Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study aimed to obtain information in order to contribute to the nutritional management of Eucalyptus urograndis, based on nutritional characterization, in two different soil types, for the region of Telêmaco Borba - PR. Delimited by 4 parcels located on each floor, making the measurement of all diameters and selection of trees to be felled. The trees were cut at soil level, and the fractionated components: leaves, branch, bark, stem wood, root and ferrule, by collecting a representative sample of each fraction as well as weighed to obtain biomass. To collect the litter were collected 10 samples in each parcels. All the vegetation contained within the floor area of each felled tree (7,5 m2), was regarded as understory which is collected throughout the biomass above and below ground. All biomass samples, understory and litter were sent to the Laboratório, where they were dried at 700C, and after were sent for chemical analysis to determine the macro and micronutrients. The tree biomass total found in the present study was 257,99 Mg ha-1 at a relative contribution of 1,01%; 2,69%; 5,23%; 74,38%; 16,69% F, G, C, M, R, respectively, to the ground soil A. To the soil B in total tree biomass was found 301,21 Mg ha-1 with a compartment relative contribution 1,33% F; 3,80% G; 8,33% C; 74,28% M and 12,27 % of R. The total stock of macro and micronutrients was 1,64 Mg ha-1 for the soil A, with most of the nutrients are found in greater amounts in the compartment wood, except the skin Ca and Fe in the root compartment. For the soil B, the total stock of nutrients was 2,39 Mg ha-1 and most of the nutrients also presented as a higher incidence of compartment wood, except Ca and Mg that are in the bark and B and Fe that are in the compartment roots. The litter presented a biomass in sandy soil 17,35 Mg ha-1, and a total stock of nutrient 335,73 kg ha-1, while for the soil B, biomass was 20,93 kg ha-1 and the total stock of nutrients was 456,76 kg ha-1, and the full magnitude of the amount of macronutrients in litter was N > Ca > Mg > K > S > P, in both soil types. The total biomass found in the understory was 1,08 Mg ha-1 and the total stock of nutrients was 37,96 kg ha-1 for soil A, however, to the soil B, the total biomass was 0,88 Mg ha-1 and the total stock of nutrients was 36,94 kg ha-1, and in both types of soil, the greatest relative contribution of N was 50% for soil A and 53% for the soil B. Among the simulations, the first harvest system the total nutrient exported from the site would be 48% and 57% for sandy and clay soils, respectively, decreasing to 32% in sandy soil and 28% in clay soil to second harvest system and reaching only 20% in sandy soil and 15% in the third clay soil harvest system, causing a reduction of 28% and 42%, respectively examined for each type of soil, thus evident that the harvest system occurs only where the withdrawal of the site is the most suitable wood, which is more sustainable for the site and which could ensure the best nutritional conditions for the next rotation. For the production of all components of the biomass P and Mg elements, the macronutrients are most effectively used in both soil types analyzed, and the coefficient of use for the organic component wood in the following order: P > Mg > S > Ca > N > K for both types of ground studied. / O presente trabalho teve por objetivo obter informações a fim de contribuir para o manejo nutricional da espécie Eucalyptus urograndis, com base na caracterização nutricional, em dois diferentes tipos de solo, para a região de Telêmaco Borba PR. Delimitou-se 4 parcelas localizadas em cada solo, realizando a medição de todos os diâmetros e escolha das árvores para serem abatidas. As árvores foram seccionadas ao nível do solo e fracionadas nos componentes: folhas, galhos, casca, madeira do tronco, raiz e ponteira, coletando-se uma amostra representativa de cada fração, bem como a pesagem para determinação da biomassa. Para a coleta da serapilheira acumulada foram coletadas 10 amostras em cada parcela. Toda a vegetação, contida dentro da área útil de cada árvore abatida (7,5 m2), foi considerada como sub-bosque onde coletou-se toda a biomassa acima e abaixo do solo. Todas as amostras de biomassa, sub bosque e serapilheira foram encaminhadas para o Laboratório, onde foram secas a 700C, e após foram encaminhadas para análise química para determinação dos macro e micronutrientes. A biomassa arbórea total encontrada para o presente estudo foi de 257,99 Mg ha-1, com uma contribuição relativa de 1,01 %; 2,69 %; 5,23 %; 74,38 %; 16,69 % de F, G, C, M, R, respectivamente, para o solo A. No solo B a biomassa arbórea total encontrada foi de 301,21 Mg ha-1, com contribuição relativa por compartimento de 1,33 % de F; 3,80 % de G; 8,33 % de C; 74,28 % de M e 12, 27 % de R. O estoque total de macro e micronutrientes foi de 1,64 Mg ha-1, para o solo A, sendo que a maioria dos nutrientes encontram-se em maiores quantidades no compartimento madeira, exceto Ca na casca e Fe no compartimento raiz. Para o solo B, o estoque total de nutrientes foi de 2,39 Mg ha-1 e a maioria dos nutrientes também apresentou como maior compartimento de ocorrência a madeira, exceto Ca e Mg que estão nas casca e B e Fe que estão no compartimento raízes. A serapilheira acumulada apresentou uma biomassa em solo arenoso de 17,35 Mg ha-1, e um estoque total de nutrientes de 335,73 kg ha-1, já para o solo B, a biomassa foi de 20,93 kg ha-1 e o estoque total de nutrientes foi de 456,76 kg ha-1, e a magnitude total da quantidade de macronutrientes na serapilheira acumulada foi de N > Ca > Mg > K > S > P, em ambos os tipos de solo. A biomassa total encontrada no sub-bosque foi de 1,08 Mg ha-1 e o estoque total de nutrientes foi de 37,96 kg ha-1 para o solo A, contudo, para o solo B, a biomassa total foi de 0,88 Mg ha-1 e o estoque total de nutrientes foi de 36,94 kg ha-1, sendo que em ambos os tipos de solo a maior contribuição relativa foi de N com 50% para o solo A e 53% para o solo B. Dentre as simulações realizadas, no primeiro sistema de colheita o total de nutrientes exportado do sítio seria de 48% e 57% para o solo arenoso e argiloso, respectivamente, reduzindo para 32% no solo arenoso e 28% no solo argiloso para o segundo sistema de colheita e chegando a apenas 20% no solo arenoso e 15% no solo argiloso no terceiro sistema de colheita, ocorrendo uma redução de 28% e 42%, respectivamente para cada tipo de solo analisado, ficando assim evidente que o sistema de colheita onde ocorre apenas a retirada da madeira do sítio é o mais indicado, sendo este o mais sustentável para o sítio e o que poderá garantir as melhores condições nutricionais para as próximas rotações. Para a produção de todos os componentes da biomassa os elementos P e Mg, são os macronutrientes mais eficientemente utilizados em ambos os tipos de solo analisados, e o coeficiente de utilização biológica para o componente madeira descreu na seguinte ordem: P > Mg > S > Ca > N > K para ambos os tipos de solo estudados.

