Para medir o impacto de mudanças climáticas, acompanhadas variações do investimento agrícola, sobre a atividade agrícola brasileira, foram estimadas conjuntamente funções de receita e de custo de produtos e insumos agrícolas. Estas foram derivadas de uma função de lucro restrita, condicional a variáveis de clima e investimento. A pesquisa inova pela metodologia, diferente das demais empregadas anteriormente para o caso brasileiro, pela maior precisão dos dados de clima e pela inclusão do investimento agrícola como variável de mitigação dos efeitos gerados pela variação climática. Os resultados mostraram uma redução da lucratividade agrícola para o Brasil com o aumento da temperatura e precipitação no longo prazo, apesar de variarem conforme regiões. Saíram beneficiadas regiões mais ricas, em detrimento das mais pobres, cuja maior parte da produção agrícola é voltada para a subsistência. O investimento agrícola atuou como redutor desta tendência, de crescimento da desigualdade agrícola, ajudando a reverter apenas parcialmente o efeito do aquecimento. / To measure the impact of climate changes along with changes in agricultural investments in Brazil\'s agricultural sector, this paper jointly estimates revenue functions for the outputs and cost functions for the inputs. These equations were derived from a restricted profit function conditional to climate and investment variables. The paper innovates by using the profit function approach to study Brazils agricultural sector. It also brings more precise data and adds investment as a relevant variable in the model. Results show a reduction in profitability as temperature and precipitation grow, but they are not homogeneous amongst the different regions. Richer regions seem to do better than the poor ones, which have a large part of their production focused on subsistence. Investment seems to act as a counterbalance to this trend of increasing agricultural inequality, partially reverting the global warming effects.

In Brazil, country with the fifth largest world production of milk, diets formulations are also carried out on the basis of nutritional requirements established in other countries, especially those from predominantly temperate climate. Research validation nutritional systems have evidenced application incompatibility of systems generated in temperate conditions at tropical conditions. Thus, the aim of this study was to determinate energy requirements, energetic partition and methane (CH4) enteric emission from growing Holstein, Gyr and F1 Holstein-Gyr dairy heifers in tropical conditions. The trial was conducted at The Multi-use Livestock Complex of Bioefficiency and Sustainability at Embrapa Dairy Cattle, Coronel Pacheco - MG, Brazil. Were evaluated 36 heifers, 12 Holstein, 12 Gyr and 12 Holstein-Gyr in 3 distinct experiments. In the first one, the 36 heifers were distributed in 12 latin squares, in a 3x3 factorial arrangement which was 3 nutritional plans and 3 genotypes. The nutritional plans were (1) 1.0x maintenance; (2) 1.5x maintenance and (3) 2.0x maintenance and the heifers were fed a diet consisting of 85.0% of corn silage and 15.0% of concentrate on a dry matter (DM) basis. Enteric CH4 emission was evaluated by SF6 tracer technique. Dry matter intake (DMI) and nutrients presented interaction among genotype and nutritional plan. Gyr heifers demonstrated higher crude protein (CP) digestibility (76.55%), F1 Holstein-Gyr intermediary value (75.14%) and Holstein animals presented the lowest value (74.59%). Daily CH4 production (g/d) was influenced by nutritional plan and differed as well between genotypes whereas Gyr heifers compared to the others had lesser CH4 emissions. Heifers fed at lower nutritional plan presented highest (85.5%) CH4 emissions by average daily gain (g/ kg of ADG) when compared to heifers fed at the higher nutritional plan. We found annual emissions of 45.84 kg of CH4. The second experiment has as objective measure the heat production (HP) and the enteric CH4 emission from dairy heifers using face mask (FM) method. The same animals, treatments and diets that were used in the first study were used in this second and third one. The HP expressed in Mcal by metabolic body weight (Mcal/BW0.75) was affect by genotype and Gyr heifers presented lower HP (163.2) when