Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-26T18:18:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 792200 bytes, checksum: 1ce75f9cc2126591a572710349e938c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T18:18:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 792200 bytes, checksum: 1ce75f9cc2126591a572710349e938c3 (MD5) Previous issue date: 2015-10-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A adubação fosfatada tem sua eficiência diminuída devido à fixação de fósforo (P) em solos tropicais intemperizados. Assim, o uso de fertilizantes com alguma proteção aos íons fosfato pode diminuir sua adsorção pelo solo e aumentar a absorção pela cultura, o que aumenta a eficiência da adubação. O biocarvão, produto da pirólise de biomassa em condições limitadas de oxigênio, pode ser uma alternativa para produzir fertilizantes de eficiência aumentada por potencialmente interagir com o P, diminuindo sua sorção ao solo. As características do biocarvão dependem do tipo de biomassa e temperatura de pirólise empregada. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar a eficiência agronômica de fertilizantes fosfatados associados ao biocarvão. O biocarvão foi produzido a partir duas fontes de biomassa: bagaço de cana-de-açúcar e serragem de madeira, as quais foram pirolisadas em duas temperaturas (350 °C e 700 °C). Os biocarvões obtidos foram denominados: SM350 – serragem de madeira pirolisada a 350 oC; SM700 – serragem de madeira pirolisada a 700 oC; BC350 – bagaço de cana-de- açúcar pirolisado a 350 oC e BC700 – bagaço de cana-de-açúcar pirolisado a 700 oC. Após a caracterização química e física, os biocarvões foram granulados com superfosfato triplo (ST) na proporção 3:1 mais a adição de quatro por cento de fécula de mandioca como agente aglutinante. A avaliação agronômica dos fertilizantes foi realizada pelo cultivo de milho em casa de vegetação em Latossolo argiloso, o qual teve sua acidez corrigida com CaO + MgO (3:1). Foram realizados dois cultivos sucessivos para avaliar o efeito residual da adubação fosfatada. Os fertilizantes fosfatados a base de biocarvão foram comparados com a fonte convencional (ST), num esquema fatorial (5x2)+1, sendo cinco fertilizantes (SFT; ST-BC350; ST-BC700; ST-SM350; ST- SM700) e duas doses de P (100 e 400 mg dm-3 de P), além do tratamento controle (sem P). O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições, totalizando 44 unidades experimentais. Foram avaliados a produção de massa de matéria seca, acúmulo de P no milho, além do P disponível no solo após os cultivos. Os resultados indicam que em termos de produção de matéria seca, conteúdo de P na planta e P disponível no solo, a dose de 400 mg dm-3 apresentou resultados superiores em ambos os cultivos. O tratamento ST-BC350 apresentou maior teor de massa de matéria seca (no segundo cultivo), conteúdo de P e taxa de recuperação em relação aplicação do ST sozinho. Isto se deve a algumas caraterísticas deste biocarvão que o torna superior, como, por exemplo, maior CTC. A taxa de recuperação em ambos os cultivos e a eficiência agronômica no segundo cultivo ocorreu de maneira inversa, ou seja, quanto maior a dose menor a taxa de recuperação. De maneira geral, a simples associação de biocarvão com fertilizante fosfatado solúvel não aumentou a eficiência de uso de P pelo milho, quando cultivado em solo argiloso com elevada capacidade de fixação de P. / The phosphate fertilization has low efficiency in weathered tropical soils due to high phosphorus (P) fixation. Therefore, the use of fertilizers with some protection to phosphate ions can reduce its adsorption and increase the absorption by the plants, increasing the efficiency of P fertilization. Biochar, the product of biomass pyrolysis in limited conditions of oxygen can be an alternative to produce fertilizers of increased efficiency for potentially interacting with P and decreasing its sorption to soil. Biochar characteristics depend on the biomass type and temperature of pyrolysis. In this study it was aimed to characterize and evaluate the agronomic efficiency of phosphate fertilizers associated with biochar. Biochars were generated from two sources of biomass: sugarcane bagasse and sawdust, which was pyrolysed at two temperatures (350 °C and 700 °C). The obtained biochars were named: SM350 - sawdust pyrolyzed at 350 ° C; SM700 - sawdust pyrolyzed at 700 °C; BC350 - sugarcane bagasse pyrolysed at 350 °C and BC700 - sugarcane bagasse pyrolysed at 700 °C. After chemical and physical characterization, biochars were granulated with triple superphosphate (ST) at 3:1 ratio plus 4 % of manioc starch as a binding agent. The agronomic evaluation of fertilizers was conducted by growing corn in a greenhouse in a clay Oxisol, which had its acidity corrected with CaO + MgO (3: 1). Two successive crops were carried out to evaluate the residual effect of P fertilization. The phosphate fertilizers with biochar were compared with conventional source (ST), in a factorial design (5x2)+1, being five fertilizers (SFT; ST-BC350; ST-BC700; ST-SM350; ST-SM700) and two P rates (100 and 400 mg dm-3), plus a control treatment (without P). The experimental design was in randomized blocks with 4 replications, totaling 44 experimental units. It was evaluated the dry matter yield, P accumulation in corn, recovery rate and the available P in the soils after the crop cultivation. The results indicated that the dose of 400 mg dm-3 increased dry matter yield and P accumulation in both growth cycles, and also increased available P in the soil. ST-BC350 treatment showed, in the second growth cycle, higher dry matter yield, P content and recovery rate than the application of ST alone. This is due to some features of this biochar that makes it superior, for instance it higher CEC. The recovery rate in both crops and agronomic efficiency in the second crop reduced with increased P rate application. In general, the association of biochar with soluble phosphate fertilizer did not increase the efficiency of use of P for corn, when it was grown in clay soil with high P fixation capacity.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-29T12:39:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 887685 bytes, checksum: e2b2f7f9dfc239dd773f2468728c4b5e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T12:39:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 887685 bytes, checksum: e2b2f7f9dfc239dd773f2468728c4b5e (MD5) Previous issue date: 2016-02-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A estrutura do solo é propriedade que influencia diretamente o crescimento, o suprimento de água e a disponibilidade de nutrientes e oxigênio às plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar possíveis alterações estruturais causadas pelo sistema intensivo de cultivo de olerícolas em Latossolos Vermelho-Amarelo por longos períodos de uso. Amostras de solo deformadas, nas camadas de 0-30, 30-40 e 70-100 cm e indeformadas, nas camadas de 0-10, 10-30, 30-40, 40-70 e 70-100 cm de profundidade, foram coletadas em área de cerrado nativo e em três propriedades comerciais que cultivam olerícolas em diferentes tempos de implantação (15, 20 e 30 anos) na região de Rio Paranaíba, Minas Gerais. Nestas amostras avaliaram-se: carbono orgânico total, argila dispersa em água, grau de floculação, densidade do solo, grau de compactação, resistência do solo à penetração, porosidade, condutividade hidráulica em solo saturado, curva de retenção de água no solo e estabilidade de agregados via úmida e ultrassom. Os resultados demonstraram que o preparo intensivo e o longo tempo de uso do solo com cultivo de olerícolas promoveram alterações nas propriedades físicas dos Latossolos estudados. Constatou-se aumento da retenção de água no solo em todas as áreas cultivadas e o solo com maior tempo de uso (30 anos) mostrou-se o mais impactado, porém a estrutura fortemente desenvolvida e a elevada friabilidade minimizam os impactos do efeito do uso prolongado com agricultura altamente intensiva devido à grande capacidade de resistência/resiliência física que estes solos apresentam. / Soil structure is the property directly influences the growth, the water supply and the availability of nutrients and oxygen to the plants. Thus, the aim of this study was to evaluate possible structural changes caused by the conventional soil preparation system in Yellow-Red Oxisols cultivated with vegetable for different times. For this measurement, it was collected deformed samples soil from layers 0-30, 30-40 e 70-100 cm of depth from native cerrado areas. In addition, were collected undeformed soil samples from layers 0-10, 10-30, 30-40, 40-70 e 70-100 cm of depth from native cerrado and from three farmers as well. These farmers are located in Rio Paranaiba region, state of Minas Gerais, where were cultivated vegetable crops in succession with cereals over different times (15, 20 and 30 years). In these samples were evaluated: total organic carbon, clay disperse in water, degree of flocculation, soil density, compaction degree, soil resistance penetration, soil porosity, soil saturated hydraulic conductivity, retention curve of water in the soil and aggregate stability wet sieving and ultrasound routes. Our study demonstrated that conventional intensive soil preparation for long time with vegetable crops promoted changes on physical properties of Oxisols. It was detected the increasing of water retention for all of crop areas. The system with higher crop time with vegetable (thirty years) revealed more impacted in terms of soil physical qualities, however the strongly developed structure minimized the impacts of the prolonged use of these soils submitted to intensive agriculture because of their high capacity of physical resistance/resilience.