de calcário e silicato, metade da dose de cada corretivo e da dose total de gesso agrícola - CSG). A aplicação superficial de silicato no sistema plantio direto não foi superior ao calcário na neutralização da acidez... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The identification of alternatives that would allow for the soil acidity correction of in depth in no-tillage system based on a surface without addition, you can stay and make a success of this system. Thus, the study aimed to evaluate the mixed silicate with dolomite limestone, and phosphogypsum in the depth soil amendment when surface applied in no-tillage system, and the implications for nutrition, the components of production and productivity of rice and beans sprinkler irrigation. The experiment was carried out during the agricultural years 2003/04 and 2004/05 in an experimental area located in Selvíria - MS in a dystrophic Red Latossol, there are cultivated four years in no-tillage system. The experimental design was randomized blocks with eight treatments and four replications. The treatments were: 1 - Control (without agricultural liming materials and without phosphogypsum), 2 - Phosphogypsum (only application of phosphogypsum), 3 - Dolomite limestone (exclusive application), 4 - Silicate (exclusive application), 5 - Mixture composed of dolomite limestone + silicate (application of the mixture of dolomite limestone and silicate - CS, half the rate of each agricultural liming materials), 6 - Mixture composed of dolomite limestone + phosphogypsum (application of the total rate of the dolomite limestone and total rate of phosphogypsum - CG), 7 - Mixture composed of silicate + phosphogypsum (application of the total rate of silicate and the total rate of phosphogypsum - SG) and 8 - Composed of dolomite limestone + silicate + phosphogypsum (application the mixture of dolomite limestone and silicate, half the rate of each agricultural liming materials and the total rate of phosphogypsum - CSG). The application surface of silicate in not-tillage system was not higher to dolomite limestone in neutralize the acidity of soil in depth, showing the same efficiency... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Coorientador: Orivaldo Arf / Banca: Rogério Peres Soratto / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Munir Mauad / Banca: Jose Salvador Simoneti Foloni / Doutor

Orientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Banca: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Godofredo Cesar Vitti / Banca: Domingos FornasieriFilho / Banca: Luis Reynaldo F. Alleoni / Resumo: Existe interesse na busca de alternativas para a implantação do sistema de plantio direto em áreas anteriormente cultivadas no sistema convencional de preparo do solo ou sob pastagens, sem a incorporação prévia do calcário, realizando-se a calagem superficialmente desde o estabelecimento do sistema, desde que não haja impedimento físico ao crescimento radicular. Nesse sentido, o gesso agrícola, por ser mais solúvel e apresentar relativa mobilidade no solo, é apontado como alternativa para correção das camadas subsuperficiais do solo em curto prazo, podendo ser utilizado como um produto complementar ao calcário. Dessa forma, o trabalho objetivou avaliar a influência da aplicação superficial de calcário e gesso, na implantação do sistema de plantio direto, sobre as características químicas do solo, o teor de cátions solúveis na parte aérea das culturas, o crescimento radicular, a nutrição e produtividade de culturas anuais, em região de inverno seco. O experimento foi conduzido nos anos agrícolas de 2002/2003 e 2003/2004, na Fazenda Experimental Lageado, localizada no município de Botucatu (SP), em um Latossolo Vermelho distroférrico, anteriormente conduzido no sistema convencional de preparo do solo. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por quatro doses de calcário dolomítico (0, 1.100, 2.700 e 4.300 kg ha-1), com PRNT = 71,2%, visando elevar a saturação por bases para 50%, 70% e 90%, respectivamente. As subparcelas foram constituídas pela ausência e aplicação de 2.100 kg ha-1 de gesso agrícola (6 x teor de argila em g kg-1, na camada de 0,20-0,40 m de profundidade). Para as culturas de verão foi utilizado o esquema de parcelas subsubdivididas, sendo as subsubparcelas constituídas por dois cultivares de arroz de terras altas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: There is great interest to search alternatives to establish the no-tillage system in fields previously cultivated on conventional tillage or on pasture, with no lime previous incorporation, using superficial liming since the beginning of system, if don't have physical impediment to root growth. Thus, the phosphogypsum, that is more soluble and with high mobility, has been an alternative to correct the subsuperficial soil layer, in a short time, and can be used as a lime complementary product. