A degradação de extensas áreas devido às atividades mineradoras a céu aberto tem trazido sérios prejuízos econômicos e, principalmente, graves danos ao ambiente. Esse tipo de atividade, além de alterar as características originais dos solos, levam a perda de grande parte de seus conteúdos de matéria orgânica e da biodiversidade natural, condições básicas para uma atividade biológica sustentável. A revegetação dos solos dessas áreas, com o objetivo de restabelecer suas características químicas, físicas e biológicas a um nível mínimo que permita o desenvolvimento de espécies vegetais e da atividade microbiana, tão importante no estabelecimento e sucessão da macrobiota, constitui-se numa prática muito recomendada. O objetivo dessa tese foi avaliar o potencial de reabilitação do solo degradado de uma área de mineração de cassiterita na região da Floresta Nacional do Jamari-RO, através de ensaios experimentais em casa-devegetação, utilizando-se a revegetação do rejeito com seis espécies de crescimento rápido e o manejo de microrganismos simbiontes fixadores do N2 e fungos micorrízicos arbusculares, associados ou não à adubação com composto orgânico e termofosfato. As espécies avaliadas foram Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Acacia mangium, Parkia multijuga, Schinus terebinthifolia e Inga edulis. Em casa-de-vegetação, os ensaios mostraram efeito significativo da aplicação do composto orgânico para todas as espécies cultivadas. A associação da adubação orgânica com a inoculação micorrízica produziu maiores incrementos no peso da matéria seca da parte aérea de C. cajan, A. mangium e S. terebinthifolia do que a adubação com composto orgânico sem inoculação micorrízica. As leguminosas nodulíferas C. cajan e A. mangium também produziram mais matéria seca de nódulos quando associadas à adubação orgânica e fungos micorrízicos. À exceção de P. multijuga, a acumulação de N e P na parte aérea foi aumentada na presença do composto orgânico em todas as espécies porém, em C. cajan, A. mangium e S. terebinthifolia, esse acúmulo foi maior nas plantas micorrizadas. Na ausência de adubação com composto orgânico algumas espécies micorrizadas mostraram maior eficiência na utilização do termofosfato. O pH do rejeito após cultivo foi sempre maior do que aquele do rejeito original. Entretanto, nos vasos que continham plantas inoculadas com FMA e adubadas com composto orgânico, este incremento foi menor. A inoculação com FMA contribuiu para o aumento da quantidade de micélio externo total para a maioria das espécies cultivadas no rejeito. Pelos resultados obtidos, podemos concluir que, para o sucesso da revegetação do rejeito de mineração de cassiterita, a adição de composto orgânico é essencial para o estabelecimento das plantas e da microbiota do solo. As plantas inoculadas com fungos micorrízicos e adubadas com composto orgânico se desenvolvem melhor no rejeito do que as plantas não micorrizadas. As espécies vegetais devem ser selecionadas preferencialmente entre as micotróficas e as nodulíferas, uma vez que podem se estabelecer no ambiente com um menor aporte de insumos e com práticas de manejo menos onerosas. / The increasing degraded soil areas caused by open cast mining activities has brought critical damages to the environment. The mine spoil must be ameliorated with anthropogenic interferences, consisting of revegetating soils, introducing organic matter and microbial diversity, basic conditions for a sustainable soil biological activity. The objective of this thesis was to evaluate the rehabilitation potential of a mine spoil area by cultivating fast growing plant species and inoculating rhizobia and arbuscular mycorrhizal fungi, in the presense or absence of organic compost or thermophosphate. Thus, six plant species were cultivated under green-house conditions, to evaluate the potential of plant establishment on a cassiterite mining waste. Shoot height and dry weight, substrate pH, N and P shoot content, external mycelium and root nodule numbers and dry weight were determined. Fertilization with organic compost and mycorrhizal inoculation improved shoot dry weight of C. cajan, A. mangium and S. terebinthifolia and root nodule dry weight of the nodulating legumes. N and P shoot contents were higher in plants that were inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi and fertilized with organic compost. The soil pH after cultivation was always much higher than the initial pH, somewhat in the presense of organic compost and mycorrhizal inoculation of plants. External mycelium in the mining waste increased with mycorrhizal inoculation. We can conclude that for a successful revegetation of cassiterite mining spoil the addition of organic matter is essencial for plant and microrganism establishment. It provides a better nutrient cycling and improves chemical and physical substrate characteristics. Plants inoculated with mycorrhizal fungi and growing in the presense of compost developded much better than non-mycorrhizal plants. Species selected for revegetation should be preferencially mycotrohphic and nodulating legumes as they will grow well even without the use of expensive fertilizers and management practices.

