Diante da necessidade de melhorar a produção de culturas anuais em regiões que enfrentam adversidades hídricas, a utilização dos hidrogéis surgem como condicionadores de água no solo, atuando como reserva de água para a planta, e disponibilizando a mesma em momentos de estresse hídrico, melhorando o desenvolvimento e produtividade das plantas. Desta forma, o estudo foi dividido em três capítulos, no primeiro avaliou-se a eficiência da utilização do hidrogel na retenção e disponibilização de água para o desenvolvimento e produção da cultura do feijão Caupi quando submetido a estresse hídrico. Foram avaliados 4 polímeros e 5 concentrações na cultura do feijão caupi, em casa de vegetação. O segundo e terceiro capítulos foram realizados em campo, avaliando-se 2 polímeros e cinco concentrações para a cultura do feijão caupi e soja safra 2015/2016. Conclui-se que o uso de polímeros mostrou-se, para as condições avaliadas, como potencial alternativo para redução de perdas de produtividade resultantes da ação do estresse hídrico. / Facing of the need to improve the production of annual crops in regions undergo through water adversities, the use of hydrogels appears as water conditioner in the soil, acting as a water reserve for the plant, and making it available in times of water stress, on the first chapter. Thus, the study was divided in three chapters. In chapter one efficiency of hydrogel utilization on the retention and availability of water for the development and production of the Caupi bean culture when submitted to water stress was evaluated, thereby 4 polymers and 5 concentrations in cowpea, under greenhouse conditions were evalvated. The second and third chapters were conducted on the field, evaluating 2 polymers and five concentrations for 2015/2016 cowpea and soybean crops. It is concluded that the use of polymers was shown, for the evaluated conditions as an alternative potential to reduce productivity losses resulting from the action of water stress.

Submitted by TIARA MORAES GUIMARÃES null (tiaraguimaraes@yahoo.com.br) on 2016-04-12T20:05:10Z No. of bitstreams: 1 VERSÃO FINAL - DISSERTAÇÃO.pdf: 2061074 bytes, checksum: cd312ff121220dcddbf2d2a217e78cfd (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-04-15T13:36:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 guimaraes_tm_me_bot.pdf: 2061074 bytes, checksum: cd312ff121220dcddbf2d2a217e78cfd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T13:36:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 guimaraes_tm_me_bot.pdf: 2061074 bytes, checksum: cd312ff121220dcddbf2d2a217e78cfd (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A calagem destaca-se entre as práticas agrícolas mais eficientes em resolver os problemas relacionados à acidez do solo, entretanto resulta em emissões de gases de efeito estufa (GEE), principalmente CO2. É possível que o aumento no desenvolvimento radicular no perfil do solo e da biomassa aérea, decorrente da aplicação de corretivos de acidez, como o calcário, e de condicionadores, como o gesso agrícola, promova maior retorno de C ao solo na forma de resíduos, o que pode favorecer a fixação do CO2 da atmosfera no solo. Desta forma objetivou-se avaliar a emissão de gases de efeito estufa, bem como possíveis alterações no estoque de carbono do solo, em função da correção da acidez do solo utilizando calcário e gesso em sistema semeadura direta (SSD), além da emissão de carbono equivalente por unidade de massa de grãos produzida pelo feijoeiro. O presente trabalho é parte de um experimento de longa duração, instalado em 2002/03, na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, em Botucatu (SP). Após a colheita do trigo em julho de 2014 semeou-se em outubro do mesmo ano milheto para produção de palha, e posteriormente a dessecação da área foi realizada a semeadura da cultura do feijão, no início de dezembro de 2014. O delineamento experimental foi em blocos casualizados no esquema de parcelas subdivididas, com 4 repetições. As parcelas foram constituídas por quatro doses de calcário (0, 1000, 2000 e 4000 kg ha-1) e as subparcelas por duas doses de gesso agrícola (0 e 2100 kg ha-1). Foram realizadas as seguintes avaliações: carbono orgânico total e nitrogênio total do solo, estoque de C e N do solo, C e N da biomassa microbiana do solo e teor de C e N na matéria seca. Foram determinados os fluxos de CO2; CH4 e N2O por meio de câmaras estáticas, nos períodos 1; 3; 5; 8; 15; 30 dias após a semeadura do milheto e 1; 3; 5; 8; 15; 21; 30; 60; 90 dias após a semeadura do feijão, totalizando 15 períodos de amostragens. Observou-se que as maiores emissões de CO2 estão relacionadas com o teor de CBMS, que é um indicativo de imobilização/mineralização de C pelos microrganismos. Sendo assim quanto maior o teor de CBMS, maior a imobilização de nutrientes no solo, maior a taxa de respiração e consequentemente maior emissão de CO2. A aplicação de gesso agrícola aumenta a oxidação de CH4 no solo, favorecendo assim a mitigação de GEE. A emissão de N2O está relacionada com a maior acidificação do solo e com o teor de água no solo. / Liming stands out among the most efficient agricultural practices in solving the soil acidity-related problems, however results in emissions of greenhouse gases (GHGs), particularly CO2. It is possible that the increase in root development in the soil profile and