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effects of lime and phosphogypsum surface application during the establishment of no-tillage system, on the soil chemical characteristics, on the content of water-soluble cations, in the crop shoot, on the root growth, on the nutrition and yield of annual crops, in a dry winter region. The experiment was carried out during the agricultural years of 2002/03 and 2003/2004, in an experimental area located in Botucatu County, São Paulo State, Brazil (48º 23' W and 22º 1' S) on a Haplorthox, before used with conventional tillage system. A randomized complete block design, in split-plot scheme, and four replications was used. The plots were composed by four dolomite limestone levels (0; 1,100; 2,700; and 4,300 kg ha-1), with Neutralization Power = 84.3% and Reactivity = 84.5%, aiming raise the base saturation to 50%, 70%, and 90%, respectively. The subplots were composed by without and with phosphogypsum application (2,100 kg ha-1 = 6 x clay content (g kg-1) in 0.20-0.40 m depth layer). For the summer crops a split-split-plot scheme were used. The subsubplots were constituted by two upland rice cultivars ('Caiapó' and 'IAC 202'), on agricultural year of 2002/03, and two common bean cultivars ('Carioca' and 'Pérola'), on agricultural year of 2003/2004. In the winter season of 2003 and 2004, the black oat was grown in the area... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Os resíduos de construção civil e demolição (RCD) constituem-se em um grande problema ambiental, pois representam mais de 50% do resíduo sólido gerado nos médios e grandes centros urbanos, sendo que a maior parte deste resíduo acaba tendo uma disposição final irregular. Isso causa sérios impactos ambientais como degradação das áreas de manancial e proteção permanente, proliferação de agentes transmissores de doenças, assoreamento de rios e córregos, obstrução dos sistemas de drenagem, ocupação de vias e logradouros públicos e degradação da paisagem urbana. Caso esse material seja disposto em aterros, pode reduzir drasticamente a vida útil dos mesmos. Como alternativa, usinas de reciclagem têm moído este resíduo, produzindo o RCD reciclado, ou RCD-R, que tem sido utilizado na própria construção civil. Por outro lado, a acidez do solo é um dos principais fatores capazes de reduzir o potencial produtivo dos solos brasileiros, pois provoca a diminuição da disponibilidade de nutrientes para as plantas. Além disso, solos arenosos são encontrados em quase todo o território nacional e apresentam características desfavoráveis como a baixa capacidade de retenção de água e grandes perdas de nutrientes por percolação que proporcionam baixas produtividades. Neste trabalho o RCD-R produzido pela Usina de Reciclagem de São Carlos, SP, que é dividido em dois tipos: cinza e vermelho, foi caracterizado pelas técnicas de FRX, DRX, medidas dos teores de CaO e MgO, PN e PRNT e análise granulométrica por radiação gama. Foi avaliada a utilização deste RCD-R como corretivo de acidez e condicionador para aumento da capacidade de retenção de água no solo por meio de um experimento de plantio de alfafa em um solo LVAd textura média, ácido e de baixa fertilidade com doses de 10, 20 e 40% de RCD-R, em massa. Foi avaliada a produção de matéria seca de alfafa, a fertilidade química do solo, a capacidade de retenção de água, macro e microporosidade do solo por meio das curvas características de retenção de água e por microtomografia de raios X. Concluiu-se que o RCD-R cinza neutraliza a acidez e carreia cálcio e magnésio para o solo, tendo potencial para ser utilizado como corretivo da acidez do solo e que o RCD-R vermelho aumenta a capacidade de retenção de água, tendo potencial para ser utilizado como condicionador de solo. Devido às doses necessárias, a utilização desses RCD-R mostrou-se interessante em áreas como jardinagem, na composição de substratos para plantio em vasos ou na preparação de covas para culturas permanentes / Construction and demolition residues (CDR) are an important environmental issue because they represent more than 50% of solid waste produced in medium and big cities, where most of this waste ends up having an irregular final disposition. This causes serious environmental impacts as the degradation of water sources and permanent protection areas, proliferation of disease agents, clogging of drainage systems, occupation of public roads and degradation of the urban landscape. Moreover, if such material is disposed in landfills it can drastically reduce their lifetime. Alternatively, CDR has been processed by mills and used as recycled material (RCDR) in the construction sector. Soil acidity is one of the main aspects that reduce the productive potential of the Brazilian soils because it causes a decreasing availability of nutrients for plants. Furthermore, sandy soils are very common in Brazil and have unfavorable characteristics such as low water retention capacity and high nutrient losses by leaching, providing, generally, low crop yields. In this work, the RCDR produced by the Recycling Plant of São Carlos, SP, which is divided into gray and red materials, were mineralogically, physically and chemically characterized. It was evaluated the use of the RCDR materials as a corrective for the soil acidity and as a conditioner to increase the soil water retention capacity by means of an experimental planting trial