compared to Holstein (201.0) while F1 Holstein-Gyr heifers did not differ (181.3). Observed interaction among genotype and nutritional plan to CH4 emission in (g/d) and grams per kilo of metabolic body weight (g/kg of BW0.75). When expressed in dry matter ingested was not found genotype or nutritional plans effects to CH4 production. In the third study, our objective was to determine energy requirements, energetic partition and enteric CH4 emission using the \"gold standard\" methodology as calorimetric respirometry. Each heifers spent one 24 hours period in an open-circuit respirometric chamber (RC) to measurements. The CH4 emission was influenced by genotype and nutritional plan. Holstein and F1 Holstein-Gyr heifers demonstrated 73.4% superior emissions when compared to Gyr heifers. The net energy requirements for maintenance (NEm/kcal BW0.75) was 103.9 for Holstein heifers, 79.86 for Gyr heifers and 103.8 for F1 Holstein-Gyr heifers. The metabolizable energy requirements for maintenance (MEm/kcal BW0.75) was 132.6 for Holstein heifers, 116.0 for Gyr heifers and 138.2 for F1 Holstein-Gyr heifers. Were not found differences among Holstein and F1 heifers on NEm and MEm, so was formulated a combined equation for both, where the net and metabolizable energy requirements for maintenance were 105.2 and 135.0 kcal/BW0.75, respectively. We concluded that our results about nutritional requirements had similarity with available literature from respirometric chambers. These generated data from dairy cattle will be used for a future data base vising the establishment of feed patterns for representative dairy cattle genotypes in national herd composition. Also, the enteric methane emission data obtained in this study will be used in the greenhouse gases national inventory. / No Brasil, país com a quinta maior produção mundial de leite, as formulações de dietas ainda são realizadas com base nas exigências nutricionais estabelecidas em países de clima predominantemente temperado. Pesquisas de validação de sistemas nutricionais têm evidenciado incompatibilidade de aplicação dos sistemas gerados em condições temperadas às condições tropicais. Assim, objetivou-se com o presente trabalho determinar as exigências de energia, a partição da energia consumida e emissão de metano (CH4) entérico de novilhas leiteiras em crescimento das raças Holandês, Gir e F1 Holandês-Gir, em condições tropicais. O experimento foi realizado no Complexo Experimental Multiusuário da Embrapa Gado de Leite, localizado no Campo Experimental José Henrique Bruschi, em Coronel Pacheco - MG. Foram avaliadas 36 novilhas leiteiras, sendo 12 da raça Holandês, 12 da raça Gir e 12 F1 Holandês-Gir em 3 experimentos distintos. No primeiro experimento, as 36 novilhas foram distribuídas em 12 quadrados latinos, em arranjo fatorial 3x3, ou seja, 3 planos nutricionais e 3 grupos genéticos. Os planos nutricionais foram (1) 1.0x mantença; (2) 1.5x mantença e (3) 2.0x mantença e as novilhas foram alimentadas com uma dieta constituída de 85.0% de silagem de milho e 15.0% de concentrado com base na matéria seca (MS). A metodologia empregada para mensuração de CH4 foi a técnica do gás traçador SF6. O consumo de matéria seca (CMS) e nutrientes apresentou interação entre genótipo e plano nutricional. Novilhas da raça Gir apresentam maior digestibilidade da proteína bruta (76,55%), as F1 Holandês-Gir valor intermediário (75,14%) enquanto que os animais da raça Holandês apresentaram o menor valor (74,59%). A produção diária de metano em grama dia (g/d) foi influenciada pelo plano nutricional e também diferiu entre grupo genético, sendo que novilhas da raça Gir quando comparadas às demais tiveram menor emissão de CH4 entérico. Novilhas alimentadas sob o menor plano nutricional apresentaram maior emissão de CH4 (85,5%) por ganho de peso diário (g/kg de GPD) quando comparada as novilhas sob o maior plano nutricional. A produção média de CH4 anual encontrada no presente estudo foi de 45,84 kg. O segundo experimento teve como objetivo mensurar a produção de calor (PC) e a emissão de CH4 entérico por novilhas leiteiras através do método da máscara facial. Os mesmos animais, tratamentos e dietas que foram utilizadas no primeiro estudo foram utilizados neste estudo e no estudo que será descrito posteriormente a esse. A