biomass, resulting from the application of soil correctives such as limestone and conditioners such as agricultural gypsum, promote greater return of C to the soil in the form of waste, which can promote the fixation of CO2 from the atmosphere into the soil. Thus aimed to evaluate the emission of greenhouse gases, and possible changes in the stock of soil carbon, depending on soil acidity correction using lime and phosphogypsum in no-tillage, in addition to carbon emissions equivalent per unit mass of grain produced by bean plants. This work is part of a long-term experiment, installed in 2002/03, at Lageado Experimental Farm, belonging to the College of Agricultural Sciences - UNESP in Botucatu (SP). After the wheat harvest in July 2014 the millet was sown in October of that year to produce straw, and after the desiccation of the area its was held the sowing of bean crop in early December 2014. The experimental design was performed in randomized block, in a split plot scheme, with four repetitions. The plots consisted of four liming rates (0, 1000, 2000 and 4000 kg ha-1) and the subplots of two rates of phosphogypsum (0 to 2100 kg ha-1). The following evaluations were performed: total organic carbon and total soil nitrogen, stock of C and N of the soil, C and N microbial biomass of the soil and the contents of C and N in the dry matter. It were determined the CO2 streams; CH4 and N2O by static chambers in the periods 1; 3; 5; 8; 15; 30 days after sowing of millet and 1; 3; 5; 8; 15; 30; 60; 90 days after sowing the beans, totaling 15 sampling periods. It was observed that the higher CO2 emissions are related to the CMBS content, which is indicative of immobilization / mineralization of the C by the microorganisms. Thus higher the CMBS content, higher the immobilization of the nutrients in the soil, higher the rate of breathing and consequently higher emissions of CO2. The application of gypsum increases the CH4 oxidation in the soil, favoring the mitigation of greenhouse gases. The N2O emission is related to the higher soil acidification and the water content in the soil.

Uma alternativa de manejo das doenças de citros causadas por Phytophthora spp. é o uso de matéria orgânica. Com o objetivo de avaliar os efeitos da incorporação de lodo de esgoto ao solo na indução de supressividade a Phytophthora nicotianae Breda de Haan (1896) em plântulas de limão cravo (Citrus lemonia (L.) Osbeck), foram realizados diversos experimentos em laboratório, casa de vegetação e campo. O aumento nas doses de lodo de esgoto, nos experimentos em laboratório, em casa de vegetação e em campo, resultou na redução do pH e aumento da condutividade elétrica do solo; aumento da atividade microbiana do solo (avaliada pela hidrólise de diacetato de fluoresceina - FDA e pela respiração microbiana); além de uma redução na recuperação de P. nicotianae, tanto do substrato e do solo como das raízes de plântulas e mudas. Em alguns experimentos, a recuperação do patógeno correlacionou-se significativa e negativamente com a atividade microbiana do solo(FDA) e com a condutividade elétrica. Um melhor desenvolvimento de plântulas e mudas foi observado com a incorporação de lodo até 20%. Esses resultados indicam um efeito supressivo do lodo de esgoto a P. nicotianae, nas condições avaliadas, explicado por fatores químicos e biológicos. Dentre os fatores químicos destacam-se o aumento da condutividade elétrica e a inibição do crescimento das colônias do patógeno em meio de cultura com extratos ácidos de lodo. Os fatores biológicos envolveram o aumento da atividade microbiana do solo e a presença de fungos (Aspergillus sp. e Trichoderma sp.) e actinomicetos antagonistas a P. nicotianae. / Soil organic matter amendments may provide an alternative for the management of citrus soil diseases caused by Phytophthora spp. The effects of incorporating residential sewage sludge into the soil in order to induce suppressiviness to Phytophthora nicotianae Breda de Haan (1896) in seedlings and plantlets of rangpuor lime (Citrus limonia (L.) Osbeck) were evaluated. For this, several experiments under laboratory, greenhouse and field conditions were conducted. In almost all experiments, while sewage sludge doses enlarged, soil pH values decreased and soil electrical conductivity increased; soil microbial activity (evaluated by the fluorescein diacetate hydrolysis - FDA and microbial respiration) increased, and P. nicotianae recovery from soil and roots tended to decreased. In some experiments, significantly and negative correlations were observed between P. nicotianae recuperation and microbial activity (FDA), and between P. nicotianae recuperation and soil electrical conductivity. Seedlings and plantlets development improved at a maximum of 20% v/v sewage sludge soil incorporation. These results suggest a sewage sludge suppressive effect on P. nicotianae, explained by chemical and biological factors, under the experimental conditions of the tests performed. Among chemical factors, the increase of the soil electrical conductivity and colony growth inhibition of P. nicotianae on culture media amended with an acid sewage sludge extract, were indicated. The biological factors involved in suppressiviness were the increase of soil microbial activity and the presence of fungi (Aspergillus sp. and Trichoderma sp.) and actinomyces antagonistic to P. nicotianae.