with alfalfa in a LVAd acidic and low fertility soil, at 10, 20 and 40% (m/m) doses of RCDR. Parameters evaluated were dry matter production, the soil chemical fertility, water holding capacity and macro and microporosity of soil samples from the water-potential characteristic curves and X-ray microtomography. It was concluded that the gray RCDR neutralizes the acidity and adds calcium and magnesium to the soil, having the potential to be used as corrective of soil acidity and the red RCDR increases the soil water retention capacity, presenting a potential to be used as soil conditioner. Due to the doses used in the experiment, the RCDR proved to be interesting for use in gardening, substrate composition for planting in pots or in the preparation of pits for permanent crops

This research explored different catalytic cracking zeolite additives to improve propylene selectivity and minimize dry gas yield. A comprehensive study of the effect of zeolite structure, pore system and crystal size on maximizing propylene production in FCC unit and the effect of post synthetic modifications on the physicochemical properties and cracking activity of ZSM-5 was investigated using X-ray diffraction (XRD), pyridine adsorption fourier transform infra-red (FTIR), 27Al and 29Si magic-angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) and the catalytic cracking using n-heptane, as a model compound for heavy naphtha. The catalytic performances of these additives were evaluated in a fixed-bed reactor unit using n-heptane as a model compound for naphtha at temperatures 450 - 500 oC and W/F 38 - 92 gcat.h/mol. A range of zeolites were tested with ZSM-5 showing the optimum results at high feed conversion. Further studies on ZSM-5 crystal size illustrated that nano ZSM-5 (300 nm) was superior compared to the regular ZSM-5 (2000 - 4000 nm) in achieved conversion level and propylene selectivity. These improvements were attributed to the shorter path lengths for the reactant reducing diffusion constraints significantly. Modifying nano ZSM-5 acidity using steaming, acid leaching and silanation showed significant improvement over nano ZSM-5 parent. Mild steaming of nano ZSM-5 improved both n-heptane conversion and propylene selectivity whilst severe steaming only improved propylene selectivity. This work attempted to address the often discussed catalytic activity enhancement from mild steaming and identified newly created moderate acid sites as the source of increased activity. Dealumination by acid leaching decreased the total aluminium content of nano ZSM-5 and changed the Brønsted/Lewis ratio. Increasing the B/L ratio, increased the conversion and propylene selectivity. In addition, this research focussed for the first time on the silanation of nano ZSM-5 and its effect on n-heptane cracking, in particular, propylene and dry gas selectivity. Silica was deposited on the external surface of nano ZSM-5 neutralising the acidic sites and as a result, dry gas yield was significantly decreased due to the elimination of non-selective cracking. However, the trade off with conversion was high.

No Brasil existem diversas áreas agrícolas sob sistema de plantio direto (SPD), cujos solos apresentam pH baixo e teor alto de alumínio trocável. Apesar da aparente condição desfavorável ao cultivo agrícola de tais áreas, geralmente ocorrem altas produções e ausência de resposta das culturas à calagem. Isto está ligado, possivelmente, ao comportamento químico do alumínio em solos manejados no SPD, em que o acúmulo de matéria orgânica (MO) e as interações entre compostos orgânicos solúveis e os minerais do solo geram condições para a complexação do alumínio, deixando-o numa forma menos tóxica às plantas. Estudou-se o comportamento químico do alumínio no SPD em amostras de experimentos de três localidades brasileiras situadas em Rondonópolis/MT, Ponta Grossa/PR e Botucatu/SP, correlacionando-o com a matéria orgânica (quantidade e qualidade) e com a constituição mineralógica dos solos, bem como com a produção das culturas a campo. O alumínio foi estudado em diferentes condições de pH, obtidas após adição de calcário em superfície. Foi realizada a especiação química do Al na solução do solo, e separação e identificação dos ligantes orgânicos de maior efeito na redução da toxidez do elemento. A complexação do Al pela matéria orgânica foi estudada após extração com CuCl2 0,5 mol L-1, e por queima da MO por mufla, peróxido de hidrogênio e hipoclorito de sódio. A maior parte do Al na solução dos solos sob SPD estava ligada aos ânions orgânicos (Al-COD), sendo esta forma não tóxica às plantas. Nos valores de pH menores que 5,0 o Al-COD representou cerca de 70 a 80% do Al total na solução, e cerca de 30 a 40% nos valores de pH superiores a 5,0. Cerca de 75 a 80% do Al-COD estava ligado aos ânions de alta massa molecular na solução do solo. No Latossolo Vermelho distrófico (LVd) de Rondonópolis/MT, em que o pH e o teor de alumínio eram baixos, 96% do Al estava complexado com a MO, enquanto no LVd de Ponta Grossa/PR esse valor foi de 75%. O LVd de Rondonópolis/MT, em que o teor de Al extraído por CuCl2 (complexado pela MO) foi