PC expressa em Mcal por peso vivo metabólico (Mcal/PVM) foi afetada por genótipo e novilhas da raça Gir apresentaram menor PC (163,2) quando comparada as novilhas Holandês (201,0) enquanto que as novilhas F1 Holandês-Gir não diferiu das demais (181,3). Observou-se interação entre genótipo e plano nutricional para emissão de CH4 em grama dia e em grama por quilo de peso vivo metabólico. Quando expresso em relação à matéria seca ingerida, não foram encontrados efeitos de genótipo ou plano nutricional para emissão de CH4. O terceiro estudo objetivou determinar as exigências de energia, a partição energética e a emissão metano entérico pela metodologia padrão de respirometria calorimétrica. Cada novilha permaneceu por um período de 24 horas no interior da câmara para as mensurações. A emissão de CH4 (g/d) foi influenciada por genótipo e plano nutricional. Novilhas Holandês e F1 Holandês-Gir demonstram emissões superiores em 73,4% quando comparadas as novilhas da raça Gir. A exigência de energia líquida para mantença (ELm/kcal BW0,75) foi 103,9 para novilhas Holandês, 79,86 para novilhas Gir e 103,8 para novilhas F1 Holandês-Gir. A exigência de energia metabolizável para mantença (EMm/kcal BW0,75) foi 132, 6 para novilhas Holandês, 116,0 para novilhas Gir e 138,2 para novilhas F1 Holandês-Gir. Não foram encontradas diferenças entre novilhas Holandês e F1 Holandês-Gir para exigências de ELm e EMm, então foi formulada uma equação combinada para ambas, onde ELm e EMm foram 105,2 e 135,0 kcal/BW0,75, respectivamente. Concluiu-se que os atuais resultados de exigências em energia tiveram similaridade com a literatura disponível e serão utilizados para inclusão no banco de dados de gado de leite, a ser formado com trabalhos já existentes e outros que ainda serão desenvolvidos, visando ao futuro estabelecimento das normas e padrões nacionais de alimentação para bovinos leiteiros dos grupos genéticos mais representativos do rebanho nacional. Os dados de emissão de metano entérico obtidos poderão ser utilizados na elaboração do inventário nacional de emissão de gases de efeito estufa pelas atividades pecuárias.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 418058.pdf: 3636918 bytes, checksum: 2b00cb491e02e92aa17fc30e609e7d50 (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / As mudan?as clim?ticas ocorridas nos ?ltimos anos como os recordes de temperatura, furac?es e tornados s?o conseq??ncia do que chamamos aquecimento global, que ? causado, principalmente, pela alta concentra??o de gases, principalmente de CO2, CH4 que s?o gases resultantes da queima de combust?veis f?sseis, processos industriais e outros. Para frear as previs?es catastr?ficas, cientistas do mundo inteiro buscam solu??es para estabilizar e baixar as concentra??es desses gases. Uma das alternativas ? a captura e armazenamento de carbono. Este trabalho descreve o uso do basalto, que ? uma rocha largamente encontrada no Sul do Brasil e possui em sua composi??o qu?mica ?xidos de c?lcio, ferro e magn?sio, pass?veis de carbonata??o por CO2. Foi realizado o cruzamento de mapas com ?reas com alta emiss?o de poluente e com ?rea rica em Basalto para fins de armazenamento de carbono, assim como m?todos de carbonata??o mineral direta e indireta de amostras de basalto coletadas da ?rea selecionada. A carbonata??o indireta consistiu na lixivia??o das amostras de basalto com HCl em concentra??o de 4M e posterior etapa de carbonata??o atrav?s de corrente CO2 gasoso. Por an?lise de absor??o at?mica chegou-se a um percentual de 17,76% de magn?sio e 14,29% de c?lcio lixiviado. Na rea??o de carbonata??o obteve-se 93,85% de magn?sio carbonatado e 97,06% de c?lcio carbonatado. As an?lises de MEV-EDS mostraram a forma??o dos precipitados de carbonatos na amostra ap?s a rea??o de carbonata??o indireta.