The no-tillage adoption combined with the presence of crop residues on soil surface and minimum soil disturbance increase the soil organic matter content, that associated with broadcast fertilization, change the nutrient dynamic and its relationship with plant nutrition. This study was carried out in a long term experiment (1997 to 2007) in Cruz Alta (RS) aim to select cropping systems efficient in nutrient cycling of N,P and K and maintain crop yield under no-tillage. The experimental design was randomized blocks with four replications. The cropping systems were composed by cover crops and cash crops: 1) radish oil/maize/radish oil/wheat/ soybean; 2) black oat/maize/black beans/wheat/soybean; 3) common vetch/maize/ radish/wheat/soybean; 4) common vetch/maize/sunhemp/wheat/soybean; 5) common vetch/maize/radish/wheat/soybean; 6) common vetch/maize/sunhemp/ wheat/soybean. In treatments 3 and 4 were applied 324 kg ha-1 P2O5 and K2O during the experimental period. The N fertilization wasn t used in all treatments. With the objective to evaluate the NPK fertilization response in 9 and 10th year were applied the N rates (0, 40, 80, 120 kg ha-1), P (0, 30, 60, 90 kg ha-1) and K (0, 30, 60, 90 kg ha-1) in maize and wheat. In soybean only residual effect was evaluated. The yields, nutrient balance trough inputs (biologic fixation of N and P and K mineral fertilization) and outputs (N, P and K exported by harvest), nutrient cycling (nutrients uptake by cover crops and commercial crops) was determined. The higher N input, nutrient uptake, nutrient exported in grain and corn, wheat and soybean yield were higher in cropping systems with legumes. The sucession of radish oil/radish oil and black oat/beans had lower N input, nutrient uptake, nutrient cycling, nutrient exported in grain and yield. The cropping systems with common vetch before maize and radish oil between maize and wheat were efficient in maintain the crop yield. The nutrient cycling had high relationship with crop yield. The cropping systems show different yield potential to the same content of soil nutrient. The increment of soil organic carbon among cropping systems ranged from 0.31 and 1.00 Mg ha-1 year-1. The carbon input were 31.7%, 20.4%, 19.5%, 14.8% and 13.7% to maize, summer cover crops, winter cover crops, soybean and wheat respectively in average of 8 years. / A adoção do sistema plantio direto com a manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo e a redução do seu revolvimento provocam um aumento do teor da matéria orgânica do solo, que, associado à localização superficial dos fertilizantes, induz a modificações na dinâmica dos nutrientes e suas relações com as plantas. Um experimento de longa duração foi conduzido de 1997 a 2007, em Cruz Alta (RS), com o objetivo de selecionar sucessões de culturas mais eficientes na ciclagem de N, P e K, acúmulo de carbono orgânico do solo e na manutenção da produtividade. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com quatro repetições. As sucessões de culturas são constituídas por combinações de plantas de cobertura de inverno e de verão intercaladas com culturas produtoras de grãos: (1) nabo/milho/nabo/trigo/soja; (2) aveia/milho/feijão/trigo/soja; (3) ervilhaca+adubação/ milho/nabo/trigo/soja; (4) ervilhaca+adubação/milho/crotalária/trigo/soja; (5) ervilhaca/ milho/nabo/trigo/soja; (6) ervilhaca/milho/crotalária/trigo/soja. Nos tratamentos 3 e 4, foram aplicados, no período de estudo, 324 kg ha-1 de P2O5 e de K2O. Com o objetivo de avaliar a resposta à adubação com NPK em sucessões de culturas com e sem adubação, por 8 anos, no 9º e 10º anos, foram realizados estudos de doses de N (0, 40, 80, 120 kg ha-1), de P2O5 (0, 30, 60, 90 kg ha-1) e de K2O (0, 40, 80 kg ha-1), objetivando avaliar o efeito da adubação e da ciclagem de nutrientes nas diferentes sucessões de culturas. Foram avaliados a produtividade e os balanços N, P, K, determinados com base nas estimativas de entradas (adição via fixação biológica de N, adubação com P e K), saídas (exportação de N, P, K nos grãos colhidos), ciclagem N, P, K (nutrientes contidos nos resíduos culturais). As maiores adições de N, absorção, ciclagem, exportação de N, P, K e produtividade de milho, trigo e soja são observadas nas sucessões de culturas que incluem leguminosas. As sucessões nabo/nabo e aveia/feijão mostraram-se inferiores na adição de N, absorção, ciclagem, exportação de N, P, K e produtividade. As sucessões de culturas que incluem ervilhaca antes do milho e nabo forrageiro entre milho e trigo, foram mais eficientes em manter a produtividade. A ciclagem de nutrientes teve alta relação com a produtividade. As sucessões de culturas apresentaram diferentes comportamentos na expressão do rendimento para um mesmo teor do nutriente no solo. O incremento dos estoques de COS pelas sucessões de culturas variou de 0,31 a 1,00 Mg ha ano-1. A contribuição das culturas de milho, plantas de cobertura de verão, de inverno, da soja e do trigo, foi de 31,7%, 20,4%, 19,5%, 14,8% e 13,7%, respectivamente, da adição de C no período de 8 anos.