maior, apresentou o maior grau de humificação dos três locais, seguido do Nitossolo Vermelho distroférrico (NVdf) de Botucatu/SP e do LVd de Ponta Grossa/PR. Não houve resposta da soja e do arroz à calagem, nos três locais, nos dois anos agrícolas (2001/2002 e 2002/2003). / Several agricultural areas under no-tillage system (NT) in Brazil present soils with low pH values and higher aluminum content. In spite of the apparently unfavorable condition to agriculture of such areas, high yields and lack of responses of crops to lime application have been observed, probably, because of aluminum chemistry in soils under no-tillage. Organic matter (OM) accumulation and interactions between soluble organic compounds and soil minerals, favor aluminum complexation, reducing Al activity and toxicity to plants. The objective of this work was studying the aluminum chemistry in NT soil samples of three experiments located in Rondonópolis/MT, Ponta Grossa/PR, and Botucatu/SP, and is correlation it with amount and quality of organic matter, mineralogical constitution of the soil and crop yield. Aluminum behavior was studied in different pH values obtained after surface liming. Chemical speciation of Al in the soil solution, and separation and identification of the organic ligants of higher effect in the reduction of Al toxicity were carried out. Aluminum complexation for OM was studied for CuCl2 0.5 mol L-1 extraction, and for KCl 1 mol L-1 extraction after OM oxidation for dry combustion or wet combustion (H2O2 30% or NaOCl 6%). Most Al in soil solutions under NT was complexed to organic anions or dissolved organic carbon (Al-DOC), decreasing Al toxicity to the plants. Al-DOC specie represented about 70 to 80% of total aluminum at pH < 5,0 and about 30 to 40% at pH > 5,0. The major part of Al-COD (about 75 to 80%) was complexed to low molecular organic acids in the soil solution. In the Typic Haplustox of Rondonópolis/MT, in which pH value and aluminum content were low, 96% of the exchangeable aluminum was complexed by OM, while in Rhodic Hapludox of Ponta Grossa/PR only 75%. The Rhodic Haplustox of Rondonópolis/MT, in which the content of Al extracted by CuCl2 (Al organic complexed) was higher, showed the larger humification degree, following by Rhodic Kandiudult of Botucatu/SP, and Rhodic Hapludox of Ponta Grossa/PR. Soybean and rice yields were not influenced by liming in all places, either in 2001/2002 or 2002/2003 cropping seasons.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Diss_Adriano_Mitio_Inagaki.pdf: 1578705 bytes, checksum: fefbbbdade22e914fa0b6ff3629e6ef3 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to determine the population of diazotrophic bacteria in the roots of corn plants, and soil cultivation of these plants, as well as evaluating the initial development as a function of seed inoculation with Azospirillum brasilense and Herbaspirillum seropedicae and levels of acidic pH of the soil, no added nitrogen fertilizer. Experiment was conducted in a greenhouse in pots of 13 dm3 of soil, with the hybrid corn 30F53H. For the evaluation of the initial development we used a randomized block design in a 3x4 factorial design, with one factor levels of soil acidity [pH (CaCl2) of 4,5; 5,0 and 5,5] and another the seed inoculation : no inoculation; A. brasilense (Ab-V5), H. seropedicae (SmR1) and the association of strains Ab-V5+SmR1. To measure the population of diazotrophs expressed in colony forming units (CFU), using the design was randomized blocks in a factorial 12 x 2 x 2 and four blocks, totaling 48 experimental plots. The first factor was composed of twelve combinations using inoculation with A. brasilense and H. seropedicae and different levels of soil pH; The second factor, the time of sampling at 15 and 41 days after sowing (DAS). And the third factor, the culture media, and NFb Lactate and Malate used the growth of bacteria and enumeration of CFU. Inoculation was performed via seed 12 hours before sowing, with a volume of 4 mL concentration of 107 CFU mL-1 for a thousand seeds. The evaluations were done at 15 and 41 DAS, and used the method of the most probable number (MPN) for the estimation of bacterial population, in addition to evaluation of plant height, dry weight of root, stem, leaf and total area leaf, stem diameter, SPAD index, foliar N, P, and K, and measurements of gas exchange A, gs , E and EUA. Soil acidity negatively influenced plant height, root dry matter, stem diameter, SPAD index, leaf P concentration, rate of net CO2 assimilation, stomatal conductance, transpiration and water use efficiency. Maize plants grown in soil with pH 4,5 had higher leaf P content regardless of inoculation, indicating probable solubilization of phosphorus. Inoculation of growth promoting bacteria from plants (GPBPs) in maize (30F53H), showed higher accumulation of leaf N, regardless of soil pH, increase in leaf area, SPAD index and stem diameter, and did not influence the accumulation of matter dried plants. The population of bacteria found in soil and roots of maize, regardless of seed inoculation and soil pH levels, showed elevated levels. The inoculation with strains of