Devido à persistência de metais pesados em solos, a contaminação por estes elementos é considerada permanente resultando no impacto agravante da degradação das propriedades químicas e biológicas do solo. As técnicas de estabilização para remediação de solos contaminados com metais pesados têm se destacado como uma opção eficaz, além de resultar num custo/benefício mais acessível quando comparado aos métodos de descontaminação tradicionais. Quando associada à fitoestabilização, constitui uma das técnicas mais promissoras, pois além de promover a reabilitação da área impactada, diminui os riscos ambientais, na medida em que protege o solo da erosão hídrica e reduz a lixiviação dos contaminantes. O conhecimento da distribuição dos metais nas frações do solo é essencial à predição do comportamento geoquímico destes no ambiente e, permite ainda avaliar a eficiência dos procedimentos remediadores e sua longevidade. Cd, Pb, Cu, Ni e Zn são de grande interesse na regulamentação por agências governamentais, visto que em concentrações elevadas em águas, solos e ar representam riscos à saúde humana. Neste contexto, o presente trabalho avaliou o potencial de imobilização de superfosfato triplo, lama vermelha e zeólitas para um solo contaminado com resíduo industrial rico em Cd, Pb, Cu, Ni e Zn, por meio de ensaio de incubação em vasos. Posteriormente, a capacidade de promover o crescimento vegetal em cada tratamento foi avaliada através de ensaios com milho (Zea mays), em vasos, e pelo método de Neubauer, em placas de Petri, utilizando o arroz (Oryza sativa). O comportamento e distribuição dos metais foram avaliados pelo método de extração seqüencial de Tessier. De maneira geral, todos os remediadores reduziram os teores disponíveis dos metais no solo, com variações sobre as doses e os elementos. O superfosfato triplo reduziu, principalmente, a disponibilidade de Pb, Cu e Zn. Zeólitas e lama vermelha apresentaram maior redução sobre os teores disponíveis de Cd e Ni. O superfosfato triplo promoveu redução de pH e, no sentido oposto, a lama vermelha elevou o pH do solo. Os dados de extração seqüencial apontaram o deslocamento dos metais para a fração oxi-hidróxidos de ferro e manganês, após os tratamentos. O superfosfato triplo foi o tratamento que mais promoveu o crescimento vegetal e produção de matéria seca. / Due to the heavy metal persistence in soils, the contamination by these elements is considered permanent and might result in great impact causing a degradation of the chemical and biological properties of the soil. Stabilization techniques have been used as an efficient tool for the remediation of soils that are contaminated by heavy metals, and they show also a cost/benefice relationship more accessible when compared with the traditional methods of decontamination. The association of stabilization and phytostabilization constitute a prominent technique because decrease the environmental risk besides recovering and rehabilitating the impacted area, protecting the soil from water erosion and leaching of the contaminants. The knowledge of the heavy metal distribution in the soil fractions is essential to the prediction of the geochemical behavior these metals in the environmental and allows also evaluate the efficacy of the remediation procedures and their longevity. Cd, Pb, Cu, Ni and Zn are of great interest to the regulamentation by the governmental agencies because if they are found in high concentration in water, soils and air they represent risk to the human health. In this context, this work evaluated the potential of the immobilization for triple superphosphate, red mud and zeolites in a contaminated soil with industrial residues rich in Cd, Pb, Cu, Ni and Zn, by using vase soil incubation experiment. Later, it was evaluated the capacity to promote the vegetal growth in each treatment through corn (Zea mays) experiment in vases and also by Neubauer method in Petri plates, using rice (Oryza sativa). The behavior and distribution of heavy metals were evaluated by the sequential extraction of Tessier. In general, all remediates reduced the available concentration of the heavy metals in the soil, varying with doses and the elements. The triple superphosphate reduced mainly the availability of Pb, Cu and Zn. Zeolites and red mud presented higher reduction in the available concentration of Cd and Ni. The triple superphosphate promoted pH reduction and in an opposite way the red mud increased the soil pH. The sequential data extraction showed the heavy metals moving to the iron and manganese oxi-hydroxide fractions after the treatments. The triple superphosphate was the treatment that has promoted higher vegetal growth.