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-29T13:55:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1813742 bytes, checksum: fee7da14bda2df29d9e5fc0d3ccc8be7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T13:55:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1813742 bytes, checksum: fee7da14bda2df29d9e5fc0d3ccc8be7 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A contribuição da agricultura para as emissões dos gases de efeito estufa (GEE) tem sido abordada em vários estudos. Os solos podem atuar como fonte ou dreno destes gases. O sequestro de C no solo pode contribuir para a mitigação das mudanças climáticas em algumas regiões, dependendo das opções disponíveis para as práticas de manejo e uso do solo. Este estudo está dividido em 2 experimentos, os quais foram conduzidos em uma área localizada no município de São Gabriel (30°26’ S; 54°31’ W), região da Depressão Central, Rio Grande do Sul, Brasil. O experimento 1 teve como objetivos: (1) avaliar as emissões de CO2 e CH4 em uma área de substituição do Bioma Pampa por plantio de Eucalipto; (2) avaliar as emissões de CO2 na floresta de eucalipto frente à diferentes entradas de C ao solo; (3) determinar a contribuição da respiração autotrófica para os fluxos de CO2; (4) avaliar a concentração de CO2, CH4 nas camadas do solo sob o bioma Pampa e o plantio de eucalipto, (5) determinar a contribuição relativa do CO2 de eucalipto para as camadas do solo. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados (DBC) com 4 repetições. Nas áreas de eucalipto, para a quantificação da concentração de CO2, CH4 e razão isotópica do carbono (13C/12C), os tratamentos consistiram em 2 posições no talhão (L ou EL), 2 manejos da serapilheira [com (+S) e sem (-S)], 2 aportes de C radicular [com (+R) e sem (-R)] e um tratamento adicional (Bioma Pampa). Nos pampas, para a comparação da concentração de CO2, CH4 e 13 C/12C e fluxo de CO2, CH4 com o plantio de eucalipto, foi utilizado o delineamento sistemático. Durante 29 meses de crescimento da floresta de eucalipto, as emissões de CO2 foram maiores na área do Pampa do que no plantio florestal. O mesmo foi observado para a concentração de CO2 ao longo do perfil do solo, até 1 m de profundidade. O estabelecimento de plantios de eucalipto não alterou as emissões de CH4. A contribuição da respiração autotrófica para a respiração do solo aumentou linearmente ao longo do experimento sendo a menor contribuição observada em Fevereiro 2014. O experimento 2 teve como objetivos: 1)avaliar a taxa de decomposição dos resíduos da colheita de eucalipto; 2) Identificar os grupos de microorganismos responsáveis pela decomposição dos resíduos; 3) Avaliar o efeito da qualidade dos resíduos de eucalipto para as frações da MOS; 4) Quantificar o conteúdo de C derivado do resíduo incorporado no PLFA e na MOS. Utilizado o DBC com 4 repetições, com os tratamentos foram arranjados em parcelas subdivididas. A parcela constituiu dos 4 tempos de coleta (0, 3, 6, 12 meses posteriores à instalação do experimento). Na subparcela, os tratamentos consistiram de um fatorial 3x2x2, sendo 3 composições do resíduo (sem resíduo, resíduo completo e resíduo completo menos casca), 2 tipos de manejo (resíduos incorporados e deixados na superfície) e níveis de N (0 e 200 kg/ha). A incorporação dos resíduos aumenta taxa de decomposição e reduz a estabilização de C no solo. Quando deixados na superfície houve uma redução na taxa de decomposição e para resíduos com casca a taxa de decomposição era 20 % menor. Bactérias gram-negativa e Fungos foram os grupos microbianos mais responsáveis pela decomposição dos resíduos. A presença da casca e a adição de N aumentaram a estabilização do C no solo e a incorporação de C dos resíduos pelos G- ve e Fungos. O estabelecimento de plantios de eucalipto nas áreas do Pampa mostrou um grande potencial para mitigar as emissões de GEE e aumentar a estabilização do C no solo. / The contribution of agriculture to greenhouse gases emissions has been reported in many studies. Soils can act as a sink or source for these gases. Soil carbon sequestration can contribute to climate change mitigation in some regions, relying on available management practices and soil use. This study is shared in 2 experiments, that were conducted in a site located at São Gabriel town (30°26’ S; 54°31’ W), Central Depression region, Rio Grande do Sul, Brazil. Experiment 1 aims to (1) evaluate CO2 and CH4 emissions in a site which Pampa Biome was substituted by Eucalyptus plantation; (2) evaluate CO2 in a eucalyptus plantation due to different C source in soil; (3) determinate the contribution of autotrophic respiration to CO2 fluxes; (4) evaluate CO2 and CH4 concentration of soil depths in Pampa biome and Eucalyptus stand; (5) determinate eucalyptus C-CO2 contribution for soil depths. A complete randomized block design with four replications was performed. Attempting to quantify CO2 and CH4 concentrations and the C isotopic ratio (13C/12C) in Eucalyptus stand, treatments consisted of 2 positions in the experimental plot (row and inter-row), 2 litter management [with (+S) or without (-S)], 2 C roots input [with (+R) or without (-R)] and an additional treatment (Pampa Biome). Attempting to compare CO2 and CH4 concentration, 13 C/12C and CO2 and CH4 fluxes in Pampa Biome with Eucalyptus stand, a systematic design was performed. During 29 months of Eucalyptus plantation establishment, CO2 emissions were higher in Pampa Biome than in afforested site. Similarly, CO2 concentration in soil layers until 1 m depth was higher in Pampa than in Eucalyptus sp. Afforestation of Pampa did not alter the CH4 emissions. The contribution of autotrophic respiration linearly with time and the lowest contribution was observed in February 2014. The experiment 2 aims to: (1) evaluate the rate of eucalypt harvest residues; (2) identify microbial groups responsible of litter decomposition; (3) evaluate effects of quality of eucalypt harvest residue to SOM fractions; (4) quantify the amount of residue-C incorporated on PLFA and SOM. A complete randomized block design with four replications was performed and treatments were arranged in a split-plot design. The main plot were 4 sampling times (0, 3, 6 and 12 months after the experiment establishment). The subplot, treatments consisted of a factorial 3x2x2 with 3 litter composition (without residue, with residue and residue with bark maintenance), 2 placement of harvest residue (surface or incorporation) and 2 N levels (0 and 200 kg ha-1). Residue incorporation increased residue decomposition rate and decreased soil C stabilization. Residues were left on soil surface had lower decomposition rate and to residues with bark the decomposition rate was 20 % lower. Gram negative bacteria and Fungi were the main microbial group responsible for decomposition rate. Maintenance of bark and N fertilization enhanced soil C stabilization and residue C incorporation on Gram negative and Fungi. Eucalyptus sp. establishment in Pampa Biome showed great potencial to mitigate GEE and enhance the soil C stabilization.