A deficiência de nitrogênio tem sido apontada como uma das principais causas da degradação de pastagens, mas o suprimento de enxofre também é relevante nessa situação. Objetivou-se avaliar os efeitos das combinações entre doses de nitrogênio e de enxofre em características produtivas, fisiológicas e nutricionais da planta e nos atributos químicos do solo, na implantação do capim-Marandu (Brachiaria brizantha cv. Marandu) em Neossolo Quartzarenico proveniente de área de capim-Braquiária (Brachiaria decumbens) em degradação, com baixo teor de matéria orgânica. O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação, em Piracicaba, Estado de São Paulo, no período de dezembro de 2004 a abril de 2005. Utilizou-se esquema fatorial 52 fracionado, com 13 combinações para as doses de nitrogênio e enxofre, em mg dm-3: 0-0; 0-20; 0-40; 100-10; 100-30; 200-0; 200-20; 200-40; 300-10; 300-30; 400-0; 400- 20 e 400-40, as quais foram distribuídas em delineamento estatístico de blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram realizados três cortes nas plantas e a cada corte era coletada uma amostra de solo de cada unidade experimental. Após o terceiro corte as raízes foram separadas do solo e tiveram o comprimento e a superfície avaliados. Os resultados demonstraram que o fornecimento de nitrogênio foi fundamental para o crescimento inicial e adequado estabelecimento do capim-Marandu. Quando o nitrogênio foi fornecido em altas doses foi necessário cuidar do fornecimento de enxofre para a maximização da produção do capim- Marandu, bem como para o valor SPAD, a concentração de nitrogênio e de enxofre nas lâminas de folhas recém-expandidas e parte aérea e para a relação N:S na parte aérea. O valor SPAD refletiu diretamente a concentração de nitrogênio nas lâminas de folhas recém-expandidas do capim. O nitrogênio foi determinante para a maximização da massa seca de raízes, do comprimento do sistema radicular, da relação nitrogênio e enxofre no sistema radicular do capim- Marandu e dos teores de nitrato e amônio no solo suportando o capim-Marandu. A aplicação de enxofre proporcionou aumento da concentração de enxofre na parte aérea e no sistema radicular do capim, e dos teores de sulfato e enxofre total no solo com a presença do capim. A relação adequada entre as doses de nitrogênio e de enxofre para a maximização das características produtivas do capim-Marandu esteve no intervalo entre doses de 8:1 a 11:1. / Nitrogen deficiency has been mentioned as one of the main reasons for pasture degradation, but sulphur supply also is considerable in such cases. The objective was to evaluate the effects of combinations between nitrogen and sulphur rates in productive, physiological and nutritional plant characteristics and in some soil parameters at the establishment of Marandu grass in Typic Quartzipsamment with low organic matter concentration taken from a degrading Signal grass pasture. The experiment was carried out in a greenhouse, at Piracicaba, Satate of São Paulo, Brazil, from December 2004 to April 2005. A fractionated 52 factorial was used, with 13 combinations for the nitrogen and sulfur rates, in mg dm-3: 0-0; 0-20; 0-40; 100-10; 100-30; 200- 0; 200-20; 200-40; 300-10; 300-30; 400-0; 400-20 e 400-40, which were set in a randomized block design, with four replications. Plants were harvested three times, and at each harvest a soil sample was taken from each experimental unit. Following the third harvest, roots were separated from the soil and their length and surface were measured. The results showed that nitrogen supply was essential for the initial growth and adequate establishment of Marandu grass. When nitrogen was supplied at high rates, it was necessary a special care with sulphur supply to maximize dry matter yield, SPAD value, nitrogen and sulphur concentrations in the newly expanded leaves and plant tops and N:S ratio in plant tops. SPAD value was directly related to nitrogen concentration in the newly expanded leaves. Nitrogen was also decisive for maximizing roots dry weight and length, N:S ratio in the roots, and nitrate and ammonium in the soil with the grass. Sulphur application resulted in increase in the sulphur concentration in the grass tops and roots, and in the sulphate and total sulphur in the soil supporting the grass. Adequate ratio between nitrogen and sulphur rates to maximize the productive characteristics of Marandu grass was in the range of 8:1 a 11:1.

No presente estudo perseguimos os seguintes objetivos: a) caracterizar o grau de degradação física e química de solos usados em cultivo agrícola por várias décadas, originalmente cobertos por Mata Atlântica (Floresta Estacional Semidecidual) em Botucatu, SP; b) avaliar as alterações biológicas destes solos ao longo de 16 meses pós-reflorestamento com diferentes modelos de associação de espécies da Mata Atlântica. As áreas experimentais estavam localizadas em duas propriedades (Fazenda Lageado e Edgardia) da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA/UNESP) em Botucatu-SP. O clima da região é do tipo tropical com inverno seco (Cwa, classif. de Köppen). Os solos das áreas experimentais são os seguintes: um Nitossolo Vermelho (NV) de textura argilosa; um Argissolo Vermelho-Amarelo (AVA) álico, de textura areia-franca; e um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) álico, de textura arenosa. Seis tratamentos (delineamento em blocos casualizados, com três repetições) foram usados: Testemunha; Semeadura Direta; Taungya; Consorciação; Restauração e, por fim, Fragmentos Florestais. Os atributos físicos (textura, densidade e porosidade) foram avaliados nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40cm, os atributos químicos (pH, MO, P, S, K, Ca, Mg, H, Al, CTC, B, Cu, Fe, Mn e Zn) nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40cm e os atributos biológicos (C da biomassa microbiana, liberação de CO2 e mineralização de N) nas camadas de 0-5 e 5-20cm. No NV, o teor de argila no solo degradado foi 57% maior do que o obtido no solo sob o Fragmento Florestal (camada 0-10cm), no AVA, 33% maior e, no LVA, 77% menor. Este efeito, no NV e AVA, foi atribuído à remoção de camadas superiores do solo, mais arenosas, pela erosão e exposição das camadas inferiores mais argilosas. No LVA, o menor teor de argila e silte no solo degradado foiatribuído à perda destas frações por eluviação ou em suspensão na enxurrada. O pH, teor de MO, de P e de Ca nos solos NV e LVA foram bem superiores nos Fragmentos Florestais relativamente aos obtidos nas áreas com solos degradados. Diferenças menos acentuadas foram observadas no AVA, como também detectadas para a composição textural, indicando que este solo está menos degradado que os demais. A CTC dos solos mostrou-se altamente correlacionada com os teores de argila e de MO. Isto destaca a importância da preservação da composição granulométrica e elevação dos teores de MO com o intuito de restaurar importantes propriedades físico-químicas do solo, como a CTC. Em áreas com cobertura florestal (Fragmentos Florestais do NV, AVA e LVA), o C da biomassa microbiana apresenta maiores valores na camada superficial e no verão. Fato atribuído a condições mais favoráveis (MO, pH, umidade, temperatura, etc) à manutenção da vida microbiana no solo. O