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 431405.pdf: 3579905 bytes, checksum: be0026af84dc64bc877360e2749690b3 (MD5) Previous issue date: 2011-03-31 / As mudan?as clim?ticas ocasionadas por emiss?es de gases de efeito estufa est?o cada vez mais evidentes, tornando incontorn?vel seu enfrentamento. Entre os principais respons?veis pelo aumento destes gases na atmosfera est? a queima de combust?veis f?sseis para a gera??o de energia, que causa a emiss?o de di?xido de carbono (CO2). Uma alternativa que tem se apresentado como bastante promissora para contribuir com a diminui??o dos gases de efeito estufa na atmosfera ? a carbonata??o mineral. Este trabalho investigou a viabilidade de se utilizar o serpentinito, encontrado no Rio Grande do Sul, como alternativa para o armazenamento de carbono. Apresenta-se um cruzamento de informa??es acerca de regi?es brasileiras com a ocorr?ncia de serpentinito e de ?reas com elevadas emiss?es de CO2. Tamb?m s?o apresentadas diversas an?lises sobre o serpentinito e sobre o processo de carbonata??o. Entre os principais resultados obtidos pode-se citar: a constata??o de que o serpentinito ?, de fato, adequado para o processo de carbonata??o, devido ? alta concentra??o de Mg em sua composi??o (22,4% na amostra); a verifica??o de rela??o inversa entre o tamanho granulom?trico da rocha e o n?vel de extra??o de magn?sio; a maior efic?cia do HCl com 4M como solu??o de extra??o de magn?sio (em compara??o com as demais testadas); o melhor desempenho do KOH e do LiOH como solu??es de ajuste de pH (em rela??o ?s demais utilizadas), por terem sido capazes de manter por mais tempo o pH em n?vel ideal para a precipita??o de carbonatos; e a constata??o de que o LiOH foi a solu??o mais eficaz entre todas as testadas para a obten??o de carbonatos de magn?sio

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-08-08T19:51:07Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_AnaCarlaFreitas.pdf: 2090774 bytes, checksum: be2b419e3d7462ecf5fd4bf09cc6ea32 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T19:51:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_AnaCarlaFreitas.pdf: 2090774 bytes, checksum: be2b419e3d7462ecf5fd4bf09cc6ea32 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-06-12 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The growing concern with the increasing concentrations of greenhouse gases in the atmosphere and the resulting global warming has led the scientific community to question the role of soils as a source or sink of carbon. Due to the importance of estimates of carbon stocks in the soil and need for methods, reliable and capable of auditing, to estimate soil carbon stocks, this study aimed to understand how the system sampling influence on the estimates as sampling effort required for the determination of carbon stock and from this suggest equations for estimating the carbon stock in the soil depth. The study was conducted at the Experimental Station of Tropical Forestry of the National Institute for Amazon Research in Manaus region. Was collected from 90 sampling units distributed systematically in 40 hectares of primary forest, at 0-5, 5-10,10-20, 20- 30, 30-40, 40-50, 50-75 and 75 - 100 cm. Granulometry or texture analysis and soil density, quantification of carbon in the soil and subsequent calculation of carbon stock in the soil. The statistic used was ANOVA and post hoc Tukey analysis correlation and simple linear regression. The texture along the topographic gradient was very sandy loam plateau until the shoal. There was a decrease in carbon content with increasing depth and the opposite occurred that the soil density increased with depth. The plateau had the highest carbon content and low bulk density, while the shoal with the lowest carbon content and soil density. The plateau has a carbon stock of 98.14 ± 4.05 Mg C.ha-1, on the slope the stock was 92.64 ± 9.02 Mg C.ha-1, in the shallows stock was 65.52 ± 11.46 Mg C.ha-1 and considering the total area of the carbon stock was 92.75 ± 4.40 MgC.ha-1. It was observed that in areas of high topoghraphy variability, with different contours and soil types, systematic sampling was more efficient, with a lower sampling effort, contrasting with that observed in the stratified sampling suggests that a greater sampling effort, which can more difficult and expensive to collect. The equations for estimating the carbon stock in depth were adjusted for total area, without stratification and noted the need to collect in the lower layers when you want to know the stock at depth. The sampling plan for collecting soil in Central Amazonia, is suggested based on a systematic sampling, collecting in the 0-20 cm or 0- 40 cm, since these layers were highly correlated with the uncertainty and lower layers below and provided the best fit