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-29T17:06:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 603785 bytes, checksum: a202d2db3e4d859564c95de57a76252c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T17:06:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 603785 bytes, checksum: a202d2db3e4d859564c95de57a76252c (MD5) Previous issue date: 2015-06-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sistemas silvipastoris (SSP) são uma opção de uso do solo relevante no sequestro de C e N e na recuperação de áreas degradadas.Objetivou-se conhecer a contribuição das árvores em pastagens arborizadas sobre as frações da matéria orgânica e algumas propriedades químicas do solo. Para tanto, pastagens arborizadas com espécies nativas (SSP) e pastagens a pleno sol, bem como remanescentes florestais foram selecionadas em três propriedades de Divino-MG, Zona da Mata mineira, bioma Mata Atlântica. Nessas propriedades predominavam pastagens com gramíneas do gênero Brachiaria e espécies arbóreas diversas, sendo: Pau cebola (Erythrina falcata), Orvalheira (Machaerium stipitatum)e Óleo pardo (Myroxylon peruiferum) no sistema silvipastoril 1 (SSP1); Bico de pato (Machaerium nyctitans), Ipê preto (Zeyheria tuberculosa)e Ipê amarelo (Tabebuia alba) no SSP2; e Jacarandá caviúna (Dalbergia nigra), Cinco folhas (Sparattoperma leucanthum) e Fedegoso (Senna macranthera) no SSP3. Nessas áreas, foram realizadas coletas de solo nas profundidades de 0-10, 10-30 e 30-50 cm,nas quais foram determinados o C orgânico total, N total, C e N lábeis e da biomassa microbiana, a acidez ativa e potencial, P e K disponível, Ca2+ e Mg2+ trocáveis,polissacarídeos, lipídeos e polofenois. Os solos dos SSPs apresentaram estoques de C superiores às pastagens a pleno sol(1 73,86Mg ha-1 ; 103,62 Mg ha-1 ; 137,5Mg ha-1, respectivamente)e intermediários em relação à floresta nativa (148,62Mg ha-1 ; 190,22 Mg ha-1;3 177,45 Mg ha-1, respectivamente) na profundidade de 0-50 cm, sendo maiores no SSP1, seguido do SSP2 e SSP3. Todas as árvores contribuíram de forma diferenciada para a melhoria da qualidade do solo, enquanto umas foram mais importantes para elevar a disponibilidade de nutrientes, outras contribuíram mais para a dinâmica da matéria orgânica. / The silvopastoral systems(SPS) are an important option to use the soil for capturing soil C and N and the recovery of degraded areas, but there is still scarcity of quantitative data. The objective was to determine the contribution of trees in pastures with trees on fractions of the organic matter and soil chemical properties. The study was carried out in pastures with native trees, pastures in full sun without trees and native forests that were selected in three properties in Divino-MG, Zona da Mata, Atlantic Forest biome. In thoseproperties dominated graminaceous pastures of the Brachiaria grasses group and various tree species. These were the tree selected: Erythrina falcata, Machaerium stipitatum and Myroxylon peruiferum in the silvopastoral system 1 (SPS1); Machaerium nyctitans, Zeyheria tuberculosa and Tabebuia alba in the SPS2; Dalbergia nigra, Sparattoperma leucanthum and Senna macranthera in SPS3. In those areas, collections of soil were made in the depths of 0-10, 10-30 and 30-50 cm in which were determined the total organic C, total N, C and N labile, C and N microbial biomass, active and potential acidity, available P and K, exchangeable Ca2+ and Mg2+, polysaccharides, lipids and polyphenols.The soils of the silvipastoris systems showed stocks of C above the pastures to full sun(73,86 Mg ha-1 ; 103,62 Mg ha-1 ; 137,5 Mg ha-1, respectively) and intermediaries in relation to native forest(148,62 Mg ha-1; 190,22 Mg ha-1 ; 177,45 Mg ha-1, respectively) at 0-50 cm depth, being greater in SSP1and SSP2, SSP3. All trees contributed in different ways to improve soil quality, while some were more important to increase the availability of nutrients, other contributed more to the dynamics of organic matter.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-29T18:13:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 806167 bytes, checksum: 59b1ff7c64b4b340012df71ce609b7f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T18:13:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 806167 bytes, checksum: 59b1ff7c64b4b340012df71ce609b7f5 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / As mudanças nas reservas de C e N refletem os impactos do uso e manejo do solo. Objetivou-se avaliar as mudanças nos estoques e na qualidade da matéria orgânica em Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com olerícolas na região dos Cerrados no Sudeste brasileiro. Quatro áreas foram selecionadas, sendo uma sob vegetação de Cerrado (CE) e três sob produção olerícola com 15 (HT15), 20 (HT20) e 30 (HT30) anos de cultivo. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades 0-30, 30-40 e 70-100 cm, realizando-se análises físicas (densidade e textura), químicas (complexo sortivo, pH, C extraído com água, C e N totais, C lábil, C e N nas frações MOP e MAM, lignina, carboidratos, lipídeos e ataque sulfúrico), biológicas (C e N microbianos) e mineralógica (difratometria de raio-X). Os estoques de C e N totais, os teores de C não lábil, o índice de manejo de carbono (IMC), o quociente microbiano (qMic) e as relações C:N total, microbiana e da MOP e MAM foram calculados. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado e o esquema de parcelas subdivididas, sendo os resultados avaliados, individualmente, por comparações de médias pelo teste Tukey e, em conjunto, por componentes principais. Houveram semelhanças entre usos quanto aos estoques de NT e, na área cultivada por 30 anos (HT30) foram observados os menores estoques de CT, tendo o Cerrado (CE) os maiores resultados. Constatou-se que, com o maior tempo de cultivo, houve diminuição nos teores de C lábil. Na composição bioquímica da MOS, ocorreu aumento e redução nas proporções de carboidratos e lignina na MOP e MAM, respectivamente, nos usos HT15 e HT20. A MOP apresentou-se mais sensível às mudanças de uso. Na análise de agrupamento, os resultados mostraram maior similaridade entre HT15 e HT20, assim como a distinção entre CE e HT30. Há uma maior relação de reservas lábeis (CL, carboidratos) com as áreas de menor tempo de atividade e de Cmic com o uso de 30 anos. Pode-se observar, também, a correlação negativa entre nutrientes no solo e os teores de C e N totais e da MAM e de carboidratos da MAM, como também entre Cmic e CT. A olericultura em Latossolo oxídico promove a redução dos estoques de matéria orgânica do solo e altera sua qualidade. Contudo, com 15 e 20 anos pode-se observar incrementos suficientes de C para a manutenção da MOS e obtenção de IMCs maiores que CE e HT30. / Changes in C and N pools reflect the soil use and managements impacts.It was aimed to evaluate changes in soil organic matter storage and quality in Oxisol with olericulture in the Cerrado region in southeast Brazil. Four areas were selected, being one under Cerrado vegetation (CE) and three under olericulture production with 15 (HT15), 20 (HT20) and 30 (HT30) years of cultivation. Soil samples were collected at depths 0-30, 30-40 and 70-100 cm, making physical analyzes (bulk density and texture), chemical (exchangeable cations, pH, C extractable with water, total C and N, labile C, C and N in POM and MOM fractions, lignin, carbohydrates, lipids an sulfate attack), biological (microbial C and N) and mineralogical (X-ray diffraction). It was calculated total Cand N, non-labile C content, IMC, qMic and total, microbial, POM and MAM C:N ratios. It was adopted a completely randomized design and the split plot, the results was evaluated individually by comparisons of means by Tukey test and, together, by principal componentes. There was similatity of TN stocks between uses and 30 years cultivated land had the lowest TC storage, with CE containing the hieghest ones. The longer cultivation promoted a decrease in labile C content. Biochemical composition of SOM had an increase and decrease in carbohydrates and lignin proportions in POM and MAM, respectively, in HT15 and HT20 uses and MOP was more sensitive to land use change. In grouping analysis, data showed greater similarity between HT15 and HT20 and a distinction between CE and HT30. There was a higher relation of labile pools (LC and carbohydrates) with lands with less time of activity production and Cmic with 30 years cultivation. In addition, it can be observed the negative correlation between soil nutrients with total, POM and MAM’s C and N contents and carbohydrates in MAM, as C mic and TC. Horticulture in Oxisol promotes reduction on soil organic matter stocks and changes in its quality, however, with 15 and 20 years can be noted a suficiente incremente of C in SOM maintaining to obtain higher CMIs than CE and HT30.