Atualmente observa-se a necessidade de projetos direcionados à interação solo-planta em ecossistemas naturais, envolvendo a recuperação de áreas degradadas. Vários estudos têm demonstrado que a ciclagem de nutrientes, principalmente em solos de baixa fertilidade, é a responsável pela manutenção das florestas. Em especial, a ciclagem do fósforo requer maiores atenções pelo fato da baixa disponibilidade e da elevada capacidade de adsorção desse elemento em solos tropicais. Dessa forma, o fósforo orgânico assume considerável importância por reduzir os efeitos de adsorção, permanecendo na forma de compostos orgânicos no solo. O objetivo desse trabalho foi avaliar a ciclagem do fósforo ao longo da topossequência na Floresta Ombrófila Densa, na Restinga e na pastagem dos Núcleos de Picinguaba (Ubatuba-SP) e Santa Virgínia (São Luis do Paraitinga-SP), determinando quantitativamente os compartimentos inorgânicos e orgânicos nos quais o fósforo está retido. Na Floresta Ombrófila Densa foram avaliadas as áreas de Mata de Restinga (5 a 20m de altitude), de Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas (50 a 100m), de Floresta Ombrófila Densa Submontana (300 a 600m de altitude), de Floresta Ombrófila Densa Montana (ao redor de 1000m de altitude) e também uma área de pastagem (810m). Foram coletadas amostras de serapilheira de acordo com a variação sazonal (estações seca e úmida). Os estudos da fertilidade do solo foram realizados até 0,4m de profundidade (0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm no perfil do solo), para cada um das áreas estudadas. O fracionamento sequencial e estoques de fósforo foram realizados para cada camada. No solo e na serapilheira foram quantificados os teores e estoques de N e C para correlacioná-los com o P. As maiores produções de serapilheira foram verificadas nas fitofisionomias de menores altitudes. Quanto aos teores e estoques de C, N e P na serapilheira apenas os teores de N diferiram entre as áreas. Com relação às áreas estudadas, a Restinga apresentou maior eficiência na ciclagem de P, como também tendência a uma menor resiliência em relação às demais fitofisionomias. As áreas avaliadas apresentaram a mesma capacidade de fornecimento do compartimento de Po moderadamente lábil (Po NaOH), independente da altitude, da presença dos agentes fixadores e da idade geológica do solo. Através do fracionamento sequencial do P, verificou-se que a contribuição dos fósforos orgânicos (Po NaHCO3 e Po NaOH) presentes no solo, em função dos compartimentos lábeis e moderadamente lábeis disponíveis à planta a curto e médio prazo, em geral, atingiu 50% para as camadas superficiais do solo. / Currently projects regarding soil-plant interaction in natural ecosystems that involve recovery of degraded areas are in high demand. Studies have shown that nutrient cycling, especially in low fertility soil, is responsible for forest maintenance. Phosphorus cycling demands higher attention because of its low availability and high adsorption capacity in tropical soil. Therefore, organic phosphorus is important for reducing the effect of such processes, maintaining itself in the form of organic compounds in soil. The aim of this study was to evaluate phosphorus cycling throughout altitudinal gradient of Rain Forest in the Picinguaba (Ubatuba-SP) and Santa Virginia (São Luis do Paraitinga) Study Centers, quantitatively determining organic and inorganic compartments in which phosphorus is retained. In the Rain Forest, areas of Restinga Forest (altitude of 5 to 20m), Lowland Forest (50 to 100m), Submontane Forest (300 to 600m), Montane Forest (aroud 1000m altitude) and also pasture areas (810m) were evaluated. Litterfall samples were collected according to seasonal variation (dry and wet seasons). Soil fertility studies were carried out up to 0.4m of depth, in layers of 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm, a total of five layers of soil for each ecosystem studied. For each layer, sequential fractionation of phosphorus was carried out. In soil and litterfall, chemical analysis of N and C contents to evaluate the relation of such compounds with P were also carried out. The highest productions of litterfall were found in lower altitude phytophisionomies. As for levels and storage of C, N and P of litterfall, only the levels of N differed among the areas. Related with the studied areas, Restinga presented higher efficiency in P cycling, as well as lower resilience regarding other phytophisionomies. The evaluated areas presented the same supplying capacity as the moderate labile Po compartment (Po NaOH), independent of altitude, fixating agents and of geological age of soil. Because of sequential fractionation of phosphorus, the contribution of organic phosphorous (Po NaHCO3 and Po NaOH), present in the soil, achieved in general 50% of topsoil layers, because of labile and moderate labile compartments available to plants in a short and medium term.