of equations to estimate the carbon stock in depth. / A crescente preocupação com o aumento das concentrações de gases do efeito estufa na atmosfera e o consequente aquecimento global, levou a comunidade científica a se questionar sobre o papel dos solos como fonte ou sumidouro de carbono. Devido à importância das estimativas do estoque de carbono no solo e a necessidade de dispor de métodos, confiáveis e passíveis de auditagem, para estimar os estoques de carbono do solo, este trabalho teve o objetivo de testar como o sistema de amostragem influencia nas estimativas assim como o esforço amostral necessário para determinação do estoque de carbono e a partir disso sugerir equações para estimar o estoque de carbono no solo em profundidade. O trabalho foi desenvolvido na Estação Experimental de Manejo Florestal do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, na região de Manaus. Coletou-se 90 unidades amostrais distribuídas de forma sistemática em 40 ha de floresta primária, nas profundidades de 0-5, 5-10,10-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-75 e 75-100 cm. Realizou-se análise granulométrica e densidade do solo, quantificação do teor de carbono no solo e posterior cálculo do estoque de carbono do solo. A estatística utilizada foi ANOVA e teste post hoc de Tukey, análises de correlação e regressão linear simples. A textura, ao longo do gradiente topográfico, foi de muito argilosa no platô até arenosa no baixio. Houve uma redução no teor de carbono com o aumento da profundidade e o contrario ocorreu para a densidade que aumentou com a profundidade. O platô apresentou o maior teor de carbono e a menor densidade do solo, enquanto que o baixio apresentou o menor teor de carbono e a maior densidade do solo. O platô possui um estoque de carbono de 98,14±4,05 MgC.ha-1, na vertente o estoque foi de 92,64±9,02 MgC.ha-1, no baixio o estoque foi de 65,52±11,46 MgC.ha-1 e considerando a área total o estoque de carbono foi de 92,75±4,40 MgC.ha-1. Observou-se que em áreas de alta variabilidade, com diferentes relevos e tipos de solo, a amostragem sistemática mostrou-se mais eficiente, apresentando um menor esforço amostral, contrastando com o observado na amostragem estratificada que sugere um maior esforço amostral, o que pode dificultar e encarecer a coleta. As equações para estimar o estoque de carbono em profundidade foram ajustadas para área total, sem estratificações e observou-se a necessidade de coletar em camadas inferiores quando se deseja conhecer o estoque em profundidade. O plano amostral, para coleta de solo na Amazônia Central, está baseado em uma amostragem sistemática, coletando-se na camada 0-20 cm ou 0-40 cm, uma vez que essas camadas apresentaram altas correlações e menores incertezas com as camadas mais inferiores e proporcionaram os melhores ajustes de equações para estimar o estoque de carbono em profundidade.

Esta pesquisa procura reunir provas e evidências científicas contrárias à hipótese do aquecimento global antropogênico e elucidar seu significado na atualidade. Argumentamos que o clima está em permanente transformação, não podendo ser reduzido a um produto de variações das concentrações atmosféricas de dióxido de carbono e que a preocupação com mudanças climáticas não é uma novidade histórica mas, apesar disso, nosso desconhecimento sobre o funcionamento do sistema climático é ainda desafiador. Concluímos que a hipótese do aquecimento global antropogênico não é consensual e exerce hoje a função de ideologia legitimadora do capitalismo tardio, perpetuando a exclusão social travestindo-se de compromisso com as gerações futuras. / This research aims to gather scientific proofs and evidences against anthropogenic global warming hypothesis and to elucidate its meaning in the present. We argue that climate is in a permanent transformation, not resuming itself to a product of atmospheric carbon dioxide concentration variations and that worries about climatic changes are not new but, despite this, our ignorance on the functioning of the climate system is still challenging. We conclude that anthropogenic global warming hypothesis is not consensual and exerts nowadays the function of late capitalism legitimating ideology, perpetuating social exclusion transvestiting itself as a commitment to future generations.