Devido à persistência de metais pesados em solos, a contaminação por estes elementos é considerada permanente resultando no impacto agravante da degradação das propriedades químicas e biológicas do solo. As técnicas de estabilização para remediação de solos contaminados com metais pesados têm se destacado como uma opção eficaz, além de resultar num custo/benefício mais acessível quando comparado aos métodos de descontaminação tradicionais. Quando associada à fitoestabilização, constitui uma das técnicas mais promissoras, pois além de promover a reabilitação da área impactada, diminui os riscos ambientais, na medida em que protege o solo da erosão hídrica e reduz a lixiviação dos contaminantes. O conhecimento da distribuição dos metais nas frações do solo é essencial à predição do comportamento geoquímico destes no ambiente e, permite ainda avaliar a eficiência dos procedimentos remediadores e sua longevidade. Cd, Pb, Cu, Ni e Zn são de grande interesse na regulamentação por agências governamentais, visto que em concentrações elevadas em águas, solos e ar representam riscos à saúde humana. Neste contexto, o presente trabalho avaliou o potencial de imobilização de superfosfato triplo, lama vermelha e zeólitas para um solo contaminado com resíduo industrial rico em Cd, Pb, Cu, Ni e Zn, por meio de ensaio de incubação em vasos. Posteriormente, a capacidade de promover o crescimento vegetal em cada tratamento foi avaliada através de ensaios com milho (Zea mays), em vasos, e pelo método de Neubauer, em placas de Petri, utilizando o arroz (Oryza sativa). O comportamento e distribuição dos metais foram avaliados pelo método de extração seqüencial de Tessier. De maneira geral, todos os remediadores reduziram os teores disponíveis dos metais no solo, com variações sobre as doses e os elementos. O superfosfato triplo reduziu, principalmente, a disponibilidade de Pb, Cu e Zn. Zeólitas e lama vermelha apresentaram maior redução sobre os teores disponíveis de Cd e Ni. O superfosfato triplo promoveu redução de pH e, no sentido oposto, a lama vermelha elevou o pH do solo. Os dados de extração seqüencial apontaram o deslocamento dos metais para a fração oxi-hidróxidos de ferro e manganês, após os tratamentos. O superfosfato triplo foi o tratamento que mais promoveu o crescimento vegetal e produção de matéria seca. / Due to the heavy metal persistence in soils, the contamination by these elements is considered permanent and might result in great impact causing a degradation of the chemical and biological properties of the soil. Stabilization techniques have been used as an efficient tool for the remediation of soils that are contaminated by heavy metals, and they show also a cost/benefice relationship more accessible when compared with the traditional methods of decontamination. The association of stabilization and phytostabilization constitute a prominent technique because decrease the environmental risk besides recovering and rehabilitating the impacted area, protecting the soil from water erosion and leaching of the contaminants. The knowledge of the heavy metal distribution in the soil fractions is essential to the prediction of the geochemical behavior these metals in the environmental and allows also evaluate the efficacy of the remediation procedures and their longevity. Cd, Pb, Cu, Ni and Zn are of great interest to the regulamentation by the governmental agencies because if they are found in high concentration in water, soils and air they represent risk to the human health. In this context, this work evaluated the potential of the immobilization for triple superphosphate, red mud and zeolites in a contaminated soil with industrial residues rich in Cd, Pb, Cu, Ni and Zn, by using vase soil incubation experiment. Later, it was evaluated the capacity to promote the vegetal growth in each treatment through corn (Zea mays) experiment in vases and also by Neubauer method in Petri plates, using rice (Oryza sativa). The behavior and distribution of heavy metals were evaluated by the sequential extraction of Tessier. In general, all remediates reduced the available concentration of the heavy metals in the soil, varying with doses and the elements. The triple superphosphate reduced mainly the availability of Pb, Cu and Zn. Zeolites and red mud presented higher reduction in the available concentration of Cd and Ni. The triple superphosphate promoted pH reduction and in an opposite way the red mud increased the soil pH. The sequential data extraction showed the heavy metals moving to the iron and manganese oxi-hydroxide fractions after the treatments. The triple superphosphate was the treatment that has promoted higher vegetal growth.

