Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-19T18:06:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3908777 bytes, checksum: bf49461fdc22ba52bc1a5f911ca0bb56 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T18:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3908777 bytes, checksum: bf49461fdc22ba52bc1a5f911ca0bb56 (MD5) Previous issue date: 2000-06-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A despeito do reconhecimento do papel pioneiro da microbiota no processo de sucessão ecológica, pouca atenção tem sido atribuída à sua participação nos mecanismos pedogenéticos, em associação com outros organismos do solo. O presente trabalho teve como objetivo o estudo das interações envolvidas no intemperismo biogeoquímico e reorganização estrutural decorrentes da ação biológica em ambiente supergênico. As amostragens foram realizadas em cortes de saprolitos colonizados por algas, fungos, líquens e briófitas, expostos na região do Quadrilátero Ferrífero-MG e adjacências. Na primeira fase do trabalho, procedeu-se a caracterização preliminar das ocorrências de crostas biológicas em diferentes substratos, enfatizando-se os efeitos da ciclagem biogeoquímica promovida pelos organismos na mobilidade de macro e micronutrientes bem como o estudo das feições micropedológicas da crosta e da camada micropedogenizada subjacente. Foram analisadas amostras referentes a saprolitos de gnaisse, diabásio, itabirito e xisto, além de depósito de rejeito de mineração de ouro. Os resultados obtidos indicaram um efeito mais expressivo da ciclagem biogeoquímca nos substratos quimicamente mais pobres, optando-se, então, por privilegiar o estudo dos saprolitos de gnaisse no segundo capítulo. Populações mistas de algas fotoautotróficas foram isoladas e inoculadas em saprolitos estéreis provenientes das áreas de amostragem, visando o estudo da viabilidade de sua utilização na proteção de taludes expostos, através da aceleração do processo natural de sucessão ecológica. De modo geral, os efeitos da ciclagem biogeoquímica foram condicionados pelos atributos químicos, grau de intemperismo e/ou maficidade do material parental. Os elementos mais concentrados nas crostas, segundo os teores disponíveis, foram o K, Fe, Al, Zn, Mn, Pb e Ni, sendo K o elemento mais consistentemente associado à ciclagem biogeoquímica. O mesmo ocorreu em relação a Ca e Mg, exceto nos saprolitos mais máficos, onde a reserva maior mascarou a eficiente ciclagem biogeoquímica associada à crosta. Os teores de Fe disponível e total foram maiores na transição crosta/camada micropedogenizada. A ocorrência generalizada de pontuações hematíticas neste microhorizonte sugere uma forte participação microbiótica na oxidação de Fe. As fotomicrografias produzidas em microscópio eletrônico de varredura ilustraram de modo inequívoco o papel da mucilagem de polissacarídeos na estruturação de agregados, unindo a matéria orgânica fresca à parte mineral. As espécies de algas isoladas em meio de cultura e inoculadas sob condição de luminosidade natural, em laboratório, mostraram-se eficientes em colonizar os saprolitos, abrindo a perspectiva do uso de inóculo de algas na recuperação de superfícies minerais expostas. / In spite of the recognition of the pioneer paper of the microorganisms in the process of ecological succession, little attention has been attributed to its participation in the pedogenetic mechanisms, in association with other organisms of the soil. The present work had as objective the study of the interactions involved in the biogeochemical weathering and current of the biological action structural reorganization in saprolites. The samplings were accomplished in saprolites courts colonized by algae, fungi, lichens and mosses, exposed in the region of the Quadrilátero Ferrífero-MG. In the first phase of the work, took place the preliminary characterization of the occurrences of biological crusts in different substrate, and the effects of the biogeochemical cycling promoted by the organisms in the macro and micronutrients being emphasized as well as the xstudy of the micromorphological features of the crust and of the basal layer. Samples by gneiss, diabase, itabirite, schist and gold-mining spoil-pile from Morro Velho were analyzed. The obtained results indicated a more expressive effect of the biogeochemical cycling in the chemically poorer substrate, being opted, then, for privileging the study of the gnaiss saprolite in the second chapter. In laboratory, mixed populations of photoautotrophic algae were isolated