C da biomassa microbiana e, em menor escala, a liberação de CO2 apresentaram-se como bons indicadores das alterações ocorridas após o reflorestamento com as diferentes associações de espécies. No LVA, como o solo desta área se apresenta mais degradado, em relação ao NV e ao AVA, a alta correlação e relação C microbiano/C orgânico indica que a biomassa microbiana é um importante compartimento de reserva do C orgânico do solo. Quanto aos atributos biológicos, as diferenças entre os Fragmentos Florestais e os demais tratamentos continuam a existir nas três áreas e camadas, devendo ser gradativo o retorno desses atributos à condição pré-existente; ademais, o tempo de retorno sofrerá influência das condições edafoclimáticas da área e da associação de espécies presentes. / This study seeks to: a) characterize the degree of physical and chemical degradation of the soils used in agricultural cultivation for several decades, originally covered by the Atlantic Forest (Seasonal Semideciduous Forest) in Botucatu, SP; b) evaluate the biological changes of these soils along a 16-month post-reforestation with different models of species association of the Atlantic Forest. The experimental areas were located in two properties (Fazenda Lageado and Edgardia) of the Agronomic Sciences College (FCA/UNESP) in Botucatu-SP. The climate in that region is the tropical type with dry winter (Cwa, Köppen class.). The soils of the experimental areas are: clayey Red Nitosol (NV), loamy alic Red-Yellow Argisol (AVA), and sandy alic Red-Yellow Latosol (LVA). Six treatments (randomized block design with three replications) were used: Test; Direct Seeding; Taungya; Consortium; Restoration and finally Forestal Fragments. The physical attributes (texture, density and porosity) were evaluated in layers of 0-10, 10-20 and 20-40cm; the chemical attributes (pH, MO, P, S, K, Ca, Mg, H, Al, CTC, B, Cu, Fe, Mn and Zn) in layers of 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40cm and the biological attributes (Microbial biomass C, CO2 release and N mineralization) in layers of 0-5 and 5-20cm. The clay content in the degraded soil in NV was 57% higher than that obtained in soil under Forest Fragment (0-10cm layer), 33% higher in AVA, and 77% lower in LVA. This effect in NV and AVA was accredited to the removal of the soil top layers, which are sandier due to the erosion and exposition of the lower layers that are more clayey. In LVA the lowest clay and silt content in the degraded soil was accredited to the loss of these fractions by eluviation or flood suspension. The pH, MO, P and Ca contents in NV and LVA soils were much higher in Forestal iv Fragments regarding those reached in degraded soil areas. The less marking differences were observed in AVA and also detected for the textural composition, thus indicating that this soil is less degraded than the other ones. The CTC of the soils was highly correlated with the clay and MO contents. That highlights the importance of preserving the granulometric composition and elevation of the MO contents in order to restore important physical-chemical soil properties, such as the CTC. In primary forest areas (NV, AVA and LVA Forestal Fragments), the microbial biomass C presents higher values at the top layer and in the summer, a fact accredited to more favorable conditions (MO, pH, moisture, temperature, etc) for the maintenance of the microbial life in the soil. The microbial biomass C and, in a lesser scale, the CO2 release were good indicators of the changes occurred after the reforestation with the different species associations. In the LVA, since the soil of this area is more degraded in relationship to NV and AVA, the high correlation and microbial C/organic C relationship indicate that the microbial biomass is an important reserve compartment of the soil organic C. As to the biological attributes, the differences between the Forestal Fragments and the remaining treatments still exist in the three areas and layers, and the return to the pre-existing attributes is likely to be gradual; moreover, the time of return should undergo influences of the pedoclimatic conditions of the area and of the association of the present species.

A região amazônica possui extensas áreas que foram desmatadas e convertidas em sistemas de pastagens. A falta de técnicas na implantação e no manejo destes sistemas resultou em inúmeras áreas de pastagens degradadas. A condução de experimentos de campo visando a reversão deste quadro está sendo avaliada no presente estudo. A área em estudo está localizada na Fazenda Nova Vida, município de Ariquemes, Estado de Rondônia/RO. O solo da fazenda foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo. Os tratamentos utilizados consistiram em dois sistemas de plantio direto (arroz e soja), aplicação de herbicida no controle de invasoras, operação de gradagem e a pastagem controle. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO), a densidade do solo, resistência à penetração, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e permeabilidade do solo ao ar foram determinadas. Não foi verificada diferença significativa entre os tratamentos utilizados. O solo estudado não apresentou restrições físicas ao crescimento de plantas. As variações na estrutura do solo são melhor avaliadas quando os fatores que afetam diretamente o crescimento de plantas são integrados em um único parâmetro. As propriedades físicas determinadas foram menos sensíveis que o IHO às alterações provocadas pelos sistemas de manejo. O IHO possui um grande potencial como índice de qualidade física do solo na avaliação de experimentos que visam a recuperação de pastagens degradadas, pois integra em um único parâmetro os fatores diretamente relacionados ao crescimento de plantas. / The Brazilian Amazon region has extensive areas that had been deforested and converted into pasture systems. The absence of adequate techniques in implementation and management of these pastures resulted in pasture degradation in several areas. Field experiments with objective of reverting the degradation process are being evaluated in this study. The field site was located at the Nova Vida farm, Ariquemes county, Rondonia State, Brazil. The soil at the farm was classified as "Latossolo Vermelho Amarelo" in agreement with Brazilian classification system. The treatments consisted of two no-tillage systems (rice and soybeans), weed control using herbicides, harrowing and control pasture. The Least Limiting Water Range (LLWR), soil bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, microporosity, total porosity and soil air permeability were also evaluated. There was no significant difference between treatments under evaluation. The soil estudied did not show physical restrictions to plants growth. Soil structure variations are better evaluated when the factors that affect directly plant growth are integrated in a single parameter. The soil physical properties evaluated were less sensitive than the LLWR to alterations caused by the management systems. The LLWR has a great potential as a soil physical quality index in the evaluation of experiments designed to recover degraded pastures because it integrates in a single parameter the factors directly related to plant growth.