Uma alternativa de manejo das doenças de citros causadas por Phytophthora spp. é o uso de matéria orgânica. Com o objetivo de avaliar os efeitos da incorporação de lodo de esgoto ao solo na indução de supressividade a Phytophthora nicotianae Breda de Haan (1896) em plântulas de limão cravo (Citrus lemonia (L.) Osbeck), foram realizados diversos experimentos em laboratório, casa de vegetação e campo. O aumento nas doses de lodo de esgoto, nos experimentos em laboratório, em casa de vegetação e em campo, resultou na redução do pH e aumento da condutividade elétrica do solo; aumento da atividade microbiana do solo (avaliada pela hidrólise de diacetato de fluoresceina – FDA e pela respiração microbiana); além de uma redução na recuperação de P. nicotianae, tanto do substrato e do solo como das raízes de plântulas e mudas. Em alguns experimentos, a recuperação do patógeno correlacionou-se significativa e negativamente com a atividade microbiana do solo(FDA) e com a condutividade elétrica. Um melhor desenvolvimento de plântulas e mudas foi observado com a incorporação de lodo até 20%. Esses resultados indicam um efeito supressivo do lodo de esgoto a P. nicotianae, nas condições avaliadas, explicado por fatores químicos e biológicos. Dentre os fatores químicos destacam-se o aumento da condutividade elétrica e a inibição do crescimento das colônias do patógeno em meio de cultura com extratos ácidos de lodo. Os fatores biológicos envolveram o aumento da atividade microbiana do solo e a presença de fungos (Aspergillus sp. e Trichoderma sp.) e actinomicetos antagonistas a P. nicotianae. / Soil organic matter amendments may provide an alternative for the management of citrus soil diseases caused by Phytophthora spp. The effects of incorporating residential sewage sludge into the soil in order to induce suppressiviness to Phytophthora nicotianae Breda de Haan (1896) in seedlings and plantlets of rangpuor lime (Citrus limonia (L.) Osbeck) were evaluated. For this, several experiments under laboratory, greenhouse and field conditions were conducted. In almost all experiments, while sewage sludge doses enlarged, soil pH values decreased and soil electrical conductivity increased; soil microbial activity (evaluated by the fluorescein diacetate hydrolysis – FDA and microbial respiration) increased, and P. nicotianae recovery from soil and roots tended to decreased. In some experiments, significantly and negative correlations were observed between P. nicotianae recuperation and microbial activity (FDA), and between P. nicotianae recuperation and soil electrical conductivity. Seedlings and plantlets development improved at a maximum of 20% v/v sewage sludge soil incorporation. These results suggest a sewage sludge suppressive effect on P. nicotianae, explained by chemical and biological factors, under the experimental conditions of the tests performed. Among chemical factors, the increase of the soil electrical conductivity and colony growth inhibition of P. nicotianae on culture media amended with an acid sewage sludge extract, were indicated. The biological factors involved in suppressiviness were the increase of soil microbial activity and the presence of fungi (Aspergillus sp. and Trichoderma sp.) and actinomyces antagonistic to P. nicotianae.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As inundações são fenômenos naturais que ocorrem devido às chuvas de grande magnitude, agravadas nas áreas urbanas pela impermeabilização do solo e ineficiência dos sistemas de drenagem. Os telhados verdes surgem como uma medida compensatória estrutural que pode reter parte da água precipitada, adiando o pico de escoamento. O objetivo deste trabalho foi de desenvolver uma combinação de solo e condicionadores para telhado verde, promovam um aumento relevante na capacidade de retenção hídrica e um maior adiamento do pico de escoamento das águas pluviais. Este estudo foi dividido em duas etapas. Na Etapa 1, foram analisadas, em colunas de percolação, três condicionadores nas seguintes concentrações: Gel retentor Stockosorb (2; 4; 6 g/dm3), Fertilizante de liberação lenta Osmocote (4,7; 7,1; 9,0 g/dm3) e Zeólita (30; 50; 70 g/dm3), em três eventos (regas) consecutivos de chuva simulada na intensidade de 57 mm/h. A avaliação das concentrações mais adequadas dentre as testadas para cada condicionante foi baseada nas análises referentes à retenção hídrica (altura do meio após a rega; tempo de adiamento do escoamento; mm retidos; intensidade da água percolada em mm/min) e à qualidade da água percolada (pH, oxigênio dissolvido, turbidez e sólidos). Na Etapa 2, foi avaliada, em vasos, a influência da presença de três espécies de plantas (Arachis pintoi; Raphanus sativus; Lavandula angustifolia) em dois tipos de meio: solo sem condicionadores; solo com condicionadores nas melhores concentrações indicadas na Etapa 1, sendo simulada apenas um evento de chuva de 57 mm/h. Foram analisados parâmetros biológicos (germinação; plantas sobreviventes; comprimento do caule e da raiz; pesos da biomassa do caule e da raiz); retenção hídrica (altura do meio após a rega; tempo de adiamento do escoamento; mm retidos; intensidade da água percolada em mm/min); qualidade da água percolada (pH; oxigênio dissolvido; turbidez; sólidos; nitrato; amônia; fósforo total). Os resultados da Etapa 1 indicaram