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-29T19:03:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1631881 bytes, checksum: 273bc38c68b2f414bc8fd6ddc18b1911 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T19:03:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1631881 bytes, checksum: 273bc38c68b2f414bc8fd6ddc18b1911 (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Brasil é o segundo maior exportador e produtor de soja (Glycine max L. Merill) do mundo, sendo a maior parte dela produzida na região central do país. A produção de soja poderá praticamente dobrar até 2050. Esse aumento pode, entretanto, ser limitado pelos gastos com fertilização que podem chegar a 50 % dos custos de produção na cultura da soja. Por isso, a necessidade de utilização de modelos que permitam estimar com exatidão a demanda nutricional inferior da soja em função da produtividade almejada. Também seria de grande utilidade identificar como se caracterizam os fatores produtivos nas lavouras de soja com demanda nutricional inferior. Pois, isso permitiria obter níveis críticos dos nutrientes no solo mais ajustados a cada condição de eficiência e de demanda nutricional das lavouras de soja o que contribuiria para fertilizações mais sustentáveis. O presente trabalho teve como objetivos: determinar os valores superiores de eficiência nutricional e os valores inferiores de demanda nutricional da cultura da soja nas condições de solo e clima tropical do Brasil Central; bem como, caracterizar os fatores produtivo das lavouras de soja que se relacionam com a demanda nutricional inferior ou eficiência nutricional superior dos talhões com elevada produtividade, nas condições de solo e clima tropical do Brasil Central. Também teve como objetivo: determinar e comparar os níveis críticos de P e K dos solos do Brasil Central, obtidos com base na modelagem do nutriente requerido pela soja e por meio de diferentes métodos de determinação da produtividade de máxima eficiência econômica, para lavouras de soja com eficiência nutricional superior e média. A demanda inferior de P na planta e no grão correspondeu em média a 8,69 e 5,39 kg t -1 de soja produzida, respectivamente. A demanda inferior de K na planta e no grão correspondeu em média a 25,15 e 11,27 kg t -1 de soja produzida, respectivamente. A diferença das medias entre as demandas medias e inferior de P na planta e no grão corresponderam, respectivamente, a 2,19 e 0,75 kg t -1 de grão produzido. A diferença das medias entre as demandas medias e inferior de K na planta e no grão corresponderam, respectivamente, a 9,73 e 1,66 kg t -1 de grão produzido. Cultivares de soja com maior cilo de maturação possuem maior eficiência de utilização de P e K. A modelagem do requerimento de P e K pode ser utilizada para obter os níveis críticos de P e K no solo para lavouras de soja com condições de eficiência nutricional superior e média. Os níveis críticos de P e K do solo, calculados a partir do método que determinou a produtividade de máxima eficiência econômica por meio da derivada do lucro em função da produtividade foram aqueles que com maior frequência se relacionaram com os maiores lucros, para condições de lavouras de soja com cubP,K_Pl superior e médio da região Central do Brasil. / Brazil is the largest exporter and second largest producer of soybeans (Glycine max L. Merill), and most of it produced in the central region of Brazil. Soybean production is expected to nearly double by 2050. This increase, however, it is limited by spending fertilization that can reach 50% of production costs in the soybean crop. Therefore, the need to use models to estimate accurately the critical nutritional demand of soybean in function of yield. It would also be very useful to identify the conditions under which the critical nutritional demand of soybean crops occurs. This would provide nutrient critical levels in the soil adjusted for a specific condition of efficiency and nutritional demand of soybean, this would contribute for sustainable fertilization. This study aimed to: determine the maximum nutritional efficiency values and critical nutritional demand of soybean in conditions of soil and tropical climate of Central Brazil; and characterize the factors of production of soybean fields that is relate to the critical nutritional demands and nutritional efficiency limit in high yield conditions, in Central Brazil. It is also aimed to: determine and compare the critical levels of P and K of Central Brazil soils, obtained by modeling nutrient required of soybean and through different methods that determine soil critical level for soybean with medium and maximum nutritional efficiency. The minimum demand for P in plant and grain was: 8.69 and 5.39 kg t -1 of grain yield, respectively. The minimum demand for K in plant and grain was: 25.15 and 11.27 kg t -1 of grain yield, respectively. The mean difference between the medium demand and minimum demand of P in plant and grain corresponded, respectively, to 2.19 and 0.75 kg t -1 of grain yield. The mean difference between the medium demand and minimum demand of K in plant and grain corresponded, respectively, to 9.73 e 1.66 kg t -1 of grain yield. Soybean cultivars with higher maturation cycle were more efficient in the use of P and K. The critical levels of P and K in the soil, calculated by the method that determined the maximum economic yield through the profits derived as a yield function was the most frequently related with higher profits for the conditions of soybean crops with higher efficiency and average use of P and K in Brazil's Central region.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-30T11:52:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1707822 bytes, checksum: cda260cd3df559a16819e1e1cd5a7e3a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T11:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1707822 bytes, checksum: cda260cd3df559a16819e1e1cd5a7e3a (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A água é um recurso indispensável para a vida no planeta. O consumo mundial de água doce gira em torno de 6.000 km3.ano -1 , destes, 10% se destinam ao consumo doméstico, 20% ao consumo industrial e 70% ao agrícola, mostrando a importância das áreas agrícolas no que se refere ao uso e conservação da água. O objetivo do trabalho no primeiro capítulo foi avaliar parâmetros hídricos de uma topossequência latossólica sob pastagem, localizada na bacia da Equideocultura, em Viçosa - MG, com vista à estimativa do potencial de contribuição na recarga hídrica do lençol freático em pontos com diferentes cotas durante cinco eventos de chuva. O experimento foi montado em cinco pontos de uma topossequência latossólica, escolhidos de acordo com a posição na paisagem, conforme se segue: Ponto 1 – topo do morro; Ponto 2 – terço médio; Ponto 3 – terço inferior com presença de trilhos de animais; Ponto 4 - terço inferior sem presença de trilhos de animais; Ponto 5 – margem da represa. O perfil topográfico de todos os pontos é o plano inclinado. Foram realizadas análises de porosidade total (PT), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), densidade do solo (DS), densidade de partículas (DP), textura, argila dispersa em água (ADA), grau de floculação (GF). Não foram encontradas diferenças marcantes entre os solos da topossequência estudada para PT, Ma, Mi e textura. Também foi monitorada a umidade dos solos nos cinco pontos a 5, 10, 20, 40, 60 e 100 cm de profundidade utilizando-se sensores de umidade TDR. A pluviosidade foi monitorada por meio de pluviômetro digital. Os sensores de umidade e o pluviômetro foram acoplados a datalogger, com configuração para coleta de dados a cada 5 segundos. Foi analisado o volume de água infiltrado em cada um dos pontos durante cinco eventos de chuva. Não foram observadas diferenças no volume médio de água infiltrado nos diferentes ambientes, após os cinco eventos, pelo Teste de Tukey (nível de significância = 5%). Sensores viiTDR vêm sendo largamente utilizados em estudos de dinâmica hídrica em solos. Porém, nem sempre é dada a devida atenção à calibração desses sensores para cada ambiente e tipo de solos onde são utilizados. O objetivo do trabalho no primeiro capítulo foi testar um método alternativo de calibração de sensores TDR, que possibilite a obtenção de uma equação de ajuste em um curto período, com a confiança necessária para o processo. No método tradicional de calibração utilizam-se tubos de 100 mm com 35 cm de comprimento e tampão em uma extremidade para a contenção das amostras. O método proposto consiste