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da aplicação de biossólido sobre as taxas de mineralização e de lixiviação de N, as modificações de fertilidade do solo, a nutrição e o crescimento de povoamentos de Eucalyptus grandis plantados em um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico não-degradado (sob cultivo mínimo) e outro degradado. O experimento foi conduzido no município de Salto de Pirapora, SP. A área experimental foi constituída de quatro blocos e nove tratamentos; em três tratamentos, a camada superficial do solo (0-20cm) foi removida (solo degradado). Os tratamentos na área com solo não-degradado, cultivado no sistema de cultivo mínimo, foram: (1) Controle, (2) Fertilização mineral, (3) 10 t ha-1, (4) 20 e (5) 40 t ha-1 de biossólido (base seca), todos com suplementação de P e K, e (6) 10 t ha-1 de biossólido, sem suplementação de P e K; na área com solo degradado, os tratamentos foram: (7) Controle, (8) 20 e (9) 40 t ha-1 de biossólido, todos com suplementação de P e K. Nos tratamentos 1, 4 e 8 foram monitoradas as taxas de mineralização e de lixiviação de N no solo. No solo não-degradado, nos primeiros sete meses pós-aplicação do biossólido (PAB), houve aumento das taxas de mineralização de N, do pH, da concentração de P resina, e diminuição das concentrações de K, Ca e Mg trocáveis. Aos doze meses PAB, as concentrações de P-resina aumentaram, e as de matéria orgânica e N total diminuíram. As concentrações foliares de N aumentaram aos três meses, de N e P aos sete meses, e as de K diminuíram aos doze meses PAB. No solo degradado que recebeu 20 t ha-1 de biossólido, as quantidades de N mineralizadas, em sete meses, foram semelhantes às obtidas no não-degradado sem biossólido, e as taxas de lixiviação de N foram maiores do que no solo não-degradado com a mesma dose. Nesta época, no solo degradado, o biossólido aumentou concentrações de P-resina, Ca, Mg e S, o pH somente na camada 0-3 cm e, aos doze meses, aumentou as concentrações de C, N totais, de matéria orgânica, de P-resina, de Ca trocável, e diminuiu e aumentou, respectivamente, as concentrações de S nas camadas 0-3 e 3-30 cm do solo. Houve aumento das concentrações foliares de N, aos três meses, de N, P, Mg e S aos sete meses, e de Ca aos doze meses PAB. O biossólido aumentou as taxas de crescimento do E. grandis, aos sete meses PAB, nas duas condições de solo e, aos doze e aos vinte e dois meses PAB, nos tratamentos em solo degradado. No tratamento em solo degradado que recebeu 40 t ha-1 de biossólido, as árvores tiveram crescimento semelhante ao dos tratamentos em solo não-degradado. Nas duas condições de solo, as variâncias entre tratamentos relativas ao crescimento das árvores foram explicadas principalmente pela maior absorção de N pelas plantas. / The aim of this study was to evaluate the effects of biosolid application on the mineralization and leaching rates of N, the changes of soil fertility, nutrition and growth of Eucalyptus grandis cultivated in a non-degraded (under minimum tillage) and in a degraded Red-Yellow Latosol (Oxissol). It was carried out in Salto do Pirapora district, São Paulo State, Brazil. The experimental area included four blocks and nine treatments; in three of them, the topsoil (0-20cm) was removed (degraded soil). Treatments in the non-degraded soil area, cultivated under minimum-tillage system, were: (1) Control, (2) Mineral fertilization, (3) 10 t ha-1, (4) 20 and (5) 40 t ha-1 of biosolid, all supplemented with P and K and (6) 10 t ha-1 of biosolid with no P and K supplementation; in the degraded soil area, the treatments were: (7) Control, (8) 20 and (9) 40 t ha-1 of biosolid, all supplemented with P and K. Mineralization and leaching rates of N in the soil were monitored in treatments 1, 4 and 8. In non-degraded soils, on the first seven months after biosolid application (ABA), increasing of N mineralization rates, pH, concentration of the soil P-resin, and decreasing concentrations of exchangeable K, Ca and Mg were observed. Twelve months ABA, P-resin concentrations increased, and organic matter and total N decreased. N concentration in foliage increased at three months, N and P at seven months and K decreased at twelve months FBA. The amounts of mineralized N in the degraded soil with biosolid (20 t ha-1), at seven months, were similar to those achieved in the Control under non-degraded soil; N leaching was higher in degraded than those in non-degraded soil with the same amount of biosolid. In that age, in degraded soil, the biosolid increased the concentrations of P-resin, Ca, Mg and S and pH, only at 0-3 cm layer and, at twelve months, increased the total C and N, organic matter, P-resin, exchangeable Ca, and S concentrations decreased in 0-3 and increased in 3-30 cm layers. N, P, Mg and S concentrations in foliage increased at seven months and Ca at twelve months ABA. The biosolid increased the growth rates of E. grandis at seven months ABA in both soil conditions, and at twelve and twenty-two months ABA in degraded soil. In degraded soil treatment that received 40 t ha-1 of biosolid, the growth of trees was similar to those of non-degraded soil treatments. In both soil conditions, the variances between treatments regarding tree growth were explained mainly by higher plants N uptake.