que o gel promoveu de forma significativa um aumento na retenção hídrica, e adiou o início da percolação de água, além de promover ligeira elevação do pH na água percolada. A adição de zeólita resultou em um aumento significativo da retenção hídrica, porém tal aumento não é vantajoso visto que este representa um custo adicional que poderia ser reduzido com o aumento da proporção do gel na coluna. A adição de fertilizantes não promoveu mudanças na qualidade da água percolada. Na Etapa 2, somente o efeito da presença de A. pintoi (maior produção de biomassa de raiz e caule) e R. sativus foram avaliadas. A presença dos condicionantes no solo proporcionou um desempenho significativamente superior em relação a retenção hídrica (altura do substrato e adiamento do pico de chuva) e qualidade da água percolada (pH e turbidez) quando comparados aos testes realizados na presença somente de solo. O fertilizante influenciou nas altas concentrações dos nutrientes (nitrogênio e fósforo) na água percolado nos resultados. A presença do gel no substrato, resultou numa capacidade superior de retenção de hídrica, e consequentemente no adiamento do pico de intensidade de chuva. Sendo assim, recomenda-se a aplicação do gel em telhados verdes para futuros estudos em ambientes externos. / Floods are natural phenomena that occur due to the large magnitude of rains, aggravated in urban areas by soil sealing and inefficient drainage systems. Green roofs emerge as a structural compensatory measure may retain part of the precipitated water, delaying the peak flow. The objective of this study was to develop a combination of soil and conditioners for green roof, promote a significant increase in water retention capacity and greater postponement of the peak stormwater runoff. This study was divided into two stages. In Step 1, were analyzed by percolation columns three conditioners in the following concentrations: Gel STOCKOSORB retainer (2; 4; 6 g / dm3) Osmocote slow-release fertilizer (4,7; 7,1; 9, 0 g / dm3) and zeolite (30; 50; 70 g / dm3), three events (watering) consecutive simulated rainfall intensity of 57 mm / hr. Evaluation of the most suitable among the concentrations tested for each condition was based on the analyzes for water retention (when the medium after watering, the flow delay time; mm retained; intensity of percolated water in mm / min) and the quality of percolated water (pH, dissolved oxygen, turbidity and solids). In Step 2, was evaluated in pots, the effect of the presence of three species of plants (Arachis pintoi, Raphanus sativus, Lavandula angustifolia) in two types of medium: no soil conditioners; best soil conditioners in concentrations indicated in Step 1, only one being simulated rainfall event of 57 mm / hr. Biological parameters were analyzed (germination, surviving plants, stem and root length, stem biomass and root weight); Water retention (after half the time of irrigation, the flow delay time; mm retained; intensity of percolated water in mm / min); quality of soil solution (pH, dissolved oxygen, turbidity, solids, nitrate, ammonia, total phosphorus). The Step 1 results indicated that the gel significantly promoted an increase in water retention, and delayed the start of the percolation of water, and promote slight increase of pH in soil solution. The addition of zeolite resulted in significant improvement of water retention, not as much as the retaining gel. The addition of fertilizers did not cause changes in the quality of the soil solution. In Step 2, only the effect of the presence of A. pintoi (higher biomass of root and stem) and R. sativus were evaluated. The presence of conditions on the ground provided a significantly better performance in relation to water retention (substrate height and postponement of peak rainfall) and quality of the soil solution (pH and turbidity) when compared to tests carried out in the presence only of soil. However, the influence on the high fertilizer concentrations of nutrients (nitrogen and phosphorus) in water leachate in the results, it is concluded that the presence of the gel on the substrate, resulting in a higher water retention ability, and therefore in delaying the peak intensity rain. Thus, the application of the gel is recommended for further studies to green roofs outdoors.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As inundações são fenômenos naturais que ocorrem devido às chuvas de grande magnitude, agravadas nas áreas urbanas pela impermeabilização do solo e ineficiência dos sistemas de drenagem. Os telhados verdes surgem como uma medida compensatória estrutural que pode reter parte da água precipitada, adiando o pico de escoamento. O objetivo deste trabalho foi de desenvolver uma combinação de solo e condicionadores para telhado verde, promovam um aumento relevante na capacidade de retenção hídrica e um maior adiamento do pico de escoamento das águas pluviais. Este estudo foi dividido em duas etapas. Na Etapa 1, foram analisadas, em colunas de percolação, três condicionadores nas seguintes concentrações: Gel retentor Stockosorb (2; 4; 6 g/dm3), Fertilizante de liberação lenta Osmocote (4,7; 7,1; 9,0 g/dm3) e Zeólita (30; 50; 70 g/dm3), em três eventos (regas) consecutivos de chuva simulada na intensidade de 57 mm/h. A avaliação das concentrações mais adequadas dentre