O solo pode atuar como um dreno ou fonte de gases de efeito estufa (GEE) dependendo do sistema de manejo utilizado. A presente pesquisa teve como objetivo identificar sistemas de manejo que apresentem baixo potencial de aquecimento global (PAG). Dois experimentos de longa duração (19 e 22 anos) conduzidos na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), foram avaliados quanto ao efeito dos sistemas de preparo (convencional e plantio direto), sistemas de cultura (aveia/milho, ervilhaca/milho, aveia+ ervilhaca/milho+caupi, guandu+milho e lablab+milho) e da adubação nitrogenada (0 e 180 kg-1 N ha-1) nas emissões de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) nas safras 2003/2004 e 2004/2005. Calculou-se também o PAG dos diferentes sistemas de manejo baseado nas emissões destes GEE, nos custos energéticos das operações e dos insumos agrícolas, e no balanço de C no solo. Um índice de sustentabilidade dos sistemas de manejo, baseado na razão entre o PAG e o rendimento de grãos de milho, foi proposto. O suprimento parcial de N pela inclusão de leguminosas, em sistemas de rotação de culturas, mostrou-se uma alternativa potencial para mitigar as emissões de N2O em comparação ao suprimento total desse nutriente por fertilizantes nitrogenados (uréia), sendo que ambas práticas tiveram reflexo negativo quanto à absorção de CH4 pelo solo. Embora tenha ocorrido aumento da emissão de N2O nos sistemas com leguminosas, em comparação ao sistema aveia/milho, a emissão de N2O neste mesmo sistema com adubação nitrogenada foi superior à verificada nos sistemas com leguminosas, cujos resultados sugerem uma influência da qualidade do resíduo vegetal nas emissões de N2O. Os preparos de solo tiveram pouco efeito nas emissões de N2O e CH4, enquanto o PD teve um efeito positivo no acúmulo de C no solo, além de apresentar menores custos energéticos em comparação ao preparo convencional. A análise da sustentabilidade dos sistemas de manejo indicou que, mesmo nas condições de ambiente subtropical úmido em que este estudo foi realizado, o uso do plantio direto e de leguminosas torna possível produzir alimentos sem que haja contribuição da atividade agrícola ao aquecimento global. Por outro lado, o PD associado a culturas com baixo aporte de resíduos, e o preparo convencional independente das culturas utilizadas, mostrou-se de baixa sustentabilidade. / Soils can act as a sink or source of greenhouse gases (GHG) depending of the adopted soil management system. This study aimed to identify soil management systems with potential to mitigate the global warming. Two long-term (19 and 22 years) experiments in the South of Brazil were evaluated over the effect of tillage systems (no-tillage and conventional tillage), cover crops based maize cropping systems (oat, vetch, oat+vetch/cowpea, pigeon pea and lablab), and mineral N fertilization (0 and 180 kg N ha-1) on the nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) emissions in the 2003/2004 and 2004/2005. The global warming potential (GWP) of the different soil management systems was calculated based on the fluxes of these GEE, the costs of agricultural practices and on the C balance in the soil. A sustainability index of soil management systems, based on the ratio between GWP and the maize yield, was proposed. The legume cover crops were a good alternative to supply N to maize and to mitigate the N2O emissions in comparison to the application of mineral fertilizer (urea), while these two practices decreased the CH4 absorption by the soil. Despite legume cover crops had increased the N2O emissions in comparison to the oat/maize system, the N2O emission in this cropping system with urea application was several times higher than under legume crops. The results of N2O emissions suggest the nitrification process as an important source of N2O to the atmosphere. Tillage systems had a small effect on the N2O and CH4 emissions, while no-tillage had a positive effect on the C accumulation in soil in comparison to the conventionally tilled soil. The sustainability analysis of the soil management systems indicated that, even under moist tropical climatic conditions of this study, no-tillage and legume cover crops become feasible to produce food and fiber with no negative contribution of the agriculture to the global warming. On the other hand, no-tillage, with low crop residues addition, or conventional tillage, with any cropping systems, showed low sustainability.