A. brasilense and H. seropedicae showed no preference for colonization in the soil or in the roots of corn plants. Samples taken at 41 DAS resulted in greater population of diazotrophs when comparing the collection held at 15 DAS. The different levels of soil pH and isolated or in combination, GPBPs did not influence the population of colonies of bacteria detected in the media NFB Lactate and Malate used. The BPCPs proved promising when compared to the control treatment and subjected to stress conditions of soil acidity and nitrogen deficiency, indicating possible biological nitrogen fixation and solubilization of phosphorus. Although the number of CFU of bacteria present is higher in roots and soil, momentary gas exchange measurements recorded, showed no difference between treatments for both inoculation of seeds on the soil pH / O objetivo do trabalho foi verificar a população de bactérias diazotróficas nas raízes de plantas de milho, bem como no solo de cultivo destas plantas, além de avaliar o desenvolvimento inicial das plantas em função da inoculação de sementes com Azospirillum brasilense e Herbaspirillum seropedicae e níveis de pH ácido do solo, sem adição fertilizante nitrogenado. Foi realizado experimento em casa de vegetação, em vasos de 13 dm3 de solo, com o híbrido de milho 30F53H. Para a avaliação do desenvolvimento inicial das plantas utilizou-se delineamento de blocos ao acaso em esquema fatorial 3x4, sendo um fator os níveis de acidez do solo [pH (CaCl2) de 4,5; 5,0 e 5,5] e outro a inoculação das sementes: sem inoculação; A. brasilense (Ab-V5), H. seropedicae (SmR1) e associação das estirpes Ab-V5+SmR1. Para a mensuração da população de bactérias diazotróficas expressa em unidades formadoras de colônias (UFC), o delineamento utilizando foi de blocos casualizados em esquema fatorial 12 x 2 x 2 e quatro blocos, totalizando 48 parcelas experimentais. O primeiro fator foi formado por doze combinações utilizando inoculações com A. brasilense e H. seropedicae e diferentes níveis de pH do solo; O segundo fator, a época de coleta de amostras, aos 15 e 41 dias após a semeadura (DAS). E o terceiro fator, os meios de cultura, NFb Lactato e Malato utilizado o crescimento das bactérias e a contagem das UFC. A inoculação foi realizada via sementes, 12 horas antes da semeadura, com volume de 4 mL na concentração de 107 UFC mL-1 para mil sementes. As avaliações foram realizadas aos 15 e 41 DAS, e utilizou-se o método do número mais provável (NMP) para a estimativa da população bacteriana, além da avaliação de altura de plantas, massa seca de raiz, colmo, folha e total, área foliar, diâmetro de colmo, índice de SPAD, teor foliar de N, P, e K, e medidas de trocas gasosas A, gs, E e EUA. A acidez do solo influenciou negativamente a altura das plantas, matéria seca de raiz, diâmetro de colmo, índice SPAD, teor de P foliar, taxa de assimilação líquida de CO2, condutância estomática, transpiração e eficiência no uso da água. Plantas de milho cultivadas em solo com pH 4,5 apresentaram maior teor de P foliar independente da inoculação, indicando provável solubilização de fósforo. A inoculação das bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCPs) no milho (30F53H) promoveu maior o acúmulo de N foliar, independente do pH do solo, incremento em área foliar, índice SPAD e diâmetro de colmo, e não influenciaram no acúmulo de matéria seca das plantas. A população de bactérias encontradas no solo e nas raízes de milho, independente da inoculação das sementes e níveis de pH do solo, apresentaram valores elevados. A inoculação das estirpes de A. brasilense e H. seropedicae não apresentaram preferência de colonização no solo ou nas raízes de plantas de milho. Coletas realizadas aos 41 DAS resultaram em maior população de bactérias diazotróficas quando compara à coleta realizada aos 15 DAS. Os diferentes níveis de pH do solo e as BPCPs isoladas ou em associação, não influenciaram na população de colônias de bactérias detectadas nos meios NFb Lactato e Malato utilizados. As BPCPs se mostraram promissoras quando comparadas ao tratamento controle e submetidas em condições de estresse de acidez do solo e deficiência de nitrogênio, indicando possível fixação biológica de nitrogênio e solubilização de fósforo. Apesar do número de UFC de bactérias apresentarem-se elevados nas raízes e solo, as medidas momentâneas de trocas gasosas registradas, não demonstraram diferenças entre os tratamentos, tanto para inoculação de sementes quanto ao pH do solo