em utilizar tubos perfurados que possuem cerca de três vezes mais área de perda de umidade e secagem em estufa com circulação de ar forçada, alternando com equilíbrio fora da estufa, em temperatura ambiente. Para os dois métodos foram coletados dados de umidade (m 3 .m -3 ) pelo método gravimétrico e período (μs) da onda eletromagnética registrado pelo sensor. Os dados coletados foram utilizados para a obtenção da equação de ajuste de regressão linear para cada amostra utilizada na calibração. A calibração permitiu a obtenção de curvas de ajuste com elevados R 2 para os dois métodos, porém, para o método proposto houve melhor distribuição dos pontos, o que leva a maior confiança no processo. A perda de umidade foi significativamente superior no método proposto, para o período estudado. O método proposto mostrou-se eficaz, permitindo a calibração de sensores TDR com precisão e em um curto período de tempo. / Water is an indispensable resource for life on the planet. The world consumption of fresh water is around 6,000 km3 / year which 10% is for domestic consumption, 20% for industrial consumption and 70% for agriculture, showing the importance of agricultural areas regarding water use and conservation. The purpose of the work in the first chapter was to evaluate the water parameters of an oxisoil toposequence under pasture, located in the watershed where the horse breeding facility of the Federal University of Viçosa works, in the municipality of Viçosa, state of Minas Gerais, in order to estimate the potential contribution of the groundwater recharge in spots with different heights during five rain events. The experiment was set up in five sampling points of an oxisoil toposequence, chosen according to the landscape position as follows: Point 1 - summit; Point 2 - backslope ; Point 3 - footslope with cattle rails presence; Point 4 - footslope without cattle tracks; Point 5 - Dam margin. The topographic profile of all points is the rough inclined plane. The total porosity (TP), macroporosity (Ma), microporosity (Mi), soil density (SD), particle density (PD), texture, clay dispersion (CD), flocculation degree (FG). No striking differences were found between the toposequence soils studied for TP, Ma, Mi and texture. Soil moisture was also monitored at 5, 10, 20, 40, 60 and 100 cm depths using time domain reflectometry (TDR) moisture sensors. The rainfall was monitored by means of a digital rain gauge. The moisture sensors and the rain gauge were coupled to a datalogger configured to collect data for every 5 seconds. The volume of water infiltrated at each point during five rain events was analyzed. There were no differences in mean volume of water infiltrated in the different environments, after the five events, by the Tukey test (significance level = 5%). Time-domain reflectometry (TDR) sensors have been widely used in water dynamics studies in soils. However, the apropriate atention is not always given to the calibration of these sensors ixfor each environment and type of soil where they are used. The purpose of the work in the first chapter was to test an alternative calibration method of TDR sensors, which allows to obtain an adjustment equation in a short period, with the necessary confidence for the process. In the traditional calibration method, 100 mm tubes with a length of 35 cm and a buffer at one end are used to contain the samples. The proposed method consists in using cracked tubes that have about three times more area of moisture loss and oven drying with forced air circulation, alternating with equilibrium outside the oven at room temperature. For both methods, moisture data (m3.m -3 ) by the gravimetric method and period (μs) were collected of the electromagnetic wave recorded by the sensor. The data collected were used to obtain the linear regression adjustment equation for each sample used in the calibration. The calibration allowed to obtain adjustment curves with high R2 for the two methods, however, for the proposed method there was better distribution of the points, which leads to greater confidence in the process. The moisture loss was significantly higher in the proposed method, for the studied period. The proposed method proved to be effective, allowing the calibration of TDR sensors with precision and in a short period of time.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-30T14:01:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1950608 bytes, checksum: 86ce9edf2ae6c14704b23eea6f458809 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T14:01:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1950608 bytes, checksum: 86ce9edf2ae6c14704b23eea6f458809 (MD5) Previous issue date: 2016-01-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os fatores que regulam a dinâmica do Carbono (C) e Nitrogênio (N) do solo na rizosfera são ainda pouco compreendidos. A mineralização de C na rizosfera pode ser fortemente influenciada pelo estado nutricional da planta, a concentração de CO2 na atmosfera e a temperatura do ambiente, entre outros. Em este estudo, avaliamos o status nutricional de N em plantas de Eucalyptus spp. e sua influência na dinâmica do C e do N n a rizosfera. Realizamos um experimento usando um rhizobox dividido em dois compartimentos. No compartimento de cima plantas foram cultivadas e areia lavada e supridas com uma solução nutritiva contendo todos o nutrientes e a mesma solução porém sem N . No compartimento inferior o contato das raízes com o solo foi limitado usando uma membrana de nylon com abertura de 5 μm. Observamos uma maior razão raiz:parte aérea e maiores concentrações de CO2 no solo das plantas com deficiência de N. As raízes das plantas deficientes em N, apresentaram maiores concentrações em relação as plantas não deficientes em N, de citrato e tallose, e menores concentrações de sucrose e aminoácidos. A análise de C e N da fração de matéria orgânica ligada aos minerais , junto com os dados obtidos pela termoquimolise indicam um aumento na mineralização de C e uma modificação na dinâmica do N. Devido a impossibilidade de contato físico direto com o solo, pela presença da membrana de nylon, a única forma de modificar o solo seria então pela exsudação de compostos pelas raízes. O contrastante conteúdo de aminoácidos e açúcares na raiz, junto com os dados do extrato da solução do solo e de mineralização de C, indica que a composição destes exsudatos diferiu em razão da deficiência de N. Enquanto as plantas deficientes em N exsudaram mais ácidos orgânicos, as plantas com ótimo status nutricional foram capazes de exsudar compostos energeticamente ricos. Os dados de δ13C da matéria orgânica ligada aos minerais indica que as plantas deficientes em N afetaram um maior volume de solo que as plantas supridas de N. Tudo isto mostra que, diferentes mecanismos de efeito priming foram dominantes, dependendo do status nutricional da planta. Em plantas deficiente de N, a mineralização de C no solo foi dominada pelo mecanismo chamado de “mineração de N”, enquanto no solo das plantas supridas de N o mecanismo dominante foi a “estequiometria microbiana”. Este trabalho demostra pela primeira vez, ao nosso saber, a atuação de diferentes mecanismos de efeito priming n a mesma planta, sobre diferente status de N . Assim ressaltando, a importância do manejo de nutrientes na dinâmica do C da rizosfera. / The factors that regulate the dynamics of soil Carbon (C) and Nitrogen (N) in the rhizosphere are still poorl y understood. The soil C mineralization in the rhizosphere ca n be heavil y influenced by plant’s nutritional status, atmospheric CO2 concentration and temperature, among others. In this study, we assess the influence of Eucalyptus spp. N status on the C and N dynamics in the rhizosphere. We performed an experiment us ing two compartment rhizobox. In the upper compartment, plants were cultivated in washed sand and supplied with a solution containing all nutrients or all nutrients but N. The lower compartment limited the contact of the roots with the soil using a 5 μm mesh nylon membrane. We observed a higher root-shoot ratio for the N deficient plants and an increase in its soil CO2 concentration. The roots of the –N planted treatment had higher concentrations of citrate and tallose and lower concentration of sucrose and aminoacids, when compared to the +N planted treatment. The C and N anal ysis of the mineral associated organic matter fraction, together with the thermochemol ysis data showed an increase in C mineralization in both planted treatments and changes in N dynamics. As the roots had no physical contact with the soil due to the nylon membrane, the changes in the soil must have been consequence of root exudation. The contrasting sugar and aminoacid root content, together with the citrate concentration in soil solut ion extract and the C mineralization data, indicate that exudate composition changed due to the plants N status. The data indicates that the plants in the –N treatment exudated more organic acids than the plants of the +N treatment. Still the exudate comp osition of the plants with the +N treatment may had a higher energetic content and thus affected differentl y the soil microbial communities. The δ13C data indicate that the N deficient plants affected a higher volume of soil than the plants of the +N treatment. All this together shows different priming mechanisms were dominant due to the plants N status. As the plants were N deficient, the mineralization of soil C was driven by the “N-mining” mechanism while in the soil of the +N planted treatment the dominant mechanism was “microbial stoichiometry”. This work demonstrates, to our knowledge, by the first time using the same plants, different priming mechanisms due to the plants N status. Thus highlighting, the importance of plants nutrient management in the rhizosphere C dynamics.