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da aplicação de biossólido sobre as taxas de mineralização e de lixiviação de N, as modificações de fertilidade do solo, a nutrição e o crescimento de povoamentos de Eucalyptus grandis plantados em um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico não-degradado (sob cultivo mínimo) e outro degradado. O experimento foi conduzido no município de Salto de Pirapora, SP. A área experimental foi constituída de quatro blocos e nove tratamentos; em três tratamentos, a camada superficial do solo (0-20cm) foi removida (solo degradado). Os tratamentos na área com solo não-degradado, cultivado no sistema de cultivo mínimo, foram: (1) Controle, (2) Fertilização mineral, (3) 10 t ha-1, (4) 20 e (5) 40 t ha-1 de biossólido (base seca), todos com suplementação de P e K, e (6) 10 t ha-1 de biossólido, sem suplementação de P e K; na área com solo degradado, os tratamentos foram: (7) Controle, (8) 20 e (9) 40 t ha-1 de biossólido, todos com suplementação de P e K. Nos tratamentos 1, 4 e 8 foram monitoradas as taxas de mineralização e de lixiviação de N no solo. No solo não-degradado, nos primeiros sete meses pós-aplicação do biossólido (PAB), houve aumento das taxas de mineralização de N, do pH, da concentração de P resina, e diminuição das concentrações de K, Ca e Mg trocáveis. Aos doze meses PAB, as concentrações de P-resina aumentaram, e as de matéria orgânica e N total diminuíram. As concentrações foliares de N aumentaram aos três meses, de N e P aos sete meses, e as de K diminuíram aos doze meses PAB. No solo degradado que recebeu 20 t ha-1 de biossólido, as quantidades de N mineralizadas, em sete meses, foram semelhantes às obtidas no não-degradado sem biossólido, e as taxas de lixiviação de N foram maiores do que no solo não-degradado com a mesma dose. Nesta época, no solo degradado, o biossólido aumentou concentrações de P-resina, Ca, Mg e S, o pH somente na camada 0-3 cm e, aos doze meses, aumentou as concentrações de C, N totais, de matéria orgânica, de P-resina, de Ca trocável, e diminuiu e aumentou, respectivamente, as concentrações de S nas camadas 0-3 e 3-30 cm do solo. Houve aumento das concentrações foliares de N, aos três meses, de N, P, Mg e S aos sete meses, e de Ca aos doze meses PAB. O biossólido aumentou as taxas de crescimento do E. grandis, aos sete meses PAB, nas duas condições de solo e, aos doze e aos vinte e dois meses PAB, nos tratamentos em solo degradado. No tratamento em solo degradado que recebeu 40 t ha-1 de biossólido, as árvores tiveram crescimento semelhante ao dos tratamentos em solo não-degradado. Nas duas condições de solo, as variâncias entre tratamentos relativas ao crescimento das árvores foram explicadas principalmente pela maior absorção de N pelas plantas. / The aim of this study was to evaluate the effects of biosolid application on the mineralization and leaching rates of N, the changes of soil fertility, nutrition and growth of Eucalyptus grandis cultivated in a non-degraded (under minimum tillage) and in a degraded Red-Yellow Latosol (Oxissol). It was carried out in Salto do Pirapora district, São Paulo State, Brazil. The experimental area included four blocks and nine treatments; in three of them, the topsoil (0-20cm) was removed (degraded soil). Treatments in the non-degraded soil area, cultivated under minimum-tillage system, were: (1) Control, (2) Mineral fertilization, (3) 10 t ha-1, (4) 20 and (5) 40 t ha-1 of biosolid, all supplemented with P and K and (6) 10 t ha-1 of biosolid with no P and K supplementation; in the degraded soil area, the treatments were: (7) Control, (8) 20 and (9) 40 t ha-1 of biosolid, all supplemented with P and K. Mineralization and leaching rates of N in the soil were monitored in treatments 1, 4 and 8. In non-degraded soils, on the first seven months after biosolid application (ABA), increasing of N mineralization rates, pH, concentration of the soil P-resin, and decreasing concentrations of exchangeable K, Ca and Mg were observed. Twelve months ABA, P-resin concentrations increased, and organic matter and total N decreased. N concentration in foliage increased at three months, N and P at seven months and K decreased at twelve months FBA. The amounts of mineralized N in the degraded soil with biosolid (20 t ha-1), at seven months, were similar to those achieved in the Control under non-degraded soil; N leaching was higher in degraded than those in non-degraded soil with the same amount of biosolid. In that age, in degraded soil, the biosolid increased the concentrations of P-resin, Ca, Mg and S and pH, only at 0-3 cm layer and, at twelve months, increased the total C and N, organic matter, P-resin, exchangeable Ca, and S concentrations decreased in 0-3 and increased in 3-30 cm layers. N, P, Mg and S concentrations in foliage increased at seven months and Ca at twelve months ABA. The biosolid increased the growth rates of E. grandis at seven months ABA in both soil conditions, and at twelve and twenty-two months ABA in degraded soil. In degraded soil treatment that received 40 t ha-1 of biosolid, the growth of trees was similar to those of non-degraded soil treatments. In both soil conditions, the variances between treatments regarding tree growth were explained mainly by higher plants N uptake.