nÃo hà / The aim of this study was to evaluate the effects in the Caatinga biome of the technique of thinning on the dynamics of herbaceous phytomass productivity; fine roots; the deposition, accumulation and rates of decomposition of litter; aggregate stability; respirometry of the soil; stocks of carbon and nitrogen; and characterisation of changes in the spectral behaviour of the canopy. The study was carried out in two stages: the first in watersheds in the town of Iguatu, in the south central region of the State of CearÃ, Brazil, and the second in the watershed of the Caxitorà River, in the northern region of the state. The Iguatu experimental area comprised two watersheds, one under thinning for 5 years (CR5) and the other preserved with natural vegetation for 35 years (CS35). The variables to be sampled were: productivity of herbaceous biomass; fine roots; gravimetric moisture; isotope δ13C (â); aggregate stability; deposition, accumulation and rates of decomposition of litter; and stocks of total organic carbon and total nitrogen in the 0-20, 20-40 and 40-60 cm layers, from April 2013 to March 2014. The data were submitted to the analysis of means test and compared by t-test (p≤ 0.05). The increase in the intensity of herbaceous plants resulting from thinning contributed to an increase in stocks of total organic carbon (249% and 139% in the 20-40 cm and 40-60 cm layers respectively) and of total nitrogen (142% and 137% respectively), in relation to the area under preservation. The 0-10 cm layer of CR5 stored double the amount of fine roots found in CS35. In the topsoil (0-20 cm) of CR5, aggregates with a size 2.15 times greater than those found in CS35 were obtained. The greater conservation of litter on the soil of CR5 is associated with the greater input of lignified woody biomass from thinning, and consequently with the lower rates of decomposition and respirometry, which are evidenced by the low CO2 emissions into the atmosphere. Thinning in a Vertisol of the Caatinga biome has an influence on soil structure and on the stocks of carbon and nitrogen, making possible lower rates of CO2 emission and improving conditions for the infiltration of water. In the second phase of the experiment, SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) data were used to evaluate the effect of the illumination geometry on the spectral characterisation of the canopy, as well as images from the OLI/Landsat 8 sensor, representative of the rainy and dry seasons of 2013. The images were converted into physical values (surface reflectance factors), the NDVI was calculated, and with the technique of principal component analysis images PC1 and PC2 were generated. Dispersion for the values of PC1 and PC2 from the different canopies was evaluated in a two-dimensional space. It was found that the reflectance intensity of the incident electromagnetic radiation in canopies of the caatinga biome is not only influenced by seasonality, but also by the illumination geometry arising from the topographical characteristics of the terrain. The effect of shading was predominant during the dry season, especially under low lighting conditions, irrespective of the structure of the plant cover. The NDVI proved to be unsuitable for detecting changes in the spectral behaviour of the Caatinga biome during the rainy season. / Objetivou-se com este trabalho avaliar os efeitos da tÃcnica de raleamento do bioma caatinga sobre a dinÃmica da produtividade de fitomassa herbÃcea; raÃzes finas; deposiÃÃo, acumulaÃÃo e taxas de decomposiÃÃo da serapilheira; estabilidade de agregados; respirometria do solo; estoque de carbono, nitrogÃnio e caracterizaÃÃo das alteraÃÃes no comportamento espectral do dossel. O estudo foi conduzido em duas etapas: a primeira em microbacias hidrogrÃficas no municÃpio de Iguatu, regiÃo centro sul e a segunda na bacia hidrogrÃfica do rio CaxitorÃ, regiÃo norte, ambas no estado do CearÃ. A Ãrea experimental de Iguatu consistiu de duas microbacias adjacentes, sendo uma raleada por 5 anos (CR5) e a outra conservada com vegetaÃÃo natural hà 35 anos (CS35). As variÃveis amostradas foram: produtividade de fitomassa herbÃcea, raÃzes finas, umidade gravimÃtrica, isÃtopo δ13C (â), estabilidade de agregados, deposiÃÃo, acumulaÃÃo e taxas de decomposiÃÃo da serapilheira, estoque de carbono orgÃnico total e nitrogÃnio total nas camadas de 0-20, 20-40 e 40-60 cm entre abril/2013 e marÃo/2014. Os dados foram submetidos à anÃlise de teste de mÃdia e confrontados pelo Teste T (p≤0,05). O aumento da intensidade de plantas herbÃceas decorrente da tÃcnica de raleamento contribuiu para o acrÃscimo nos estoques de carbono orgÃnico total (249% e 139% nas camadas 20-40 cm e 40-60 cm, respectivamente) e do nitrogÃnio total (142% e 137%, respectivamente) em relaÃÃo à Ãrea conservada. A camada de 0-10 cm da parcela CR5 armazenou o dobro do quantitativo de raÃzes finas encontradas em relaÃÃo a CS35. Na camada superficial do solo (0-20 cm) da CR5 foram obtidos agregados com tamanho de 2,15 vezes acima dos obtidos na CS35. A maior conservaÃÃo de serapilheira no solo da CR5 està associada aos maiores aportes de fitomassa lenhosa lignificada proveniente do raleamento, e consequentemente das menores taxas de decomposiÃÃo e respirometria, constatada pelas baixas emissÃes de CO2 à atmosfera. O raleamento em Vertissolo do bioma Caatinga exerce influÃncia na estruturaÃÃo do solo, no estoque de Carbono e NitrogÃnio, possibilitando as menores taxas de emissÃo de CO2 e melhorando as condiÃÃes para a infiltraÃÃo de Ãgua. Jà na segunda etapa do experimento, foram utilizados dados do SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) para avaliaÃÃo do efeito da geometria de iluminaÃÃo na caracterizaÃÃo espectral do dossel, alÃm de imagens do sensor OLI/LANDSAT 8 representativas da estaÃÃo chuvosa e seca de 2013. As imagens foram convertidas em valores fÃsicos (fatores de reflectÃncia de superfÃcie), calculado o Ãndice NDVI e, a partir da tÃcnica de componentes principais, geradas imagens PC1 e PC2. Foram avaliadas as dispersÃes dos valores de PC1 e PC2, em um espaÃo bidimensional, provenientes dos diferentes dossÃis. Os resultados indicaram que a intensidade de reflectÃncia da radiaÃÃo eletromagnÃtica incidente em dossÃis do bioma caatinga à influenciada tanto pela sazonalidade climÃtica quanto pela geometria de iluminaÃÃo decorrentes das caracterÃsticas topogrÃficas do relevo. O efeito sombreamento foi predominante durante o perÃodo seco, principalmente para condiÃÃo de pouca iluminaÃÃo independentemente da estrutura de cobertura vegetal. O NDVI nÃo se mostrou adequado para detectar alteraÃÃes no comportamento espectral do bioma caatinga durante a estaÃÃo chuvosa.