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Loana Bergamo dos Santos.pdf: 1109658 bytes, checksum: 86a9ba08470cd16b7befaff7cd272ca6 (MD5) Previous issue date: 2011-03-30 / The constant search for sustainability of production systems have driven research to find alternatives to the problems arising from the intensification of production systems. In this context the present work was to study the effects of substitution of mineral nitrogen by chicken litter in oat and corn in succession and chemical characteristics of soil. Two experiments were conducted during the period from May 2009 to March 2010 in Oxisol area located at the experimental farm of the State University of Paraná, municipality of Rondon. The first test was conducted under a randomized complete blocks with eight treatments obtained from different combinations of chicken manure (applied in oat) and mineral N fertilization (applied in corn) and four replications. We studied the production of dry matter and nutrient accumulation in the straw of the oat crop, and yield components and yield of corn. In the second trial, after the corn harvest, we studied the chemical properties of soil under the design of randomized blocks in factorial scheme 8x3, with the eight combinations of fertilizer used in the first trial related to three depths of soil sampling (0 -5, 5-10 and 10-15 cm). Larger quantities of poultry litter in oat provided higher dry matter production and accumulation of N. All fertilization studied provided satisfactory average productivity for corn (8569 kg ha-1). The soil properties were changed with the use of poultry litter associated with mineral N fertilization. There was a decrease in pH, Ca, Mg, and increased the P, potential acidity, the cation exchange capacity and exchangeable Al with increasing proportions of poultry litter in relation to mineral N fertilization / A busca constante pela sustentabilidade dos sistemas de produção têm direcionado as pesquisas à buscar alternativas aos problemas oriundos da intensificação dos sistemas produtivos. Nesse contexto o presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da substituição da adubação nitrogenada mineral pela cama de frango na cultura da aveia e do milho em sucessão e nos atributos químicos do solo. Foram conduzidos dois ensaios durante o período de maio de 2009 à março de 2010 em área de Latossolo Vermelho eutroférrico localizada na fazenda experimental da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, município de Marechal Cândido Rondon. O primeiro ensaio foi conduzido sob o delineamento em blocos ao acaso com seis tratamentos obtidos a partir de combinações de quantidades crescentes de cama de frango aplicadas na aveia combinadas com a adubação nitrogenada mineral de cobertura aplicada no milho e quatro repetições. Estudou-se a produção de massa seca e acúmulo de nitrogênio pela cultura da aveia, e os componentes de produção e produtividade da cultura do milho. No segundo ensaio, após a colheita do milho, estudou-se os atributos químicos do solo sob o delineamento em blocos ao acaso em esquema fatorial 6X3, com as seis combinações de adubação utilizadas no primeiro ensaio associadas a três profundidades de amostragem do solo (0-5; 5-10 e 10-15 cm). A aplicação de cama de frango na cultura da aveia propiciou aumento da produção de massa seca e acúmulo de maior quantidade de N, enquanto a substituição de parte da adubação nitrogenada mineral pela cama de frango elevou os índices de produtividade da cultura do milho. Os atributos químicos do solo foram alterados pelos fatores estudados, ocorrendo a elevação dos teores de P, MO, Al trocável e acidez potencial, e redução do pH, K, Ca, Mg, soma de bases e saturação por bases.

No Brasil o arroz tem um consumo alto e regular, o que exige sistemas de armazenamento que ofereçam produto de qualidade durante todo o ano. Sabe-se que a presença de fungos durante a estocagem de cereais reduz a qualidade desses produtos, além de uma possível produção de micotoxinas. Assim, torna-se clara a importância da elucidação do papel de algumas das variáveis que têm influência sobre a contaminação fúngica e por micotoxinas na estocagem, permitindo que essas possam ser posteriormente controladas. Nesse contexto está o objetivo desse estudo que compara três manejos de secagem e armazenamento de arroz, buscando o mais eficiente na redução da contaminação fúngica e por micotoxinas e elucida o comportamento das variáveis de influência no processo. Para isso foram utilizados três silos pilotos, onde o Silo 1 possuía aquecimento do ar de entrada pela queima de GLP, o Silo 2 um sistema de acionamento vinculado às condições do ar ambiente e o Silo 3 era operado manualmente. Durante o experimento foram feitas medidas diárias de temperatura, umidade e umidade relativa (UR) da massa de grãos no silo. As análises de micotoxinas, acidez e enumeração fúngica foram realizadas quinzenalmente nos primeiros 75 dias (secagem) e mensalmente após esse período até que se completasse 255 dias. Foram ainda isolados e identificados fungos dos gêneros Aspergillus e Penicillium para verificar o seu potencial toxigênico. As análises estatísticas dos resultados demonstraram que durante a operação de secagem integrada ao armazenamento os melhores resultados para a enumeração fúngica foram obtidos para os Silos 1 e 3, independentemente da altura. Já para a operação de exclusivo armazenamento, o Silo 3 apresentou o melhor resultado para a Altura 1 e o Silo 1 para a Altura 2. Quanto à presença de micotoxinas foi detectada zearalenona em níveis de até 5.850μg/Kg e 1.840μ.g/Kg nos Silos 1 e 2, respectivamente. As espécies fúngicas de maior freqüência foram Penicíllum crustosum, P. canescens e P. implicatum. Dentre as espécies testadas foram identificados dois isolados de Aspergillus flavus