A deficiência de nitrogênio tem sido apontada como uma das principais causas da degradação de pastagens, mas o suprimento de enxofre também é relevante nessa situação. Objetivou-se avaliar os efeitos das combinações entre doses de nitrogênio e de enxofre em características produtivas, fisiológicas e nutricionais da planta e nos atributos químicos do solo, na implantação do capim-Marandu (Brachiaria brizantha cv. Marandu) em Neossolo Quartzarenico proveniente de área de capim-Braquiária (Brachiaria decumbens) em degradação, com baixo teor de matéria orgânica. O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação, em Piracicaba, Estado de São Paulo, no período de dezembro de 2004 a abril de 2005. Utilizou-se esquema fatorial 52 fracionado, com 13 combinações para as doses de nitrogênio e enxofre, em mg dm-3: 0-0; 0-20; 0-40; 100-10; 100-30; 200-0; 200-20; 200-40; 300-10; 300-30; 400-0; 400- 20 e 400-40, as quais foram distribuídas em delineamento estatístico de blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram realizados três cortes nas plantas e a cada corte era coletada uma amostra de solo de cada unidade experimental. Após o terceiro corte as raízes foram separadas do solo e tiveram o comprimento e a superfície avaliados. Os resultados demonstraram que o fornecimento de nitrogênio foi fundamental para o crescimento inicial e adequado estabelecimento do capim-Marandu. Quando o nitrogênio foi fornecido em altas doses foi necessário cuidar do fornecimento de enxofre para a maximização da produção do capim- Marandu, bem como para o valor SPAD, a concentração de nitrogênio e de enxofre nas lâminas de folhas recém-expandidas e parte aérea e para a relação N:S na parte aérea. O valor SPAD refletiu diretamente a concentração de nitrogênio nas lâminas de folhas recém-expandidas do capim. O nitrogênio foi determinante para a maximização da massa seca de raízes, do comprimento do sistema radicular, da relação nitrogênio e enxofre no sistema radicular do capim- Marandu e dos teores de nitrato e amônio no solo suportando o capim-Marandu. A aplicação de enxofre proporcionou aumento da concentração de enxofre na parte aérea e no sistema radicular do capim, e dos teores de sulfato e enxofre total no solo com a presença do capim. A relação adequada entre as doses de nitrogênio e de enxofre para a maximização das características produtivas do capim-Marandu esteve no intervalo entre doses de 8:1 a 11:1. / Nitrogen deficiency has been mentioned as one of the main reasons for pasture degradation, but sulphur supply also is considerable in such cases. The objective was to evaluate the effects of combinations between nitrogen and sulphur rates in productive, physiological and nutritional plant characteristics and in some soil parameters at the establishment of Marandu grass in Typic Quartzipsamment with low organic matter concentration taken from a degrading Signal grass pasture. The experiment was carried out in a greenhouse, at Piracicaba, Satate of São Paulo, Brazil, from December 2004 to April 2005. A fractionated 52 factorial was used, with 13 combinations for the nitrogen and sulfur rates, in mg dm-3: 0-0; 0-20; 0-40; 100-10; 100-30; 200- 0; 200-20; 200-40; 300-10; 300-30; 400-0; 400-20 e 400-40, which were set in a randomized block design, with four replications. Plants were harvested three times, and at each harvest a soil sample was taken from each experimental unit. Following the third harvest, roots were separated from the soil and their length and surface were measured. The results showed that nitrogen supply was essential for the initial growth and adequate establishment of Marandu grass. When nitrogen was supplied at high rates, it was necessary a special care with sulphur supply to maximize dry matter yield, SPAD value, nitrogen and sulphur concentrations in the newly expanded leaves and plant tops and N:S ratio in plant tops. SPAD value was directly related to nitrogen concentration in the newly expanded leaves. Nitrogen was also decisive for maximizing roots dry weight and length, N:S ratio in the roots, and nitrate and ammonium in the soil with the grass. Sulphur application resulted in increase in the sulphur concentration in the grass tops and roots, and in the sulphate and total sulphur in the soil supporting the grass. Adequate ratio between nitrogen and sulphur rates to maximize the productive characteristics of Marandu grass was in the range of 8:1 a 11:1.