as testadas para cada condicionante foi baseada nas análises referentes à retenção hídrica (altura do meio após a rega; tempo de adiamento do escoamento; mm retidos; intensidade da água percolada em mm/min) e à qualidade da água percolada (pH, oxigênio dissolvido, turbidez e sólidos). Na Etapa 2, foi avaliada, em vasos, a influência da presença de três espécies de plantas (Arachis pintoi; Raphanus sativus; Lavandula angustifolia) em dois tipos de meio: solo sem condicionadores; solo com condicionadores nas melhores concentrações indicadas na Etapa 1, sendo simulada apenas um evento de chuva de 57 mm/h. Foram analisados parâmetros biológicos (germinação; plantas sobreviventes; comprimento do caule e da raiz; pesos da biomassa do caule e da raiz); retenção hídrica (altura do meio após a rega; tempo de adiamento do escoamento; mm retidos; intensidade da água percolada em mm/min); qualidade da água percolada (pH; oxigênio dissolvido; turbidez; sólidos; nitrato; amônia; fósforo total). Os resultados da Etapa 1 indicaram que o gel promoveu de forma significativa um aumento na retenção hídrica, e adiou o início da percolação de água, além de promover ligeira elevação do pH na água percolada. A adição de zeólita resultou em um aumento significativo da retenção hídrica, porém tal aumento não é vantajoso visto que este representa um custo adicional que poderia ser reduzido com o aumento da proporção do gel na coluna. A adição de fertilizantes não promoveu mudanças na qualidade da água percolada. Na Etapa 2, somente o efeito da presença de A. pintoi (maior produção de biomassa de raiz e caule) e R. sativus foram avaliadas. A presença dos condicionantes no solo proporcionou um desempenho significativamente superior em relação a retenção hídrica (altura do substrato e adiamento do pico de chuva) e qualidade da água percolada (pH e turbidez) quando comparados aos testes realizados na presença somente de solo. O fertilizante influenciou nas altas concentrações dos nutrientes (nitrogênio e fósforo) na água percolado nos resultados. A presença do gel no substrato, resultou numa capacidade superior de retenção de hídrica, e consequentemente no adiamento do pico de intensidade de chuva. Sendo assim, recomenda-se a aplicação do gel em telhados verdes para futuros estudos em ambientes externos. / Floods are natural phenomena that occur due to the large magnitude of rains, aggravated in urban areas by soil sealing and inefficient drainage systems. Green roofs emerge as a structural compensatory measure may retain part of the precipitated water, delaying the peak flow. The objective of this study was to develop a combination of soil and conditioners for green roof, promote a significant increase in water retention capacity and greater postponement of the peak stormwater runoff. This study was divided into two stages. In Step 1, were analyzed by percolation columns three conditioners in the following concentrations: Gel STOCKOSORB retainer (2; 4; 6 g / dm3) Osmocote slow-release fertilizer (4,7; 7,1; 9, 0 g / dm3) and zeolite (30; 50; 70 g / dm3), three events (watering) consecutive simulated rainfall intensity of 57 mm / hr. Evaluation of the most suitable among the concentrations tested for each condition was based on the analyzes for water retention (when the medium after watering, the flow delay time; mm retained; intensity of percolated water in mm / min) and the quality of percolated water (pH, dissolved oxygen, turbidity and solids). In Step 2, was evaluated in pots, the effect of the presence of three species of plants (Arachis pintoi, Raphanus sativus, Lavandula angustifolia) in two types of medium: no soil conditioners; best soil conditioners in concentrations indicated in Step 1, only one being simulated rainfall event of 57 mm / hr. Biological parameters were analyzed (germination, surviving plants, stem and root length, stem biomass and root weight); Water retention (after half the time of irrigation, the flow delay time; mm retained; intensity of percolated water in mm / min); quality of soil solution (pH, dissolved oxygen, turbidity, solids, nitrate, ammonia, total phosphorus). The Step 1 results indicated that the gel significantly promoted an increase in water retention, and delayed the start of the percolation of water, and promote slight increase of pH in soil solution. The addition of zeolite resulted in significant improvement of water retention, not as much as the retaining gel. The addition of fertilizers did not cause changes in the quality of the soil solution. In Step 2, only the effect of the presence of A. pintoi (higher biomass of root and stem) and R. sativus were evaluated. The presence of conditions on the ground provided a significantly better performance in relation to water retention (substrate height and postponement of peak rainfall) and quality of the soil solution (pH and turbidity) when compared to tests carried out in the presence only of soil. However, the influence on the high fertilizer concentrations of nutrients (nitrogen and phosphorus) in water leachate in the results, it is concluded that the presence of the gel on the substrate, resulting in a higher water retention ability, and therefore in delaying the peak intensity rain. Thus, the application of the gel is recommended for further studies to green roofs outdoors.