and inoculated in sterile saprolites of the sampling areas, seeking the study of the viability of its use in the protection of exposed surface, through the acceleration of the natural process of ecological succession. In general, the effects of the biogeochemical cycling were conditioned by the chemical attributes, degree of weathering and/or maficity of the origin material. The most concentrated elements in the crusts, according to the available levels, were K, Fe, Al, Zn, Mn, Pb e Ni, being K the element more clearly associated to the biogeochemical cycling. The same happened in relation to Ca and Mg, except in the saprolites more maficity, where the larger reservation masked the efficient biogeochemical cycling associated to the crust. The levels of available and total Fe were larger in the transition crust/basal layer. The expressive occurrence of oxics punctuations in this microhorizon suggests a important microbiotic participation in the oxidation of the Fe. The photomicrographs of crusts produced in scanning electron micrographs illustrates in an unequivocal way the paper of the polysaccharide mucilage in the formation of aggregates, uniting the fresh organic matter to the mineral part. The species isolated in algal cultures and incubated under natural light conditions were efficient colonizers of undisturbed saprolites, opening the perspective of the use of inoculant of algae in the recovery of exposed mineral surfaces.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2664_1.pdf: 3715941 bytes, checksum: dba83cdcdc03f8cd485cfa4e59a992e6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estudos sobre a ciclagem de biomassa e nutrientes são importantes para a melhor compreensão do funcionamento dos ecossistemas e, consequentemente, para o desenvolvimento de estratégias de preservação dos sistemas naturais. Em uma comunidade vegetal o compartimento formado pela serapilheira e pelo solo é o sítio das principais etapas da ciclagem de nutrientes, mas a dinâmica da ciclagem pode variar fortemente entre as espécies ou entre diferentes estádios sucessionais da vegetação. Espécies capazes de conservar e utilizar mais eficientemente os nutrientes mais limitantes no ecossistema podem ter vantagens competitivas sobre as demais. Entretanto, informações sobre esse tema ainda são escassas na literatura sobre a caatinga. Sendo assim, este trabalho teve como objetivos: (1) quantificar, ao longo de um período de dois anos, a produção anual de serapilheira e o fluxo de nutrientes em quatro diferentes estádios sucessionais de caatinga; (2) estudar os mecanismos de retranslocação e eficiência de uso de nutrientes (N, P, e K) das espécies arbóreas dominantes; e (3) caracterizar a decomposição e a liberação de nutrientes das folhas das principais espécies arbóreas em áreas de caatinga no Sertão paraibano. O estudo foi conduzido na Fazenda Tamanduá, em Santa Terezinha, PB, onde foram selecionadas áreas de caatinga em quatro diferentes estádios sucessionais denominados como: pasto (P), estádio inicial (E), intermediário (I) e final (L). Nestes diferentes estádios foi quantificada a produção de serapilheira e o fluxo de nutrientes via serapilheira ao longo de 2 anos. No estádio final, foi instalado um segundo experimento para estudar a retranslocação de nutrientes de onze espécies arbóreas: Aspidosperma pyrifolium (pereiro); Commiphora leptophloeos (umburana); Combretum leprosum (mofumbo); Capparis cynophallophora (feijão bravo); Erythroxylum pungens (Ameixa); Croton sonderianus (marmeleiro); Jatropha phyllacanta (faveleira); Adenanthera colubrina (angico); Caesalpinia pyramidalis (catingueira); Amburana cearensis (cumaru); e Piptadenia stipulacea (jurema branca). Um terceiro experimento foi instalado para avaliar, com o uso de bolsas de decomposição, as perdas de massa e nutrientes das folhas das principais espécies arbóreas ao longo de um período de 360 dias. A produção de serapilheira total apresentou modelo sazonal, com os maiores valores no período de seca. A deposição anual de serapilheira no pasto foi menor que nas outras áreas, tanto no primeiro ano (275 kg ha-1) quanto no segundo (812 kg ha-1). Os demais estádios sucessionais não diferiram significativamente, tanto no primeiro (inicial,1700 kg ha-1; intermediário, 1984 kg ha-1; e final, 1902 kg ha-1) ou no segundo ano (inicial , 3838 kg ha-1; intermediário, 2921 kg ha-1; e final, 2161 kg ha-1). A fração foliar predominou em todos os estádios, variando entre 33 e 71% da serapilheira total, seguida da fração miscelânea (15 a 62%) e