Em solos cultivados com arroz irrigado, a adoção de determinadas práticas de manejo pode minimizar as emissões de metano (CH4) e de óxido nitroso (N2O), sem causar a redução da produtividade deste cereal. Três estudos foram conduzidos visando avaliar o efeito de sistemas de cultivo do solo (preparo convencional-PC, cultivo mínimo-CM, e plantio direto-PD; Estudo I), do aporte de resíduos de diferentes plantas de cobertura de inverno (pousio, azevém e azevém+cornichão) e da drenagem do solo (Estudo II), e de sistemas de manejo da água de irrigação (intermitente e contínuo; Estudo III) sobre as emissões de CH4 e de N2O de solos sob sistemas de produção de arroz irrigado no Sul do Brasil. Com base nas emissões de CH4 e de N2O e dos seus respectivos potenciais de aquecimento global (PAG; 25 e 298), foi calculado o PAG parcial (PAGp; CO2 equivalente). Os sistemas em CM e em PD, avaliados em duas safras, promoveram mitigação das emissões de CH4 do solo, sobretudo na safra 2007/2008, quando a redução das emissões de CH4 atingiu 42% no solo sob CM. Em contrapartida, as emissões de N2O foram maiores nos sistemas em CM e em PD, especialmente na safra 2009/2010 (0,22 e 0,49 kg de N-N2O ha-1). A antecipação das operações de preparo de solo (CM), ou a não realização destas (PD), promoveu a mitigação do PAGp sem ocasionar redução na produtividade do arroz. O aporte de resíduos vegetais resultou no aumento das emissões de CH4, cujos valores superaram em aproximadamente 10 vezes às emissões verificadas no solo sob pousio. As emissões de N2O foram potencializadas quando da inserção de resíduos de leguminosa (cornichão) no solo. A realização da drenagem do solo, que no estudo II tinha por finalidade reduzir o efeito da toxidez por ferro sobre as plantas de arroz, reduziu o PAGp praticamente pela metade (~ 3.500 kg CO2 equivalente ha-1) em comparação ao solo não drenado (6.691 kg CO2 equivalente ha-1). A realização da drenagem do solo no Estudo III suprimiu em 41% as emissões de CH4 do solo, enquanto que a emissão de N2O do solo foi quase três vezes superior (2,32 kg N-N2O ha-1) ao sistema de irrigação contínuo (0,85 kg N-N2O ha-1). Mesmo com o incremento das emissões de N2O do solo devido a drenagem, o PAGp foi minimizado em 24% quando da realização desta prática. Variáveis do solo como a temperatura e o teor de Fe2+ tiveram correlação positiva com as emissões de CH4 e negativas com as emissões de N2O, sendo que o teor de Mn2+ também influenciou negativamente emissões de N2O do solo. Por outro lado, as emissões de N2O tiveram relação positiva com os teores de NO3- e NH4+ da solução do solo. Práticas como drenagem e sistemas de CM e PD tem potencial de reduzir consideravelmente o PAGp em sistemas de produção de arroz irrigado no Sul do Brasil. / The adoption of some agricultural practices may keep high grain production and decrease the global warming potential (GWP) of rice production systems by decreasing soil methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions. Three studies were performed aiming to evaluate the potential of soil management systems (Study I; conventional tillage-CT, minimum tillage-MT, and no till-NT), winter cover crops (fallow, ryegrass, and ryegrass+birdsfoot trefoil) and soil drainage (Study II), and water regimes (Study III; continuous and intermittent) on soil CH4 and N2O emissions, as well as partial GWP [(pGWP = (CH4x25) + (N2Ox298)] and rice grain yield, in subtropical region of South Brazil. In comparison to CT, MT and NT decreased soil CH4 emissions mainly in the first crop season (42% of reduction). On the other hand, these systems showed higher soil N2O emissions (0,22 e 0,49 kg N-N2O ha-1) than CT (0,17 kg N-N2O ha-1). Fall tillage (known as minimum tillage) or no-tillage resulted in a net mitigation of greenhouse gases (<pGWP) than CT system, at same time that kept same rice grain yields. In comparison to fallow system, crop residues input by cover-crops increased CH4 emission by several times, as well soil N2O emissions were increased by leguminous cover-crop. Soil drainage, performed in the Study II aiming to supress iron toxicity to rice plant, decreased strongly CH4 emissions (almost 50%) with contrary effect on soil N2O emissions. Same results were observed in the intermitent water regime in the Study III (decreased 41% of CH4 emission), and in the both cases, the soil drainage determined lowest pGWP values, with no observed effects on rice yields. Air temperature and soil Fe2+ were the mains driven variables controlling soil CH4 emissions, with negative effect on soil N2O emissions. On the other hand, NO3- and NH4+ also drove soil N2O emissions. Agricultural practices as minimum tillage and no till, and soil drainage decrease global warming potential of South Brazilian rice production systems mainly due to its effect decreasing soil methane emissions that surpass their effects increasing soil nitrous oxide fluxes.