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-08-16T16:00:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2193125 bytes, checksum: addb63c9a423b7e9fb28376cdaf560ef (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T16:00:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2193125 bytes, checksum: addb63c9a423b7e9fb28376cdaf560ef (MD5) Previous issue date: 2017-01-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de madeira e plantações de eucalipto são responsáveis por boa parte do suprimento dos produtos madeireiros no país. Além disso, essas plantações desempenham papel importante na mitigação do aumento dos gases de efeito estufa na atmosfera. No período compreendido entre a colheita de um ciclo e o estabelecimento de uma nova rotação, ou seja, os seus primeiros dois ou três anos, se concentra a maior parte das operações florestais, que podem definir o sucesso do povoamento e ao mesmo tempo causar impactos negativos em propriedades físicas e orgânicas do solo. Esta tese, dividida em três capítulos, teve como objetivo avaliar o impacto dessas operações sobre a dinâmica das florestas de eucalipto e propriedades do solo. No primeiro capítulo foi abordado como o manejo dos resíduos da colheita do eucalipto pode alterar a sua decomposição e a dinâmica de duas frações (Matéria Orgânica Particulada – MOP e Associada aos Minerais – MAM) da matéria orgânica do solo (MOS). O experimento foi conduzido em área onde pastagens naturais do Pampa Gaúcho foram recentemente convertidas em plantios de eucalipto. Foram simuladas a remoção total dos resíduos (-R), a remoção apenas da casca (-B) e a manutenção total dos resíduos (+B), combinados (+N) ou não (-N) com a adição de 200 kg ha -1 de N mineral, em um fatorial 3x2 completo com 4 repetições. Uma solução enriquecida em 10 % com 15 N foi utilizada como fonte de N para traçar o N mineral em todo o processo. Aos 0, 3, 6, 12 e 36 meses após a instalação amostras dos resíduos e do solo foram coletadas e levadas ao laboratório. Dados de todos os tempos foram utilizados para construir a curva de decomposição dos resíduos, enquanto que os teores de C, δ 13 C, N e δ 15 N associados às duas frações da MOS foram determinados no último tempo nas camadas de 0 -1 e 1 -5 cm do solo. Nessas mesmas camadas, as frações da MOS dos solos de 12 e 36 meses foram submetidas à pirolise associada com cromatografia gasosa e espectrometria de massa (Pi-CG/EM) para caracterização química e tentativa de melhor entendimento sobre os processos de formação da MOS sob os diferentes manejos de resíduos. Ao final dos três anos, cerca de 80 % de todo o resíduo tinha sido decomposto. A presença da casca (p<0,05) e do N-mineral (p=0,06) diminuíram a taxa de decomposição do resíduo. O efeito dos resíduos sobre o C e N das frações da MOS foram mais expressivos na fração particulada e camada de 0 -1 cm. Em geral, a presença dos resíduos aumentou os teores de C e N, e diminuiu os valores de δ 13 C, indicando contribuição dos resíduos para as frações da MOS. A contribuição dos resíduos é maior na presença da casca, especialmente nos tratamentos -N. A contribuição do N mineral para as frações da MOS foi inferior a 4 %, mas foi sempre maior quando os resíduos estavam presentes. Os resultados da Pi- CG/EM indicaram contribuição direta dos resíduos para a fração MOP, enquanto que a influencia na fração MAM parece ser indireta pela alteração da comunidade microbiana e seus produtos. Concluindo, foi mostrado como o manejo dos resíduos altera a composição da MOS e que a manutenção dos resíduos na área acarreta em aumento nos teores de C da MOS. No segundo capítulo, foi avaliado como dois sistemas diferentes de colheita de eucalipto alterariam propriedades físicas do solo, os teores de C e a emissão de CO 2 pelo solo, bem como o crescimento inicial das árvores após a adoção de dois sistemas silviculturais distintos. Para isso, dois talhões adjacentes localizados em Estrela do Sul/MG foram selecionados. Cada talhão foi colhido com um sistema diferente (Feller e Forwarder - F+F, ou Feller e Skidder - F+S) e propriedades físicas [Densidade do Solo (Ds), Micro (Mi), Macro (Ma), Porosidade Total (PT) e Resistência à Penetração (RP)], orgânicas (C lábil, e C associado às frações MOP e MAM), emissão de CO 2 , e mortalidade das cepas foram avaliadas antes e depois da colheita. Posteriormente, cada área foi dividida em dois sistemas silviculturais: talhadia e alto-fuste (reforma), e a emissão de CO 2 pelo solo, frações de C do solo e a altura das árvores foram analisados após um ano para avaliar como cada área se recuperaria dos impactos da colheita. Todas as avaliações foram feitas nas linhas e entrelinhas de plantio. Ambos os sistemas de colheita afetaram negativamente as propriedades físicas do solo, mas de maneira diferente. Enquanto F+F concentra o impacto nas entrelinhas, o sistema F+S não segue linhas de trafego pré-estabelecidas, causando maior compactação nas linhas de plantio e consequentemente maior mortalidade de cepas. A colheita aumentou Ds, Mi, RP e reduziu Ma e PT em todas as posições, sistemas e profundidade. A emissão de CO 2 do solo não foi alterada pela colheita. Diferenças na emissão de CO 2 só foram encontradas após o plantio, quando foi mais elevada no F+S em ambos sistemas silviculturais, e C lábil e C- MOP também estavam mais elevados. Após um ano, a mortalidade ainda era maior no sistema F+S e altura menor no sistema de talhadia. Por outro lado, as árvores no F+S sob reforma eram mais altas. A respiração do solo apresentou padrão semelhante, ou seja, mais alta em área de talhadia no F+F e mais baixa nas áreas reformadas. C lábil, C-MOP e C-MAM foram significativamente mais altos nos sistemas de talhadia. Conclui-se que cada sistema de colheita afeta linha e entrelinha de plantio diferentemente, criando diferentes zonas no talhão, que podem ser exacerbadas com a adoção de diferentes sistemas silviculturais. Essas diferenças devem ser observadas quando são avaliados impactos sobre o solo. No terceiro capítulo foram avaliados o efeito da substituição de pastagens naturais do Pampa Gaúcho por plantios de eucalipto e o efeito da adubação nitrogenada sobre o crescimento inicial, a biomassa e distribuição espacial de raízes finas de eucalipto, e teores de C, δ 13 C e N associados às frações MOP e MAM da MOS. Foram testadas 4 doses de N (24, 36, 48 e 108 kg ha^-1 de N) e o crescimento inicial das árvores foi avaliado até a idade de dois anos. Posteriormente, foram selecionadas árvores representativas que tiveram a biomassa de raízes finas (BRF) avaliadas até a profundidade de 40 cm, ao mesmo tempo em que se realizaram as avaliações da MOS também até 40 cm. Efeitos positivos da adubação nitrogenada foram observados inicialmente sobre diâmetro e altura, mas aos dois anos apenas a altura foi positivamente influenciada. A regressão ajustada para a BRF indicou aumento da BRF até 56 kg ha -1 de N, sendo que após esse nível a BRF diminui e a maior dose de N testada resultou na menor BRF observada. Foi observada anisotropia na distribuição radicular horizontal e verticalmente e, apesar de diferenças entre as doses, não foi possível traçar uma relação clara entre as doses de N e a distribuição espacial de raízes finas. Em geral, a introdução de eucalipto elevou os teores de C do solo. Os efeitos foram maiores nas camadas superficiais. 