da fração galhos (3 a 17%). As maiores concentrações de nitrogênio, fósforo e potássio foram encontradas na miscelânea e as menores nos galhos. Entretanto, os maiores conteúdos de nutrientes foram encontrados nas folhas. As maiores concentrações e conteúdos estavam no estádio inicial e as menores no pasto. Os estádios intermediário e final apresentaram aportes de fósforo e potássio semelhantes. Todas as espécies retranslocaram nitrogênio e fósforo mas A. colubrina, C. pyramidalis, J. phyllacanta e A. pyrifolium não retranslocaram potássio. De forma geral, a retranslocação de nitrogênio foi, em média, maior do que de potássio e de fósforo para as espécies estudadas. A. cearensis, P. stipulacea e C. sonderianus foram as espécies que mais retranslocaram e C. pyramidalis e J. phyllacanta as que menos retranslocaram nutrientes. O fósforo foi o nutriente com maior eficiência de uso pelas espécies estudas, enquanto o nitrogênio apresentou as menores eficiências de uso. No ensaio de decomposição, todas as espécies perderam maiores quantidades de nutrientes nos primeiros 60 dias. De modo geral, ao final de um ano, as folhas de Mimosa tenuiflora (jurema preta), C. pyramidalis, A. cearensis e a mistura de folhas de todas as espécies (mix) tiveram maior decomposição (64 a 73%) que as folhas de C. leprosum (46%). As perdas de N foram menores que as dos outros nutrientes, tendo M. tenuiflora perdido mais N (71%) que as outras espécies (52 a 60%). Todas as espécies perderam muito K (93 a 98%) e um pouco menos de P (81 a 94%). Portanto, todas as espécies ao final de um ano perderam mais da metade dos seus nutrientes iniciais, refletindo uma rápida ciclagem na caatinga, apesar desse ecossistema semiárido ser fortemente limitado pela disponibilidade hídrica. Os resultados do presente estudo ilustraram o comportamento da ciclagem de biomassa e nutrientes nos diferentes estádios de regeneração de caatinga demonstrando que o estádio inicial de caatinga é mais dinâmico que o estádio final. O fósforo, seguido do nitrogênio, são os elementos mais limitantes nos estádios mais avançados de sucessão. As espécies mais dominantes apresentaram diferentes padrões de retranslocação e eficiência de uso de nutrientes, mas em geral não foram observadas correlações significativas entre esses mecanismos e os atributos funcionais e a dominância das diferentes espécies estudadas

O sistema de cultivo mínimo é caracterizado por um conjunto de operações mínimas de preparo de solo em que a maior parte dos resíduos florestais é mantida sobre o solo, a fim de garantir as demandas de produção e a sustentabilidade produtiva do sistema. Diante disto, os objetivos deste estudo foram: i) Avaliar a influência da remoção total ou parcial dos resíduos florestais e da fertilização mineral na fertilidade do solo e na produtividade de madeira; ii) Quantificar a biomassa e o estoque de nutrientes na parte aérea, em uma rotação de cultivo, sob manejo de resíduos florestais e omissões de nutrientes na fertilização mineral; iii) Quantificar a influência do manejo de resíduos florestais e da fertilização mineral na deposição, acúmulo, decomposição e qualidade nutricional da serapilheira; iv) Quantificar a exportação de nutrientes via colheita de madeira e outros componentes florestais; v) Avaliar o potencial de produtividade de madeira, com base no balanço nutricional, sob diferentes cenários de manejo florestal. Foi instalado um experimento com diferentes manejos de resíduos florestais e fertilização. Os tratamentos foram divididos em dois grupos em que o primeiro consistiu em remoção total ou parcial dos resíduos florestais: copa (folhas e galhos), casca e serapilheira. O segundo grupo de tratamentos consistiu na omissão de nutrientes na fertilização mineral: N, P, K ou calagem. Durante a rotação de oito anos foram monitoradas a fertilidade do solo, ciclagem biogeoquímica de nutrientes, crescimento e estado nutricional das árvores. Os diferentes manejos dos resíduos florestais e fertilização mineral apresentaram pouca influência na fertilidade do solo, pois, os níveis de nutrientes no solo estavam adequados, devido à aplicação de fertilizantes minerais no momento da instalação do experimento. A remoção total ou parcial dos resíduos florestais não influenciou a produtividade de madeira. Contudo, no tratamento em que o K foi omitido na fertilização, houve redução de 50% na produtividade de madeira. A omissão de P na fertilização não afetou a produtividade de madeira na rotação de cultivo avaliada, porém este foi o nutriente mais limitante