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O manejo dos resíduos florestais (serapilheira e sobras da colheita) já foi amplamente discutido na década de 90, época em que técnicas de preparo de solo baseadas no cultivo mínimo foram adotadas na formação de povoamentos florestais no Brasil. Atualmente esse tema volta a ser discutido, isso porque pressões quanto à utilização dos resíduos florestais como fonte de energia tem surgido. Devido a esse fato, compreender os efeitos da remoção dos resíduos florestais e da fertilização em sucessivas rotações se torna necessário, isso para que manejos inadequados não comprometam a sustentabilidade da produção florestal. O objetivo geral com essa tese foi compreender os impactos da remoção dos resíduos florestais e da não fertilização, por sucessivas rotações, na qualidade do solo, crescimento, ciclagem de nutrientes e consequentemente na sustentabilidade da produção de florestas de eucalipto. Este estudo foi conduzido na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga - SP, ESALQ - USP. O experimento foi instalado em 2004, com diferentes intensidades de remoção dos resíduos florestais e omissão de N, P, K, Ca e Mg. Na primeira rotação de cultivo, o experimento foi conduzido por oito anos. Em 2012, o experimento foi reinstalado, reaplicando todos os tratamentos. Os resultados foram divididos em cinco capítulos. Com o primeiro objetivou-se avaliar o efeito dos tratamentos no crescimento e na relação entre resposta à fertilização e variáveis climáticas. Observou-se que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 5% o volume final de madeira (8 anos de idade) da primeira rotação, entretanto essa diferença não foi significativa. Aos 4 anos da segunda rotação, a remoção dos resíduos florestais resultou em redução de 14 % no volume de madeira com casca (p=0,001). Esta redução no volume de madeira com a remoção dos resíduos por duas rotações consecutivas, mesmo com alto invertimento em fertilização, mostra que outros efeitos além da disponibilidade de nutrientes estão impactando a produtividade. Desta forma, procurou-se entender quais seriam esses efeitos. Observou-se (segundo capítulo) que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 25 % o teor de C da camada superficial do solo, com isso, reduziu a atividade microbiológica e aumentou a disponibilidade de Al. Além disso, com a remoção dos resíduos florestais observou-se redução nos estoques de C, N, P e S do solo (terceiro capítulo). Com o fracionamento do P do solo (quarto capítulo), observou-se que a remoção dos resíduos florestais resultou na redução de 34 para 30 % a contribuição das frações lábeis e moderadamente lábeis no P total e redução de 40 % (p = 0,014) da fração lábil. No último capítulo avaliou-se o efeito da fertilização na produtividade primária líquida (PPL) e na ciclagem de nutrientes. A não fertilização com P reduziu em 10 % a PPL, entretanto não afetou sua partição. A não fertilização com K reduziu em 63% a PPL e reduziu a partição desta alocada no lenho. A não fertilização com K também aumentou a produção de serapilheira e reduziu a taxa de retranslocação de todos os demais nutrientes. A não fertilização com N e P aumentou a taxa de retranslocação desses nutrientes e reduziu a taxa de decomposição da serapilheira. Estes resultados indicam que a remoção total dos resíduos florestais e/ou a não fertilização comprometem a sustentabilidade da produção florestal, sendo este efeito observado na primeira, ou no máximo na segunda rotação. / The forest residue management was highly studied in 90\'s yeas, when the minimal tillage was consolidated as the main technique to forest plantation in Brazil. Currently this issue has been discussed again. This because pressure to use of these forest residues as energy source has emerged. Due this fact is necessary a better comprehension of the effect of the forest residue removal and fertilizer application on the wood production sustainability. The main goal with this thesis was to understand the impact of the forest residue removal and the absence of fertilizer application, over two crop rotation, on the soil quality, tree growth, nutrient cycling and consequently on the wood production sustainability. The study was carried out at the Itatinga Forest Science Experimental Station of the ESALQ-USP. The experimental site was settled in 2004, with different timber harvest residues intensity and absence of fertilizer application with N, P, K, Ca and Mg. This plantation was conducted over 8 years (R1), and then, in 2012, it was reestablished (R2), reapplying all the treatments on the same plots. The results of this experiment were splitted out in 5 chapters. With the first one, our goal was to assess the effect of the treatments on the tree growth and to understand the effect of weather condition on the treatment\'s response. The forest residual removal reduced in 5 % the wood volume at 8 years of the R1. At 4 years old of the R2, the forest residue removal decreased 14 % the wood volume (p=0,001). This reduction in the wood volume even with fertilizer application indicated that another effect beyond the nutrient availability can impact the wood productivity. This way these effects were studied and had been showed in the follow chapters. In the chapter 2 we found that the forest residue removal reduced 25 % the soil organic carbon (SOC) in the top layer, this way reducing the microbial activity and increasing the Al availability. Beyond that, the forest residue removal reduced the soil C, N, P and S stocks over 1 m deep (Chapter 3). With the P fractionation (Chapter 4) a reduction of 40% in the labile P fraction was discovered. In the last chapter we assessed the effect of the fertilizer application on the net primary production (NPP) and on the nutrient cycling. The absence of P fertilizer reduced in 10 % the NPP, however did not affect in this partition. The absence of K fertilizer reduced in 63 % the NPP and reduced the allocation in the wood. The absence of K fertilizer also improved the litterfall production and reduced the nutrient retranslocation rate. The absence of N and P fertilizer application improved the retranslocation rate of these nutrients and reduced the litter layer decomposition rate.