A degradação de extensas áreas devido às atividades mineradoras a céu aberto tem trazido sérios prejuízos econômicos e, principalmente, graves danos ao ambiente. Esse tipo de atividade, além de alterar as características originais dos solos, levam a perda de grande parte de seus conteúdos de matéria orgânica e da biodiversidade natural, condições básicas para uma atividade biológica sustentável. A revegetação dos solos dessas áreas, com o objetivo de restabelecer suas características químicas, físicas e biológicas a um nível mínimo que permita o desenvolvimento de espécies vegetais e da atividade microbiana, tão importante no estabelecimento e sucessão da macrobiota, constitui-se numa prática muito recomendada. O objetivo dessa tese foi avaliar o potencial de reabilitação do solo degradado de uma área de mineração de cassiterita na região da Floresta Nacional do Jamari-RO, através de ensaios experimentais em casa-devegetação, utilizando-se a revegetação do rejeito com seis espécies de crescimento rápido e o manejo de microrganismos simbiontes fixadores do N2 e fungos micorrízicos arbusculares, associados ou não à adubação com composto orgânico e termofosfato. As espécies avaliadas foram Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Acacia mangium, Parkia multijuga, Schinus terebinthifolia e Inga edulis. Em casa-de-vegetação, os ensaios mostraram efeito significativo da aplicação do composto orgânico para todas as espécies cultivadas. A associação da adubação orgânica com a inoculação micorrízica produziu maiores incrementos no peso da matéria seca da parte aérea de C. cajan, A. mangium e S. terebinthifolia do que a adubação com composto orgânico sem inoculação micorrízica. As leguminosas nodulíferas C. cajan e A. mangium também produziram mais matéria seca de nódulos quando associadas à adubação orgânica e fungos micorrízicos. À exceção de P. multijuga, a acumulação de N e P na parte aérea foi aumentada na presença do composto orgânico em todas as espécies porém, em C. cajan, A. mangium e S. terebinthifolia, esse acúmulo foi maior nas plantas micorrizadas. Na ausência de adubação com composto orgânico algumas espécies micorrizadas mostraram maior eficiência na utilização do termofosfato. O pH do rejeito após cultivo foi sempre maior do que aquele do rejeito original. Entretanto, nos vasos que continham plantas inoculadas com FMA e adubadas com composto orgânico, este incremento foi menor. A inoculação com FMA contribuiu para o aumento da quantidade de micélio externo total para a maioria das espécies cultivadas no rejeito. Pelos resultados obtidos, podemos concluir que, para o sucesso da revegetação do rejeito de mineração de cassiterita, a adição de composto orgânico é essencial para o estabelecimento das plantas e da microbiota do solo. As plantas inoculadas com fungos micorrízicos e adubadas com composto orgânico se desenvolvem melhor no rejeito do que as plantas não micorrizadas. As espécies vegetais devem ser selecionadas preferencialmente entre as micotróficas e as nodulíferas, uma vez que podem se estabelecer no ambiente com um menor aporte de insumos e com práticas de manejo menos onerosas. / The increasing degraded soil areas caused by open cast mining activities has brought critical damages to the environment. The mine spoil must be ameliorated with anthropogenic interferences, consisting of revegetating soils, introducing organic matter and microbial diversity, basic conditions for a sustainable soil biological activity. The objective of this thesis was to evaluate the rehabilitation potential of a mine spoil area by cultivating fast growing plant species and inoculating rhizobia and arbuscular mycorrhizal fungi, in the presense or absence of organic compost or thermophosphate. Thus, six plant species were cultivated under green-house conditions, to evaluate the potential of plant establishment on a cassiterite mining waste. Shoot height and dry weight, substrate pH, N and P shoot content, external mycelium and root nodule numbers and dry weight were determined. Fertilization with organic compost and mycorrhizal inoculation improved shoot dry weight of C. cajan, A. mangium and S. terebinthifolia and root nodule dry weight of the nodulating legumes. N and P shoot contents were higher in plants that were inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi and fertilized with organic compost. The soil pH after cultivation was always much higher than the initial pH, somewhat in the presense of organic compost and mycorrhizal inoculation of plants. External mycelium in the mining waste increased with mycorrhizal inoculation. We can conclude that for a successful revegetation of cassiterite mining spoil the addition of organic matter is essencial for plant and microrganism establishment. It provides a better nutrient cycling and improves chemical and physical substrate characteristics. Plants inoculated with mycorrhizal fungi and growing in the presense of compost developded much better than non-mycorrhizal plants. Species selected for revegetation should be preferencially mycotrohphic and nodulating legumes as they will grow well even without the use of expensive fertilizers and management practices.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-21T17:13:47Z No. of bitstreams: 1 AndreiaAmorim.pdf: 2021730 bytes, checksum: d4f2de640b2254f58c621285962a6333 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T17:13:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreiaAmorim.pdf: 2021730 bytes, checksum: d4f2de640b2254f58c621285962a6333 (MD5) Previous issue date: 2016-06-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / The use of chemical indicators used to evaluate soil quality in a growing alley cropping can identify the causes of land degradation in agricultural systems of the Amazon, the conversion of forest to these agricultural systems, incompatible with soil and climatic conditions of this region. This degradation is considered one of the greatest threats to the rainforest due to depletion of phosphorus (P), the decline in soil organic matter (SOM) and the loss of basic cations. two kinds of high quality waste were used: (Leucaena leucocephala and Gliricidia sepium), and two species of low quality waste (Clitoria fairchildiana and Acacia mangium). The 1600m2 area was sampled for carrying out chemical analysis and fractionation of organic matter and soil phosphorus. The SOM was separated by density fractionation soil. Fractionation of P in soil was carried out with extraction solutions. The experimental design was randomized blocks: leucena + sombrero (L + S); leucena + acacia (L + A); gliricidia + acacia (G + A); gliricidia + sombrero (G + S) and control treatment without pulses with