quanto ao número potencial de futuras rotações. A remoção total ou parcial dos resíduos florestais não influenciou na ciclagem biogeoquímica de nutrientes, porém omissão de K via fertilização reduziu em 60% a deposição anual deste nutriente o que afetou sua a ciclagem biogeoquímica. Os resultados deste estudo mostram que embora os resíduos florestais exerçam funções fundamentais na qualidade química do solo e na nutrição mineral das árvores, a inadequada fertilização do solo pode diminuir expressivamente o potencial produtivo do sítio florestal. / The minimal tillage system is characterized by practices of reduced soil management which retains most part of forest residues in the production site, aiming to supply the forest demand and the sustainability of the production system. The aims of this study are: i) Access the effect on soil fertility and site production of total and partial removal of harvest residues and mineral fertilization. ii) Quantify the biomass and nutrient rates in trees along one eucalypt rotation, under different residues management and mineral fertilization. iii) Quantify the effects of residues management and mineral fertilization on deposition, accumulation, decomposition and nutritional qualities of litter. iv) Quantify the nutrient exportation due to the harvest, considering steam and other parts. v) Access productivity potential according to the nutritional balance under different forest management cases. For this study an experimental site with different residues management and mineral fertilization was established. The treatments were separated in two groups. The first one included the treatments with total or partial removal of forest residues: canopy (leaves and stems), bark and litter. The second group of treatment included the omission of nutrients in mineral fertilizer: N, P, K or lime. During eight years rotation were monitored soil fertility, biogeochemical cycling of nutrients, growth and tree nutritional status. The different residues management and mineral fertilizations has showed minor effects on soil fertility once the nutrient rates on soil were suitable due to the mineral fertilization applied for site preparation. However, when the fertilization was carried out without K, reduction of 50% in growth was observed. The omission of P in fertilization did not affect the wood productivity during the forest rotation, but P was the most limiting nutrient for the potential number of future rotations. The biochemical nutrient cycling was not affected by total or partial removal of forestry residues. Annual deposition of K was 60% reduced when the nutrient was not applied by fertilization, which affected the nutrient cycling. The results of this study demonstrated that despite the benefits of forest residues retention on chemical proprieties of soils, the inadequate fertilization reduces expressively the productive potential of the site.

O sistema de cultivo mínimo é caracterizado por um conjunto de operações mínimas de preparo de solo em que a maior parte dos resíduos florestais é mantida sobre o solo, a fim de garantir as demandas de produção e a sustentabilidade produtiva do sistema. Diante disto, os objetivos deste estudo foram: i) Avaliar a influência da remoção total ou parcial dos resíduos florestais e da fertilização mineral na fertilidade do solo e na produtividade de madeira; ii) Quantificar a biomassa e o estoque de nutrientes na parte aérea, em uma rotação de cultivo, sob manejo de resíduos florestais e omissões de nutrientes na fertilização mineral; iii) Quantificar a influência do manejo de resíduos florestais e da fertilização mineral na deposição, acúmulo, decomposição e qualidade nutricional da serapilheira; iv) Quantificar a exportação de nutrientes via colheita de madeira e outros componentes florestais; v) Avaliar o potencial de produtividade de madeira, com base no balanço nutricional, sob diferentes cenários de manejo florestal. Foi instalado um experimento com diferentes manejos de resíduos florestais e fertilização. Os tratamentos foram divididos em dois grupos em que o primeiro consistiu em remoção total ou parcial dos resíduos florestais: copa (folhas e galhos), casca e serapilheira. O segundo grupo de tratamentos consistiu na omissão de nutrientes na fertilização mineral: N, P, K ou calagem. Durante a rotação de oito anos foram monitoradas a fertilidade do solo, ciclagem biogeoquímica de nutrientes, crescimento e estado nutricional das árvores. Os diferentes manejos dos resíduos florestais e fertilização mineral