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2018-10-01T14:51:30Z No. of bitstreams: 2 Leonardo_ guimarães_ziccardi.pdf: 3507352 bytes, checksum: 142c3802b8d8c53dab9584758be1aff9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T14:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Leonardo_ guimarães_ziccardi.pdf: 3507352 bytes, checksum: 142c3802b8d8c53dab9584758be1aff9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-15 / Sem abstract / Sem resumo

O aumento na concentração dos gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera está relacionado ao uso agrícola dos solos, o que tem sido responsável, ao menos em parte, pelo aquecimento global. Dois estudos foram conduzidos em experimentos de longa duração (24 e 26 anos) em condições de plantio direto (PD) e sem adição de nitrogênio (N) mineral, em um Argissolo Vermelho com o objetivo de avaliar o efeito do manejo do solo que incluem leguminosas e gramíneas em sucessão com milho [aveia/milho (A/M), ervilhaca/milho (V/M), aveia+ervilhaca/milho (A+V/M), aveia+ervilhaca/ milho+caupi (A+V/M+C) e lablab+milho (LL+M)] nas emissões de GEE no Sul do Brasil. Amostras de ar foram coletadas em câmaras estáticas e a concentração de óxido nitroso (N2O) e de metano (CH4) foi determinada por cromatografia gasosa. Simultaneamente variáveis metereológicas (temperatura do ar e precipitação pluviométrica) e parâmetros de solo (teor de NO3 -, NH4 +, C solúvel e umidade) foram avaliados a 10 cm de profundidade. No Estudo I, avaliou-se o efeito em curto prazo das emissões de GEE no período pósmanejo das plantas de cobertura de inverno (2009/10 e 2010/11). No Estudo II, foi realizada avaliação ao longo do ano das emissões de GEE dos sistemas de manejo e calculado o potencial de aquecimento global (PAG). As emissões acumuladas de N2O no período pós-manejo 2009/10 (2,86±0,43 kg N ha-1) foram aproximadamente nove vezes maiores que as observadas em 2010/11 (0,32±0,08 kg N ha-1). A emissão de N2O do solo nos tratamentos com ervilhaca (V/M, A+V/M e A+V/M+C) foi potencializada pelas freqüentes chuvas após o manejo das plantas de cobertura, as quais atrasaram a semeadura do milho em 81 dias e mantiveram maiores teores de N no solo em comparação ao tratamento com aveia (A/M). As emissões foram controladas principalmente pela porosidade preenchida por água (PPA) e pela atividade microbiana (CO2), o que indica que a desnitrificação foi o principal processo envolvido na produção de N2O no solo. No período pós-manejo 2010/11 as chuvas foram menos freqüentes que em 2009/10; o qual favoreceu a oxidação de CH4, principalmente em sistemas que incluíram leguminosas. As altas emissões de N2O do solo nos sistemas de culturas devido ao excesso de chuva durante o período pós-manejo da safra 2009/10 se refletiu nos maiores valores de PAG (emissão liquida de GEE para atmosfera). / The increase in the concentration of greenhouse gases (GHG) in the atmosphere is related to the agricultural use of soil, which has been responsible, at least in part, for global warming. Two studies were performed in long-term (24 and 26 years) experiments under no-tillage and without addition of mineral N in an Acrisol, and aimed to evaluate the effect of soil management that include legumes and grasses with maize in succession [oat/maize (O/M), vetch/maize (V/M), oat+vetch/maize (O+V/M), oat+vetch/maize+cowpea (O+V/M+C) and lablab+maize (LL+M)], on GHG emissions in Southern Brazil. Air samples were collected in static chambers and nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) concentrations determined by gas chromatography. Meteorological variables (temperature and moisture) and soil parameters (NO3 -, NH4 + and dissolved organic C content) were determined at 10 cm depth. Study I evaluated the effect of cropping systems on short-term GHG emissions in the period after winter cover crop management (post-management) (2009/10 and 2010/11). Study II evaluated GHG emissions from cropping systems on annual basis and calculated the net global warming potential (GWP). Cumulative N2O emissions in the post-management period 2009/10 (2,86±0,43 kg N ha-1) were nine times higher than cumulative emission observed in 2010/11 (0,32±0,08 kg N ha-1). Soil N2O emission in treatments that included vetch (V/M, O+V/M and O+V/M+C) was enhanced by frequent rains after winter cover crop management, which delayed corn sowing in 81 days and maintained higher levels of soil N compared to treatment with oat (O/M). N2O emissions were controlled mainly by water filled pore space (WFPS) and microbial activity (CO2), indicating denitrification as the main process involved in N2O production. In the post-management period 2010/11 rains were less frequent than in 2009/10; which favored CH4 oxidation, especially in systems that include legumes. High N2O emissions in cropping systems due to prevailing weather conditions during the post-management period 2009/10 had a positive reflection in the GWP.