A busca por medidas sustentáveis para melhorar e suprir a demanda por alimentos que o crescimento populacional exige, aliado a escassez de terras produtivas, além do acúmulo excessivo de metais no ambiente devido a atividades como mineração e aplicação de fertilizantes no solo, foram as duas problemáticas que motivaram o presente estudo. O uso de fungos promotores do crescimento vegetal: Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinum e Trichoderma asperella, pode tanto vir a influenciar o aumento da produtividade como potencializar a fitorremediação de metais pesados no solo. Esses fatos são explicados pela capacidade do consórcio fúngico de sintetizar e induzir as plantas a produzir fitohormônios direcionados para o melhor desenvolvimento das raízes do hospedeiro. O maior desenvolvimento de raízes pode estimular a fitoextração de metais do solo e conferir tolerância das plantas à contaminação. Na intenção de avaliar a influência dos fungos no desenvolvimento das plantas, foram realizados tratamentos das sementes de soja e milho e aplicação na parte aérea da cultura da cana-de-açúcar. Já para analisar a influência desses organismos no processo de fitorremediação de Cu, Zn e Mn em colunas de solos cultivados com Jacaranda mimosifolia D. Don, os fungos foram inoculados no solo e na parte aérea das plantas. Todos os tratamentos tiveram 6 repetições e suas médias foram submetidas à análise de variância e teste de média ao nível de 5% de probabilidade. O consórcio fúngico condicionou o crescimento de raízes de soja e milho, aumentou a colonização micorrízica arbuscular em soja e cana-de-açúcar. No jacarandá, os fungos melhoraram o desenvolvimento de raízes e parte aérea, maior acúmulo de Mn e Zn na planta, melhor translocação de Mn e Zn das raízes para a parte aérea, além de diminuir o estresse fisiológico. Além disso, a aplicação conjunta de fungos e biochar nas mudas proporciona proteção à sua atividade fotossintética e reduz o risco ambiental de contaminação por metais por diminuir o total de Cu, Mn e Zn lixiviado. O biochar foi adquirido por meio da pirólise lenta do resíduo do beneficiamento da madeira de eucalipto e aplicado superficialmente no solo. Com isso, esse estudo mostrou que os fungos utilizados apresentam potencial para colaborar com o aumento da produtividade de culturas comerciais e colaborar com a melhoria na remediação de solos contaminados com íons metálicos. / The search for sustainable measures to improve and meet the demand for food that population growth requires, combined with the scarcity of productive land, in addition to the excessive accumulation of metals in the environment due to activities such as mining and application of soil fertilizers, were the two problems that motivated the present study. The use of fungi plant growth promoters: Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinum and Trichoderma asperella can both influence on increasing productivity as the phytoremediation of heavy metals in the soil. These facts are explained by the capacity of the fungal Consortium to synthesize and induce plants to produce phytohormone targeted for the better development of the roots of the host. The further development of roots can stimulate phytoextraction of metals from the soil and give plants tolerance to contamination. In order to evaluate the influence of fungi on the development of plants, were done seed treatments of soybeans and corn and application in aerial part of the culture of sugar cane. To analyze the influence of these organisms in the process of phytoremediation of Cu, Zn and Mn in soil columns cultivated with Jacaranda mimosifolia D. Don, fungi were inoculated in soil and aerial part of plants. All treatments had 6 reptitions and their averages were subjected to analysis of variance and average test at 5% probability. The fungal consortium has conditioned the growth of roots of soybeans and corn, mycorrhizal colonization increased in soybeans and sugar cane. In jacarandá, fungi have improved the development of roots and shoots, greater accumulation of Mn and Zn in plant, best of Mn and Zn translocation from roots to shoots, in addition to decrease physiological stress. In addition, the joint application of fungus and biochar in seedlings provides protection to photosynthetic activity and reduces the risk of environmental contamination by metals by decreasing the amount of Cu, Mn and Zn leached. The biochar was acquired through the slow pyrolysis of the eucalyptus wood processing residue and applied superficially to the soil. With that, this study showed that fungi used present potential to contribute to the increased productivity of commercial crops and contribute to the improvement in the remediation of soils contaminated with metal ions. / Dissertação (Mestrado)