Até a década de 80, os resíduos florestais eram vistos apenas como empecilho para as operações de reforma das plantações de eucalipto. Este fato motivou a queima e a incorporação desses resíduos. Tinham-se também o conceito de que o eucalipto necessitava de um preparo de solo intensivo para atingir boas produtividades. Atualmente esses conceitos não existem mais, e todas as áreas florestais são estabelecidas sob o sistema de cultivo mínimo do solo, porém pressões quanto à utilização desses resíduos vêm surgindo. Com as restrições da compra de terras e as elevações dos preços dos combustíveis fósseis, esses resíduos estão sendo vistos como fonte alternativa de energia nas indústrias. Apesar de ser uma fonte de energia renovável, os benefícios da manutenção desses resíduos no campo não podem ser esquecidos. Este estudo mostra que áreas manejadas sob o sistema de cultivo mínimo, apresentam a mesma produção de madeira que áreas manejadas sob sistema de cultivo intensivo. A principal vantagem da manutenção dos resíduos florestais sobre o solo, que resulta em ganhos de produtividade em curto prazo, é a redução na exportação de nutrientes. Por esse motivo, quando esses resíduos são removidos, maiores investimentos com fertilização devem ser efetuados. Para considerar esses aspectos, foi efetuado também um balanço financeiro da remoção desses resíduos. Quando se considera apenas o custo da reposição nutricional, em muitos casos, torna-se viável a remoção desses resíduos, porém outros benefícios da manutenção dos resíduos florestais não devem ser esquecidos. A proteção do solo contra erosão, a redução da evaporação da água na superfície do solo, o aumento do conteúdo e da qualidade da matéria orgânica do solo são benefícios da manutenção dos resíduos que não resultam em ganhos de produtividade em curto prazo e são de difícil valoração financeira, mas são extremamente importantes. Foi observado que a remoção dos resíduos florestais reduz em 50% o carbono orgânico oxidável da camada superficial do solo, e que 75% dessa redução ocorrem nas frações mais lábeis. Este estudo objetivou também entender a dinâmica e os fatores que interferem na decomposição dos resíduos florestais. Foi observado que nos tratamentos que foram mantidas sobre o solo apenas a serapilheira, a omissão de N e P na formação do povoamento de eucalipto, não influenciou a velocidade de decomposição desses resíduos, pois não foi observado mudanças nas características químicas desses. A ausência de calagem reduziu a taxa de decomposição inicial dos resíduos florestais. A taxa média de decomposição dos resíduos florestais foi de 0,8. Não foram observadas grandes alterações na disponibilidade de nutrientes do solo em função da decomposição dos resíduos florestais, pois logo que os nutrientes são disponibilizados, esses são rapidamente absorvidos pelas árvores, não modificando a fertilidade do solo. / Until the yers 80 forest residues were only seen as an impediment to reform operations of eucalyptus plantations. This fact led to the burning and incorporation of these residues. They had also the concept that eucalyptus needed an intensive soil preparation to achieve good yields. Currently these concepts no longer exist, and all forest areas are established under minimum tillage system of soil, but pressures on the use of these wastes are emerging. With the restrictions on land purchases and increases in the prices of fossil fuels, these wastes are being seen as an alternative source of energy in industries. Despite being a renewable energy source, the benefits of maintaining these residues in the field can not be forgotten. This study shows that areas managed under minimum tillage system, have the same timber production that managed areas under intensive cultivation system. The main advantage of the maintenance of forest residues on the soil, resulting in productivity gains in the short term is the reduction in the export of nutrients. Therefore, when these residues are removed, greater investment should be made with fertilization. To consider these aspects was also made a financial removing these residues. When considering only the cost of nutritional replacement, in many cases it is feasible to remove these residues, but other benefits of maintaining forest residues should not be forgotten. The protection of soil against erosion, reduction of evaporation of water on the road surface, increasing the content and quality of soil organic matter, the maintenance benefits are residues which do not result in gains in productivity are short and valuation difficult, however are extremely important. It has been observed that removal of forest residues reduces by 50% the oxidizable organic carbon from the surface layer of the soil, and that 75% of the reduction occurs in the more labile. This study also sought to understand the dynamics and the factors that influence the decomposition of forest residues. It was observed that the omission of N and P in the formation of a stand of eucalyptus did not influence the rate of decomposition of the waste, which was kept on the ground only litter because it was not observed changes in the chemical characteristics of this. The absence of liming reduced the initial rate of decomposition of forest residues. The average rate of decomposition of forest residues was 0.8. There were no major changes in the availability of soil nutrients due to the decomposition of forest residues as soon as nutrients are available, these are quickly absorbed by the trees, not modifying soil fertility.

Made available in DSpace on 2016-04-26T19:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007 - Michele de oliveira macedo.pdf: 1438139 bytes, checksum: 65185c2bcc2d92ca55054aa48e76edd3 (MD5) Previous issue date: 2007-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This study aimed to evaluate carbon and nitrogen stocks restoration, and soil fertility status in land reclamation with nodulated and mycorrhizal legume trees and fallow length on high productivity shifting cultivation. Evaluations were made of soil C and N stocks, concentration of free and occluded light fraction and soil available Ca, Mg, P, K, C and N, and amounts of mass and nutrients of litter in the dry and rainy season. One of the areas located in Angra dos Reis, RJ is under reclamation for 13 years. As reference area it was used a forest fragment and deforested area nearby. A second area is located in Serop?dica, RJ, and it is under reclamation for 17 years with the species Acacia auriculiformis and Mimosa caesalpiniifolia, and with Albizia guachapele for 13 years. As reference area it was used a secondary forest fragment and a pasture area. Both areas under recuperation in Angra dos Reis and in Serop?dica had been used as source of topsoil, having lost part of the upper soil horizons. The slash-and-burn area is located in Bom Jardim, Nova Friburgo, RJ. For this study, it was utilized a chronossequence of soil gradient: area cultivated for