36 kg ha^-1 resultou nos maiores teores de C-MOP na camada 0 -10, enquanto que 48 kg ha^-1 resultou nos maiores C-MAM nessa camada. As dinâmicas de C e N apresentaram-se fortemente correlacionadas, especialmente na fração MAM. Os teores de C-MOP correlacionaram-se positivamente com BRF. O sistema de preparo do solo influencia os teores de C e N no solo, aumentando-os na linha de plantio, provavelmente por favorecer o desenvolvimento de raízes nessa região. Assim, verificou-se que a adição de N pode afetar positivamente o crescimento inicial do eucalipto, mas os efeitos não parecem ser duradouros. Por outro lado, o efeito do N parece ser observado por mais tempo sobre a biomassa de raízes finas e C e N das frações da MOS. Espera-se que os resultados encontrados na presente tese possam ser utilizados para nortear as práticas de manejo adotadas em plantios de eucalipto no Brasil, trazendo maior produtividade e sustentabilidade à essas florestas. / Brazil is among the world’s largest timber producers and Eucalyptus planted forests are responsible for a significant portion of wood products supply. Furthermore, these forests play an important role on mitigation of increasing atmospheric greenhouse gases. The period between harvesting and new rotation establishment, i.e. its first two or three years, concentrates the major part of forest mechanical operations that may define achievable productivity while causing harmful impacts on soil physical and organic properties. This thesis is divided in three chapters that evaluated and tried to provide a better understanding of these operations impact on eucalypt forest dynamics and soil properties. The first chapter approached how the management of eucalypt harvest residues (HR) could alter its decomposition pattern and the dynamics of two soil organic matter (SOM) fractions (Particulate Organic Matter – POM, and Associated to Minerals – MAOM). The experiment was set up in an area where natural grasslands of Pampa Biome in the Rio Grande do Sul State, Brazil, have been recently converted to eucalypt forests. Removal of all residues (-R), only bark removal (-B) and maintenance of all residues (+B), all of them combined with external 200 kg ha -1 of N addition (+N) or not (-N), were simulated in PVC micro-plots in a 3x2 full factorial with 4 replications. A 10 % 15 N-enriched solution was used as N source to track the role of mineral-N in the process. Whole micro- plots were sampled at 0, 3, 6, 12 and 36 mo. after experiment establishment and taken to the lab for further analysis. All sampling times were used to build decomposition curve, while C, δ 13 C, N and 15 N content associated with both SOM fractions were determined on 36 mo. samples in 0 -1 and 1 -5 cm soil layers. In these same layers, SOM fractions from 12 and 36 mo. samples were characterized with Pyrolysis associated with Gas Chromatography/Mass Spectrometry (Py-GC/MS) to obtain a better understanding of SOM formation pathway under different HR management. Almost 80 % of HR have been decomposed until 3 yr. Bark (p<0.05) and mineral-N (p=0.06) presence slowed down decomposition. Overall, changes in C and N content and δ 13 C due to residues presence were more expressive in 0-1 cm layer and POM fraction. +B tended to increase HR contribution, but its effect was more distinguished in -N treatments. Mineral-N fraction was always higher when HR were present, particularly in +B treatments, but its contribution to SOM fractions was always smaller than 4 %. Py-GC/MS products revealed a direct role of HR on POM formation, but their effect on MAOM seems to be indirect by altering microbial composition and its products. In summary, we showed how HR management drives SOM fractions chemistry and we conclude that a sustainable management of HR can enhance soil C accrual. In the second chapter was evaluated how two different harvest systems would change soil physical properties, soil C content and soil CO 2 efflux, and initial tree growth under two different silvicultural system. To this end, two adjacent stands located in Estrela do Sul/MG were selected. Each stand was harvested and logged with a different system (Feller + Forwarder – F+F; and Feller + Skidder – F+S) and soil physical properties [Soil Bulk Density (Ds), Micro (Mi), Macro (Ma) and Total Porosity (TP), and Penetration Resistance (PR)], SOM properties [Labile- C, C associated with Particulate (C-POM) and Mineral (C-MAOM) fractions] soil CO 2 efflux and stump mortality rate, were assessed after harvesting operations and compared with reference (before harvesting). Afterwards, each stand was divided in coppice and replanting, and we followed soil CO 2 efflux after planting and one year after planting, when trees height (H) and SOM properties were also measured in both areas and system to evaluate how areas would recover from harvesting impacts. All soil variables were assessed at planting and inter-planting row positions. Both systems affected soil density and soil pore configuration, but in different ways. F+F concentrates traffic at inter- planting row position, and therefore causes a slightly higher compaction in this region, while F+S does not follow traffic routes and impacts planting-row similarly, resulting in higher stump mortality. Harvesting operations increased Ds, Mi and PR and reduced Ma and TP at all layers. Soil CO 2 efflux was not affected by harvesting operations. Differences in soil CO 2 were found after planting, when it was higher in F+S system, that also presented higher labile-C and C-POM. One year after planting, mortality rate was still higher under coppice in F+S system, that also presented lower trees. In turn, trees were higher in replanting in this area. Soil respiration behaved similarly, i.e., higher in F+F under coppice and lower under replanting. Overall, after one year coppice system presented higher Labile-C, C-POM and C-MAOM. We concluded that each harvest system affects row and inter-row differently, creating different soil functional zones inside same area, that might be enhanced by the next silvicultural system chosen, and should be observed when assessing ecosystem services and site condition. Lastly, the third chapter evaluated the effect of land use change from natural grasslands of Pampa Biome to eucalypt plantations, as well as N fertilization effects on initial eucalypt growth, fine-root biomass (FRB) and its spatial distribution, and C, δ 13 C and N content associated with SOM fractions (POM and MAOM). 4 N-levels were tested (24, 36, 48 e 108 kg ha^-1 of N) on initial tree growth (until 2 yr.). Afterwards, representative trees were chosen to evaluate FRB until 40 cm depth, and soil samples also until 40 cm depth were collected for SOM evaluation. Positive effect of N on tree growth (diameter and height) was seen initially after fertilization, i.e., 1.5 yr., whereas at 2 yr. N effects were seen only at trees height. The FRB fitted regression showed increase of FRB until 56 kg ha^-1 of N, and after that level a decrease in FRB was observed, and the highest N level used resulted in the lowest FRB. Both horizontal and vertical anisotropy in fine-root distribution were observed, and besides differences among N levels, we could not see a clear relation between N fertilization and fine-root spatial distribution. Overall, land use change to eucalypt plantations increased soil C content, particularly in top-soil layers. 36 kg ha^-1 resulted in higher C-POM in 0 -10, while 48 kg ha^-1 resulted in higher C-MAOM in this layer. C and N dynamics were tightly correlated, especially in MAOM fraction. C-POM was positively correlated with FRB. Tillage had a strong control on soil C and N stocks, enhancing C deposition and turnover at row (ridge) region, most likely for favoring roots development in this region. Therefore, it is shown that N fertilization may alter initial tree growth, but its effects don’t seem to last longer. Nevertheless, N effects can be reflected on fine-root biomass and distribution and C and N of SOM fractions. We hope that our findings could guide the adoption of proper management practices in eucalypt plantations in Brazil, enhancing the productivity and sustainability of these forests.