produtores de aflatoxina B1 e B2. As variáveis que influenciaram a contaminação fúngica foram umidade, tempo, temperatura e UR, em ordem decrescente de influência. A avaliação da acidez lipídica nos silos demonstrou que cada sistema foi influenciado por um grupo particular de variáveis. As variáveis que influenciaram a freqüência das espécies fúngicas isoladas foram a UR e a umidade, de modo regular. / In Brazil, rice is widely and regularly consumed, what requires storage systems that maintain products with quality, including between harvest period. Besides producing mycotoxins, molds are known to decrease cereais' nutritional and comercial value during storage period. Thus, it becomes clear that knowing the role of some influent variables in this process is very important. This way, it will permit a future control of these variables, maintaining rice quality during storage. Inside this context is the aim of this work, that compares three rice drying and storage handling, elucidating influence variables behaviour in each handling technique. For this purpose, three pilot silos were used. One of the silos had a heating system which ran on petroleum liquid gas (Silo 1), the second one had an activating system linked to the room air conditions (Silo 2) and the last was manually handled (Silo 3). During ali the observation period, dayly measures of temperature, moisture and relative humidity (RH) were taken from the silo's grain mass. Micotoxin, acidity and fungi total count analysis were performed every fifteen days during the first 75 drying days and monthly afterwards, until it reached the 255th day. At the same time were isolated and identificated Aspergillus and Penicillium fungi genera to evaluate their toxigenic potenctial. Result statistics analysis showed in a drying step (0-75 days), that the most efficient silos, concerning fungi count, were Silo 1 and 3, regardless of silo height sampling. For the second process stage, Silo 3 was the one that showed the best results for the highest sampling and Silo 1 for the lowest sampling. In Silo 1 and 2 the highest mycotoxin leveis detected were 5.8504/Kg and 1.840μg/Kg, respectively. The most frequently isoleted molds were Penicillum crustosum, Penicillium canescens and Penicillium implicatum. Among the tested potentially toxigenic species, two isolated producing aflatoxins B1 and B2 were identified as Aspergillus flavus. During the experiment, the variables that influenced on the fungi contamination were moisture, time, temperature, and RH, in a decreasing order of influence. The evaluation lipidic acidity in each of the silos showed that each system influenced by a specific group of variables, among the evalueted ones. The analisys allowed verifying the interaction among the variables is relevant for the evaluation of the system as a whole. The evaluation of abiotic factors influence over isolated species frequency showed that there is a regular correlation between species and RH and moisture.

Ziel der vorliegenden Arbeit war zum einen die Ermittlung des im Grünfutter notwen-digen Mindest-Nitratgehaltes zur Erzielung buttersäurefreier Silagen, wobei TS-Gehalt und Z/PK-Quotient des Ausgangsmaterials sowie dessen Belastungsgrad mit Clostridiensporen berücksichtigt wurden. Dazu wurden zwei mehrfaktorielle Laborsi-lierversuche durchgeführt, bei denen eine Variationsreihe des Nitratgehaltes (0,01...0,3 % NO3-N in TS) mit Variationsreihen des TS-Gehaltes (ca. 14...40 %) und des Z/PK-Quotienten (1,5...3,1) systematisch kombiniert wurden. Jede Wertekombi-nation wurde sowohl mit sauber geerntetem Grünfutter als auch mit Clostridienspo-ren kontaminiertem Grünfutter geprüft. Die Silagen wurden nach 180 Tagen Lage-rungsdauer untersucht. Zum anderen wurde die Dynamik der Clostridienentwicklung im Gärungsverlauf in Abhängigkeit von TS-Gehalt, Säuerungsintensität und Nitratge-halt geprüft. Jede Stufe des TS-Gehaltes (20, 30, 40 und 50 %) wurde mit Zusätzen von Nitrat, Milchsäurebakterien (MSB) bzw. MSB + Glucose und MSB + Nitrat ange-setzt. Das Ausgangsmaterial (Dac. glomerata, nitratfrei) war durchgehend mit Clostridiensporen kontaminiert. Die Untersuchung der Silagen erfolgte 3, 7, 14, 28, 56 und 180 Tage nach dem Ansatz. Der Konservierungserfolg bei der Silierung hängt nicht nur vom TS-Gehalt und Z/PK-Quotienten sondern auch vom Nitratgehalt und Clostridiensporenbesatz des Aus-gangsmaterials ab. Bei sehr niedrigem Nitratgehalt des Grünfutters liegt ein erhöhtes Risiko für die Entstehung von Buttersäure in der Silage vor, auch bei dem als leicht vergärbar geltendem Grünfutter (VK > 45) und auch dann, wenn es im sauber geern-tetem Zustand einsiliert worden ist. Bei weiter erhöhten VK-Werten, > 45 (durch Er-höhung des TS-Gehaltes und/oder Z/PK-Quotienten), wird die Höhe der Buttersäure-gehalte zwar eingeschränkt. Zur sicheren Ausschaltung von Buttersäuregärung ist jedoch auch hier ein gewisser Nitratgehalt notwendig. Bei der Silierung nitratfrei-en/nitratarmen Grünfutters nimmt das Fehlgärungsrisiko mit dem Belastungsgrad an Clostridiensporen zu. Der notwendige Mindest-Nitratgehalt (MNG) hängt sowohl vom VK-Wert als auch vom Kontaminationsgrad des