one year; area cultivated with crop rotation for three years; area cultivated with bananas for 18 years; area under fallowing for five years; and others two fallowing areas for 18 and 33 years. The usage of legume trees in land reclamation was able to increase stocks of C and N, from 0.04 to 0.15 Mg ha-1 year-1 for N, and of 0.13 to 1.73 Mg ha-1 year-1 for C. In the slash-and-burn agriculture system, the lowest soil C stock was found in the one and three years cultivated areas. The highest stock was observed under fallowing and in the area planted with bananas, and they were similar between areas. The highest soil N stock was found in fallow with five years. In Angra dos Reis area the concentration of free and occluded light fraction was similar between areas of forest and under reclamation. In Serop?dica, only the free light fraction of organic matter was re-established. There was no significant difference between the concentrations of free and occluded light fraction in Bom Jardim areas; however, the area with five years fallow and three years cultivation showed the same values of the free light fraction. In Angra dos Reis areas, the litter stocks were similar between the forest and the area under reclamation. In Serop?dica, except for the area under A.auriculiformis with greatest litter stock, all other areas showed similar litter stocks. In Bom Jardim, the litter stocks were similar among the fallowing areas. The nutrients contained in the litter, in general, were similar among the areas, and they were dependent on the litter mass. The soil fertility in the areas under reclamation was slightly higher than in the reference ones. In the slash-and-burn area, the soil fertility analyses indicated a residual effect of liming in the fallow with five years. Considering the attributes soil fertility and soil C and N stocks, the best fallowing period would be of five years. / Neste estudo foi avaliado o potencial do uso de leguminosas arb?reas fixadoras de nitrog?nio, e da utiliza??o de pousio em um sistema de agricultura itinerante de alta produtividade, em restabelecer a ciclagem de nutrientes e incrementar os estoques de C e N. Foram avaliados os estoques de C e N do solo, as concentra??es de fra??o leve livre e leve oclusa da mat?ria org?nica, os teores de Ca, Mg, P, K, C e N no solo, e o estoque e a quantidade de nutrientes presentes na serapilheira nas esta??es seca e chuvosa. Uma das ?reas avaliadas, no munic?pio de Angra dos Reis (RJ), est? em recupera??o h? 13 anos. Para fins de compara??o, utilizou-se como refer?ncia uma ?rea de mata e outra, desmatada, adjacente ? ?rea em recupera??o. As demais ?reas estudadas localizam-se em Serop?dica (RJ), e est?o em recupera??o h? 17 anos com as esp?cies Mimosa caesalpiniifolia e Acacia auriculiformis, e h? 13 anos, com a esp?cie Albizia guachapele. Como ?rea refer?ncia foi utilizada uma ?rea de capoeira e outra de pastagem. Tanto a ?rea em recupera??o localizada em Angra dos Reis quanto as ?reas em recupera??o em Serop?dica haviam sido utilizadas como ?reas de empr?stimo, tendo perdido parte dos horizontes superficiais do solo. A ?rea de agricultura itinerante situa-se em Bom Jardim, regi?o serrana do Rio de Janeiro. Foi avaliado um gradiente de uso do solo: ?rea cultivada h? um ano; ?rea h? tr?s anos com rota??o cultivos; ?rea h? 18 anos cultivada com bananas; ?rea em pousio h? cinco anos; e outras duas ?reas em pousio h? 18 e 33 anos. O uso de leguminosas incrementou os estoques de C e N do solo nas ?reas em recupera??o. As taxas de aumento variaram de 0,04 a 0,15 Mg ha-1 ano-1 para N, e de 0,13 a 1,73 Mg ha-1 ano-1 de C. No sistema de agricultura itinerante, os menores estoques de C foram observados nas ?reas cultivadas h? um e h? tr?s anos. Nas ?reas em pousio e no bananal os estoques foram similares entre si e superiores aos das ?reas cultivadas. O maior estoque de N foi observado na ?rea com cinco anos de pousio. As concentra??es de fra??o leve livre e leve oclusa foram similares entre as ?reas de mata e em recupera??o em Angra dos Reis. Nas ?reas em recupera??o em Serop?dica, somente a fra??o leve livre foi restabelecida. J? nas ?reas de Bom Jardim, n?o houve diferen?a significativa entre as concentra??es de fra??o leve livre e leve oclusa. No entanto, o pousio de cinco anos e o cultivo de tr?s anos apresentaram os menores valores de fra??o leve livre. Os estoques de serapilheira nas ?reas de mata e em recupera??o de Angra dos Reis foram similares. As ?reas em recupera??o no munic?pio de Serop?dica apresentaram estoques de serapilheira similares, com exce??o da esp?cie A. auriculiformis que mostrou os maiores estoques. Nas ?reas em pousio do sistema de agricultura itinerante, os estoques de serapilheira foram similares. O estoque de nutrientes da serapilheira, em geral, variou pouco, e foi dependente da massa de serapilheira. A fertilidade dos solos das ?reas em recupera??o foi ligeiramente maior que das ?reas refer?ncia. Na agricultura itinerante, pode-se observar efeito residual da calagem usada pelo agricultor no pousio de cinco anos. De acordo com os resultados de estoque de C, N e fertilidade do solo, o per?odo de pousio mais indicado para o corte e queima foi o de cinco anos.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-06-26T19:35:59Z No. of bitstreams: 1 2016 - David Castor Maxwel de Oliveira.pdf: 6489134 bytes, checksum: 23e02124d5d66aa42a02e4375f4e0862 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T19:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - David Castor Maxwel de Oliveira.pdf: 6489134 bytes, checksum: 23e02124d5d66aa42a02e4375f4e0862 (MD5) Previous issue date: 2016-10-24 / Agroforestry systems (ASF) are potentially characterized as a agroecological crops by the similarity to the forest structure and function which gives more sustainability to the production systems, making them environmentally friendly. This study evaluated an AFS ten years plantation to obtain information about the nitrogen fixing legumes influenced over the soil chemical properties, the palm heart production, the Khaya ivorensis A. Chevalier and Euterpe oleracea Mart. Growth, and finally the common beans cultivation. The AFS was located at Embrapa Agrobiologia Experimental field, at Serop?dica city, Rio de Janeiro state. The statistical was randomized blocks with 5 treatments and 4 replications with 9 m x 9 m plots and total area with 1.620 m2. There were E. oleraceae, planted in a 3 m x 3 m spacing with one plant of K. ivorensis at the plot center. The treatments were different kinds of green manure crops between the lines such as: Acacia angustissima (Mill.) Kuntze; Gliricidia sepium (Jacq.) Steud;. Canavalia ensiformis (L.) DC, nitrogen fertilization with castor cake and spontaneous vegetation. For the soil fertility analyses were collected two samples, one before and other after green manure crops management. K. ivorensis and E. oleraceae biometry, also heart palm production were harmed by inappropriate management