apresentaram pouca influência na fertilidade do solo, pois, os níveis de nutrientes no solo estavam adequados, devido à aplicação de fertilizantes minerais no momento da instalação do experimento. A remoção total ou parcial dos resíduos florestais não influenciou a produtividade de madeira. Contudo, no tratamento em que o K foi omitido na fertilização, houve redução de 50% na produtividade de madeira. A omissão de P na fertilização não afetou a produtividade de madeira na rotação de cultivo avaliada, porém este foi o nutriente mais limitante quanto ao número potencial de futuras rotações. A remoção total ou parcial dos resíduos florestais não influenciou na ciclagem biogeoquímica de nutrientes, porém omissão de K via fertilização reduziu em 60% a deposição anual deste nutriente o que afetou sua a ciclagem biogeoquímica. Os resultados deste estudo mostram que embora os resíduos florestais exerçam funções fundamentais na qualidade química do solo e na nutrição mineral das árvores, a inadequada fertilização do solo pode diminuir expressivamente o potencial produtivo do sítio florestal. / The minimal tillage system is characterized by practices of reduced soil management which retains most part of forest residues in the production site, aiming to supply the forest demand and the sustainability of the production system. The aims of this study are: i) Access the effect on soil fertility and site production of total and partial removal of harvest residues and mineral fertilization. ii) Quantify the biomass and nutrient rates in trees along one eucalypt rotation, under different residues management and mineral fertilization. iii) Quantify the effects of residues management and mineral fertilization on deposition, accumulation, decomposition and nutritional qualities of litter. iv) Quantify the nutrient exportation due to the harvest, considering steam and other parts. v) Access productivity potential according to the nutritional balance under different forest management cases. For this study an experimental site with different residues management and mineral fertilization was established. The treatments were separated in two groups. The first one included the treatments with total or partial removal of forest residues: canopy (leaves and stems), bark and litter. The second group of treatment included the omission of nutrients in mineral fertilizer: N, P, K or lime. During eight years rotation were monitored soil fertility, biogeochemical cycling of nutrients, growth and tree nutritional status. The different residues management and mineral fertilizations has showed minor effects on soil fertility once the nutrient rates on soil were suitable due to the mineral fertilization applied for site preparation. However, when the fertilization was carried out without K, reduction of 50% in growth was observed. The omission of P in fertilization did not affect the wood productivity during the forest rotation, but P was the most limiting nutrient for the potential number of future rotations. The biochemical nutrient cycling was not affected by total or partial removal of forestry residues. Annual deposition of K was 60% reduced when the nutrient was not applied by fertilization, which affected the nutrient cycling. The results of this study demonstrated that despite the benefits of forest residues retention on chemical proprieties of soils, the inadequate fertilization reduces expressively the productive potential of the site.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-15T21:11:01Z No. of bitstreams: 1 THYAGO DE ALMEIDA SILVEIRA - TESE (PPGRN) 2017.pdf: 7826699 bytes, checksum: 411f7475b113a4b1f39d4c7ddf148553 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-15T21:11:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THYAGO DE ALMEIDA SILVEIRA - TESE (PPGRN) 2017.pdf: 7826699 bytes, checksum: 411f7475b113a4b1f39d4c7ddf148553 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / No Semiárido Brasileiro (SAB), onde predomina o Bioma Caatinga, o processo de desertificaçao tem-se intensificado devido às ações antrópicas, sendo atingida severamente e alterada por corte de lenha, agricultura, queimadas, caça e ação contínua de rebanhos bovinos e caprinos, restando apenas uma pequena parcela preservada e protegida. No município de Picuí, no Seridó Oriental Paraibano, durante as últimas quatro décadas, as fazendas de subexistências, localizadas na zona rural, receberam o plantio de monocultivos que fez com as terras fossem completamente devastadas, tornando-se improdutivas. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi identificar alterações ambientais na decomposição da serrapilheira de Marmeleiro e Catingueira, e na fauna edáfica em áreas degradadas do bioma Caatinga que estão passando por diferentes processos de sucessão ambiental na Paraíba. Para tanto, foi realizada a caracterização histórica da degradação ambiental utilizando imagens de satélite e índices de vegetação, em seguida, foi montado um experimento na Fazenda Agroecológica Gavião e Izidro, em três áreas, sendo elas Degradada, Restaurada e Preservada, cuja metodologia abrangeu estudos de decomposição da serrapilheira, análises físicas e químicas do solo, da macrofauna decompositora e da respiração do solo (Efulxo de CO2). Os resultados da caracterização mostraram como o processo de degradação aconteceu nas últimas décadas, e que a vegetação se recompôs. A decomposição da serrapilheira identificou que duas espécies são importantes provedoras de nutrientes para o solo, sendo que o Marmaleiro se decompõe mais rápido, e Catingueira deposita mais nutrientes no solo. As análises dos solos, revelaram que apesar de serem pedregosos e muito arenosos, eles possuem uma fertilidade muito boa, e que é o processo da ciclagem de nutrientes da serrapilheira, advinda das vegetação presente nas áreas, que contribui significativamente para tal. A macrofauna decompositora foi identificada em maior quantidade na serrapilheira depositada nos litterbags na superfície, do que a presente no solo. Já o Efluxos de CO2 foram muito baixos, e ressalta-se a importância da identificação do fenômeno do Influxo de CO2, que foi medido em condições semelhantes a de uma região desértica, evidenciando que se não houver intervenções nas áreas degradas com condições semelhantes, esses processos tendem a se expandir para outras áreas. Todos os resultados indicaram que a Área Preservada se comportou melhor, exaltando a necessidade da proteção e manuntenção de áreas semelhantes, pois os processos de ciclagem de nutrientes ocorre mais facilmente em ambientes semelhantes. / In the Brazilian semi-arid, where the Caatinga Biome predominates, the process of environmental degradation has intensified due to the anthropic actions, being severely affected and altered by firewood cutting, agriculture, burned, hunting and continuous action of cattle and goats, leaving only a small preserved and protected portion. In Picuí municipality, in Seridó Oriental Paraibano, during the last four decades, the subexistences farms, located in the rural area, were planted with monocultures caused the completely land devastated by degradation of its soils, becoming quite unproductive. In this sense, the work objective was to identify environmental changes in the litter decomposition and in the edaphic fauna in degraded areas of the Caatinga biome that are undergoing different environmental succession processes in Paraíba. For this purpose, the historical characterization of the environmental degradation using satellite images and vegetation indexes was realized, then, an experiment was made at the Agroecological Farm Gavião and Izidro, in three areas, a Degraded, Restored and Preserved Areas, whose developed procedures associated litterbags decomposiotion, physical and chemical soil analyzes, decomposing macrofauna and soil respiration measurements (Efflux de CO2). The characterization results showed how the degradation process occurred in the last decades, and that the vegetation was recovered. For the litter decomposition it was identified that the two species are important nutrients suppliers to the soil, and the Marmaleiro decomposes faster, and Catingueira deposits more nutrients in the soil. Soil analyzes, revealed that, although they are rocky and very sandy, they have a very good fertility, which is the cycling nutrients process from the litter, from the vegetation present in the areas, contributes significantly to this. The decomposing macrofauna was identified in greater quantity in the litterbags deposited in the surface than in the soil. The CO2 fluxes measured were very low, and it is important to identify the CO2 Influx phenomenon, which was measured in conditions similar a desert region, evidencing that if there aren’t interventions in the degraded areas with similar conditions, they process trend to expand to another areas. All results indicated that the Preserved Area behaved better, exalting the need for protection and maintenance of similar areas, because the processes of nutrient cycling occur more easily in similar environments.