Grünfutters mit Clostridiensporen ab. Er ist um so niedriger, je höher der VK-Wert und geringer der Kontaminationsgrad ist, und umgekehrt. (MNG (% NO3-N in TS) für sporenarmes Grünfutter = 0,24 - 0,0035 . VK MNG (% NO3-N in TS) für sporenreiches Grünfutter = 0,20 - 0,0021 . VK) Hohe Clostridiensporengehalte lagen vor allem in buttersäurehaltigen Silagen vor und insbesondere dann, wenn das Grünfutter sehr geringe Nitratgehalte aufwies. Zwischen der Höhe der Buttersäuregehalte und dem Clostridiensporengehalt besteht jedoch kein direkter Zusammenhang. Erhöhung des TS-Gehaltes bewirkt eine Ein-schränkung der Clostridienentwicklung. Ein Rückgang des Sporengehaltes im Ver-gleich zum Ausgangsmaterial (nitratfrei) lag aber erst bei einem TS-Gehalt von etwa 50 % vor. Durch Zusätze von MSB sowie MSB + Glucose konnte die Milchsäuregä-rung deutlich intensiviert werden. Ein sehr geringer pH-Wert war schon am 3. oder 7. Lagerungstag erreicht. Buttersäuregärung war aber erst bei TS-Gehalten > 40 % ausgeschaltet. Eine Einschränkung der Sporenbildung lag ebenfalls erst bei TS-Gehalten über 40 % vor. Bei Nitratzusatz blieben die Silagen aller TS-Stufen bis zur Auslagerung buttersäurefrei. Die Sporengehalte gingen in allen TS-Stufen während des Gärungsverlaufes kontinuierlich zurück. Bei steigenden TS-Gehalten war der Rückgang der Sporengehalte verlangsamt. Durch die Kombination von MSB und Nit-rat konnte nicht nur ein sicherer Erfolg bei der Unterbindung von Buttersäurebildung und Laktatabbau sondern auch eine starke Verminderung der Sporengehalte erreicht werden. / The first aim of this work was to determine the minimum content of nitrate (MCN) which is required to get silage free of butyric acid. For it, two multi-factorial experi-ments with orchardgrass were carried out under laboratory condition. In this experi-ments, nitrate content (0.01 ... 0.3 % N in DM) was systematically combined with staggered levels of the dry matter (DM) content (14 ... 40 %) and of the ratio of water-soluble carbohydrate to buffering capacity (WSC/BC: 1.5 ... 3.1). All variants were tested with forage without or with addition of clostridial spores. The silages were ana-lysed after 180 days of incubation. The second aim of this study was to explain the dynamic of clostridial development during ensilage, depending on DM content, intensity of lactic acid formation, and ni-trate content. orchardgrass (free of nitrate) with 4 levels of DM (20, 30, 40, and 50 %) was firstly contaminated with clostridial spores about 104 / g FM. Then it was ensi-laged with following treatments: without additives, with inoculation of lactic acid bac-teria (LAB) alone or in combination with 2 % Glucose in FM (LAB+G), with nitrate addition (0.1 and 0.15 % N in DM), and with LAB plus nitrate 0.1 % N in DM. The si-lages were analysed 3, 7, 14, 28, 56, and 180 days after ensiling. Results showed that silage quality not only depends on DM content and ratio of WSC to BC, but also depends on nitrate content and extent of clostridial spores in forage. With an extremely low content of nitrate a high risk of butyric acid formation is given in silages, even if the ensiling material had a high ensilability (FC ³ 45) and a very low content of clostridial spores. The butyric acid concentration decreased with in-creasing DM content from 14 to 40 % or with increasing WSC/BC-ratio. But to get the silages free of butyric acid, a certain amount of nitrate was required. By adding clos-tridial spores in fodder the risk of butyric acid formation was increased, especially in case of material lacking in nitrate. The value of MCN depends on ensilability of the forage, as measured by DM-content and WSC/BC-ratio or by fermentability coefficient (FC) = DM+8WCS/BC, as well as depends on content of clostridial spores in the material used. The higher the FC-value and the lower the spores content is, the less nitrate is required to get silage free of butyric acid. MNC (% N in DM) for very low contaminated forage = 0.24 - 0.0035.FC MNC (% N in DM) for high contaminated forage = 0.20 - 0.021.FC High content of clostridial spores was especially found in silages containing butyric acid, which were made from forage with very low nitrate content (£ 0.02 % N in DM). But a strong relationship was not found between butyric acid and spores content. By increasing DM content the development of clostridia during ensiling was limited. A continuous decrease of spores content, in comparison with the forage before ensiled, was observed at first by increasing DM content to 50 %. By inoculation with LAB or LAB+G the lactic acid formation was strongly stimulated. A very low pH was reached 3 or 7 days after ensiling. But the butyric acid formation could be firstly prevented by increasing DM content to over 40 %. For all levels of DM, by nitrate addition the silages remained no butyric acid during the whole period of incubation. The concentration of clostridial spores decreased continuously during ensilage. This decrease was slower with increasing DM content . By combination of LAB with nitrate a reliable prevention of butyric acid formation and a fast decrease in spores concentration were reached.