on cultivation care lack between post planting and this evaluation lapse. These commercial crops reached larger diameters and superior height at the plot without leguminous crops competition. Green manure crops were efficient in soils nutrients cycling, increasing the most elements content after pruning the leguminous plants and the application of the biomass over the ground. Extract nodules inoculation showed capacity to increase nodulation and nitrogen content in common beans plants, but didn?t increase the grain production. / Os sistemas agroflorestais (SAF) podem ser configurados como cultivos agroecol?gicos, onde a similaridade com as florestas em estrutura e fun??o confere ao sistema uma maior sustentabilidade, tornando-os ambientalmente adequados. Este estudo avaliou um SAF com 10 anos de implanta??o, gerando informa??es sobre quanto as culturas de leguminosas fixadoras de nitrog?nio influenciaram nas propriedades qu?micas do solo e na produ??o do sistema, quantificando a produ??o de palmito, o crescimento de plantas de Khaya ivorensis A. Chevalier e Euterpe oleracea Mart. plantados e o cultivo de feij?o. O experimento estava localizado no Campo Experimental da Embrapa Agrobiologia, no munic?pio de Serop?dica, do Rio de Janeiro. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso com cinco tratamentos e quatro repeti??es, com parcelas de 9 m x 9 m cada, totalizando 1.620 m2. Em todos os tratamentos existiam a?a?s plantados de 3 m x 3 m ao longo de todas as parcelas que tamb?m continham um mogno africano no centro de cada uma. Os tratamentos foram compostos por aduba??es verdes nas entrelinhas dos a?a?s, constitu?dos por Acacia angustissima (Mill.) Kuntze; Gliricidia sepium (Jacq.) Steud.; p aduba??o nitrogenada de cobertura com torta de mamona e o controle com vegeta??o espont?nea. Para avalia??o qu?mica do solo foram feitas duas coletas, uma antes e outra p?s manejo da biomassa vegetal. Foi realizada a biometria das plantas de mogno africano, de a?a?, e a quantifica??o da produ??o de palmito, onde foi poss?vel perceber que essas culturas tiveram o crescimento prejudicado devido a falta de manejo, tendo em vista que houve menos competi??o nas parcelas sem leguminosas arb?reas, onde essas culturas de interesse atingiram maiores di?metros e alturas, refletindo da mesma forma na produ??o de palmito. A aduba??o verde foi eficiente na ciclagem de nutrientes do solo, aumentando o teor da maioria dos elementos ap?s um manejo e superando vegeta??o espont?nea al?m de ter beneficiado a produ??o do feijoeiro. A inocula??o com extrato de n?dulos ? capaz de aumentar a nodula??o e o teor de nitrog?nio da parte a?rea do feijoeiro, por?m n?o aumentou a produ??o de gr?os.

O Brasil é considerado o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, voltada para a produção de açúcar, etanol e derivados. O aproveitamento de resíduos da usina, como torta de filtro e vinhaça no condicionamento do solo pode contribuir com a manutenção da sua fertilidade. Por outro lado, a cada operação agrícola necessária para o cultivo da cana-de-açúcar está associada uma emissão de GEE que deve ser contabilizada. O objetivo desta pesquisa foi estimar a emissão dos principais GEE (CO2, N2O e CH4) pela torta de filtro, e avaliar as alterações de alguns atributos das comunidades microbianas durante o processo de decomposição. Após avaliação de uma enquete sobre o modo de utilização da torta de filtro por diversas usinas, um estudo foi desenvolvido na Usina Costa Pinto localizada em Piracicaba (SP). A torta aplicada no sulco de plantio da cana foi monitorada quanto à emissão dos gases, sendo que as concentrações dos mesmos nas amostras foram determinadas por cromatografia gasosa. Os atributos microbiológicos examinados foram a biomassa, a atividade enzimática (fosfatase ácida, alcalina e ?-glicosidase) e a estrutura da comunidade através do polimorfismo de fragmento de restrição terminal (T-RFLP). Foi observada emissão significativa dos principais GEE predominantemente da torta quando aplicada nos sulcos de plantio, com destaque para o N2O, com uma proporção doze vezes maior em massa do que o CH4, em 56 dias de experimento. Quanto aos aspectos microbiológicos, o maior valor encontrado de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana para a dose usualmente aplicada (25 Mg ha-1), foi com dois meses de experimento, com respectivamente 484,89 ?g C g solo seco-1 e 62,95 ?g N g solo seco-1, e correlacionado pelo coeficiente de Pearson com a atividade enzimática no material. Pela técnica de T-RFLP foi possível avaliar a estrutura dos Domínios de Archaea, Bacteria e Fungi na comunidade microbiana da torta de filtro. Não houve modificação dessa estrutura ao longo do tempo analisado. Os resultados obtidos reforçam a importância dos atributos microbiológicos aliados a fatores químicos e físicos e a influência dos mesmos sobre as emissões de GEE. / Brazil is the greatest worldwide producer of sugarcane with production of sugar, ethanol and derived. Usually applied to soil as fertirrigation, filter cake and vinasse on soil conditioning have contributed to the maintenance of fertility. On the contrary, each agricultural operation is associated to GHG emissions that must be accounted for the balance of products. This work aims evaluate GHG emissions (CO2, N2O and CH4) from the filter cake, as well as evaluate the main differences in the microbiological community available within the decomposition process. After evaluation of a survey about to use the filter cake by industries, the study has been developed at Usina Costa Pinto located in Piracicaba (SP). The filter cake applied to the row of sugarcane planting have been monitored by taking regular samples of the emissions. The concentration of the three gases in the samples has been determined by gas chromatography. The microbiological aspects has been evaluated by biomass, enzymatic activity (acid phosphatase, alkaline phosphatase, and beta-glycosidase) and the community structure through terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP). Significant GHG emission has been observed; mainly from the filter cake applied to the row of sugarcane planting especially N2O, with ratio twelve times greater than CH4 in 56 days of experiment. For microbiological aspects, the maximum of carbon and nitrogen from the microbial biomass for the treatment usually applied (25 Mg ha-1), within two months of experimentation, with respectively 484,89 ?g C g dry soil-1 e 62,95 ?g N g dry soil-1, and correlated by the coefficient of Pearson with the enzymatic activity existent in the material. The T-RFLP analysis has allowed evaluate the community structures of Archaea, Bacteria e Fungi in the microbiological community of the filter cake. Modification in the community structures was not observed over this time examined. The results obtained reinforce the importance of microbiological aspects combined with chemical and physical factors and their influence on GHG emissions.