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-08-16T16:16:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 780057 bytes, checksum: 51014bf95878336b1b73dd031eaab48a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T16:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 780057 bytes, checksum: 51014bf95878336b1b73dd031eaab48a (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / A soja é uma das culturas de maior importância econômica no Brasil e no mundo e contribui fortemente para a economia nacional. A utilização de seus grãos na alimentação humana encontra-se em crescente expansão. Por isso, a biofortificação agronômica dos grãos de soja pode representar importante ferramenta no combate às carências nutricionais da população, uma vez que visa enriquecer os alimentos por meio do manejo da cultura, em especial da adubação. Além disso, o enriquecimento de sementes com micronutrientes tem aumentado a produtividade das culturas. No entanto, pouco se conhece a respeito do potencial de acúmulo de Zn em grãos de soja, tampouco os efeitos deste enriquecimento na produtividade da cultura. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de biofortificação de grãos de soja com Zn pelo manejo da adubação e os efeitos do enriquecimento na qualidade fisiológica das sementes e na produtividade da cultura. O estudo foi dividido em três etapas: enriquecimento dos grãos/sementes; avaliação da qualidade fisiológica das sementes enriquecidas e avaliação da produtividade das plantas oriundas das sementes enriquecidas com Zn. Todas elas foram conduzidas em casa de vegetação. O solo e o preparo do solo foram comuns na primeira e terceira etapa. Utilizou-se 4 dm³ de um Latossolo Vermelho-Amarelo da região de Viçosa-MG. A calagem foi feita utilizando uma mistura de CaCO 3 e MgCO 3 e o solo foi umedecido a 80 % da capacidade de campo e incubado por 15 d. As adubações foram realizadas de acordo com Novais et al. (1991). O P e o Zn foram aplicados no volume total do solo no dia do plantio. Os demais macro e micronutrientes foram parcelados em cinco aplicações. Foram cultivadas quatro plântulas da cultivar TMG 1175 RR. A Etapa de enriquecimento das sementes teve oito tratamentos, com três doses de fertilização de Zn no solo (0, 4 e 8 mg dm^-3) e seis doses foliares de Zn (0, 4, 8, 12, 16 e 24 kg ha^-1) combinadas com a dose de referência de 4 mg dm^-3 para o solo. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados com cinco repetições. A adubação foliar de Zn foi realizada no estádio R3 e a fonte de Zn utilizada foi o sulfato de zinco. Determinaram-se os componentes de produtividade e os teores de macro e micronutrientes nos grãos. Foi realizado o mapeamento microquímico das sementes em Espectrometria de microfluorescência de raios X por dispersão de energia (μEDXRF) para determinar a localização do Zn nas sementes. Na segunda etapa, as sementes com teor de Zn de 35,1 a 68,5 mg kg^-1 foram semeadas em leito de areia e realizou-se a contagem diária do número de plântulas emergidas. Foram determinadas a porcentagem de emergência (EP), o índice de velocidade de emergência de plântulas (IVE), a velocidade de emergência de plântulas (VE) e a massa de plântulas secas (mMS_Pl). O experimento da terceira etapa foi composto por dez tratamentos, constituído por um fatorial 2 x 5: doses de Zn no solo (0 e 4 mg dm^-3) e teores de Zn nas sementes (35,1; 51,5; 56,8; 62,5 e 68,5 mg kg^-1). Foram avaliados os componentes de produtividade. A aplicação de doses de Zn no solo e a combinação das aplicações no solo e nas folhas não tiveram efeito sobre a produção. No entanto, estas causaram aumento de 75 e 95 % no teor de Zn nos grãos, respectivamente, em relação ao controle. O teor máximo de Zn nos grãos foi 68,4 mg kg^-1, obtido com a dose foliar de 22,97 kg ha^-1 combinada com a aplicação de 4 mg dm^-3 no solo. Com exceção do Ca e Mg, o enriquecimento dos grãos com Zn não correlacionou-se significativamente com o teor dos demais macro e micronutrientes nos grãos. O Zn se acumulou preferencialmente no eixo embrionário, mas também houve acúmulo nos cotilédones das sementes ricas em Zn. O teor de Zn nos grãos de soja, na faixa entre 35,1 e 68,5 mg kg^-1, não teve efeito sobre o vigor das sementes. Analogamente, os componentes da produtividade não foram influenciados pelos teores de Zn nas sementes. Logo, a cultura da soja apresenta potencial para biofortificação dos grãos com Zn. Porém, este enriquecimento, na faixa de teor entre 35,1 e 68,5 mg kg^-1, não afeta a qualidade fisiológica de sementes e nem a produtividade da cultura em um solo com 0,67 mg dm^-3 de Zn por Mehlich-1. / Economically, soybean is one of the most important crops in the world, including Brazil and contributes heavily to the national economy. The use of its grains in human food has been increasing. Thus, the agronomic biofortification of soybeans can represent an important tool to alleviate the nutritional deficiencies of the population, as it aims to enrich the food through crop management, especially by fertilization. In addition, enrichment of seeds with micronutrients has increased yield crop. However, the potential accumulation of Zn in soybeans and the effects of this enrichment on crop yield are mostly unknown. Therefore, the objective of this research was to evaluate the potential of biofortification of soybean grains with Zn by the management of fertilization, the effects of the enrichment on the physiological quality of the seeds and the productivity of the crop. The research was splitted into three stages: grain / seed enrichment phase; Evaluation of the physiological quality of the enriched seeds and Evaluation of the productivity of the plants harvested from the Zn enriched seeds. All the steps of this research took place in a greenhouse of the Department of Soils - UFV. The Soil and soil preparation were common for both the first and third stages. Four dm³ of a Red-Yellow Latosol of the region of Viçosa-MG was used. The liming was done using a mixture of CaCO 3 and MgCO 3 and the soil was moistened at 80% field capacity and incubated for 15 d. Fertilizations were performed according to Novais (1991), where P and Zn were applied into the total soil volume on the seeding day. The others macro and micronutrients were spread into five applications. Four seedlings TMG 1175 RR cultivar were grown. The seed enrichment stage had eight treatments, with three doses of Zn fertilization in the soil (0, 4 and 8 mg dm^-3) and six leaf doses of Zn (0, 4, 8 , 12, 16 and 24 kg ha^-1) combined with the reference dose of 4 mg dm^-3 for the soil. A randomized complete block design with five replications was used. Foliar fertilization of Zn was carried out in stage R3 and the source of Zn used was zinc sulfate. The crop yield components and the macro and micronutrients contents in the grains were determined. The microchemical mapping of the seeds in energy dispersion X-ray microfluorescence spectrometry (μEDXRF) was performed to determine the location of the Zn in the seeds. In the second stage, seeds with Zn content varying from 35.10 to 68,52 mg kg^-1 were seeded in sand bed and the daily number of emerged seedlings was counted. The percentage of emergence (EP), seedling emergence velocity index (IVE), seedling emergence velocity (VE) and dry mass of seedlings (mMS_Pl) were determined. The experiment of the third stage consisted of ten treatments, consisting of a factorial 2 x 5, two doses of Zn in the soil (0 and 4 mg dm^-3) and five Zn contents in the seeds (35,10, 51,52 , 56.78, 62.50 and 68.52 mg kg -1 ). The components of crop productivity were evaluated. Data were submitted to analysis of variance, mean test and regression. The application of Zn doses in the soil and the combination of soil and leaf applications had no effect on crop yield. However, the Zn content in the grains increased from 74.7 to 95.0% compared to the control. The maximum content of Zn in the grains was 68.45 mg kg^-1, obtained from the leaf dose of 27 kg ha^-1, combined with the application of 4 mg dm^-3 in the soil. The enrichment of the grains with Zn had little or no relation with the content of the other macro and micronutrients in the grains. Zn accumulated preferentially in the embryonic axis, but there was also accumulation in the cotyledons of the most enriched seeds. The Zn content in soybean grains, in the range of 35.1 to 68.5 mg kg^-1, had no effect on the EP, IVE, VE and mMS_Pl variables. Similarly, the variables that make up the productive aspects of soybean did not show significant variations due to the variation in Zn content in the seeds. Thus, it is verified that the soybean crop presents potential for biofortification of its grains with Zn. However, this enrichment in the range of 35.1 to 68.5 mg kg^-1 did not show significant variations on the physiological seed quality neither on crop yield in a soil with 0.67 mg dm^-3 of Zn per Mehlich-1.