five treatments and eight repetitions. The corn was used as test culture. Legumes were pruned to 50 cm of soil waste materials were added to the surface and then the corn was sown. All soil samples of the experiment in alleys had low pH values. The results show statistical differences between treatments when to soil organic matter (SOM). The highest levels were found in the treatment leucena + sombrero (L + S), but did not influence the carbon stock of Fractions Take Free (FLL), Intra-aggregate fractions (FLI) and MOP MOS, which showed no statistical difference. Therefore, in accordance cutting alleys, most of the P found in inorganic form, and was also found in fractions moderately labile and difficult. The results indicate that the fractions of P and organic matter are important indicators to evaluate changes in the degree of land degradation in the humid tropics. These results also indicate that the intensive and continuous use of annual crops in soils of the regions of the Amazon without any conservation practice can be considered as a high risk to the sustainability of agricultural systems, mainly because of increased active and potential acidity, reducing labile organic matter and depletion of organic P pools, leading to soil degradation. Soil fertility, physical properties and available P are responsible for the variability of soil degradation. Considering that small farmers are responsible for 70% of agricultural production in the country, the sustainable management of these soils, usually of low fertility by agroecological alley cropping of legumes is an alternative to agriculture as socioeconomic and environmental benefits. / O uso de indicadores químicos serve para avaliar a qualidade do solo em um sistema de cultivo em aleias. A degradação do solo de sistemas agrícolas da Amazônia, pela conversão da floresta para esses sistemas agrícolas, incompatíveis com as condições edafoclimáticas desta região é considerada uma das maiores ameaças para os solos tropicais devido à depleção de fósforo (P), a diminuição da matéria orgânica do solo (MOS) e a perda de cátions básicos. Esta Tese teve o objetivo de avaliar os principais indicadores químicos de qualidade do solo (matéria orgânica e seus compartimentos, pH, frações do fósforo (P), potássio (K) e o somatório de cálcio (Ca) e magnésio trocáveis (Mg)) após dois anos de plantio em um ARGISSOLO VERMELHO AMARELO Distrocoeso sobre um sistema de cultivo em aleias. Foram utilizadas duas espécies de alta qualidade de resíduos: (Leucaena leucocephala e Gliricídia sepium), e duas espécies de baixa qualidade de resíduos (Clitoria fairchildiana e Acacia mangium). A área de 1600m2 foi amostrada, para realização das análises químicas (IAC, 2001) e fracionamento densimétrico e granulométrico da MOS (MACHADO, 2002). O fracionamento de P no solo foi realizado com soluções extratoras, conforme Hedley et al. (1982) com as modificações de Condron et al. (1985), adaptado de Gatiboni (2003). O delineamento experimental foi em blocos casualisados com cinco tratamentos e oito repetições: leucena+sombreiro (L+S); leucena+acácia (L+A); gliricídia+acácia (G+A); gliricídia+sombreiro (G+S) e tratamento controle sem leguminosas. O milho foi utilizado como cultura teste. As leguminosas foram podadas a 50 cm do solo e seus resíduos foram adicionados à superfície e em seguida o milho foi semeado. Todas as amostras do solo do experimento em aleias apresentaram valores baixos de pH. Houve diferenças estatísticas entre os tratamentos para a MOS. Os maiores teores foram encontrados no tratamento leucena+sombreiro (L+S), mas não influenciou nos estoque de carbono das Frações Leve Livre (FLL), Frações Intra-agregadas (FLI) e Matéria Orgânica Particulada (MOP) da MOS, que não apresentaram diferença estatística. Por conseguinte, após o corte das aleias, a maior parte do P foi encontrada numa forma inorgânica, e também foi encontrada nas frações moderadamente e dificilmente lábeis. Os resultados indicam que as frações de P e matéria orgânica são importantes indicadores para avaliar mudanças no grau de degradação da terra nos trópicos úmidos. Estes resultados indicam também que o uso intensivo e contínuo das culturas anuais nos solos das regiões da Amazônia sem nenhuma prática conservacionista pode ser considerado como um risco elevado para a sustentabilidade dos agrossistemas, principalmente por causa do aumento da acidez ativa e potencial, a redução da matéria orgânica lábil e o esgotamento dos pools de P orgânico, levando à degradação do solo. A fertilidade do solo, propriedades físicas e P disponível são responsáveis pela variabilidade da degradação do solo. Considerando-se que os pequenos agricultores respondem por 70% da produção agrícola no país, a adoção do manejo sustentável dos solos cultivados, geralmente de baixa fertilidade natural com sistema em aleias de leguminosas é uma alternativa para a agricultura com benefícios socioeconômicos e ambientais.

A região amazônica possui extensas áreas que foram desmatadas e convertidas em sistemas de pastagens. A falta de técnicas na implantação e no manejo destes sistemas resultou em inúmeras áreas de pastagens degradadas. A condução de experimentos de campo visando a reversão deste quadro está sendo avaliada no presente estudo. A área em estudo está localizada na Fazenda Nova Vida, município de Ariquemes, Estado de Rondônia/RO. O solo da fazenda foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo. Os tratamentos utilizados consistiram em dois sistemas de plantio direto (arroz e soja), aplicação de herbicida no controle de invasoras, operação de gradagem e a pastagem controle. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO), a densidade do solo, resistência à penetração, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e permeabilidade do solo ao ar foram determinadas. Não foi verificada diferença significativa entre os tratamentos utilizados. O solo estudado não apresentou restrições físicas ao crescimento de plantas. As variações na estrutura do solo são melhor avaliadas quando os fatores que afetam diretamente o crescimento de plantas são integrados em um único parâmetro. As propriedades físicas determinadas foram menos sensíveis que o IHO às alterações provocadas pelos sistemas de manejo. O IHO possui um grande potencial como índice de qualidade física do solo na avaliação de experimentos que visam a recuperação de pastagens degradadas, pois integra em um único parâmetro os fatores diretamente relacionados ao crescimento de plantas. / The Brazilian Amazon region has extensive areas that had been deforested and converted into pasture systems. The absence of adequate techniques in implementation and management of these pastures resulted in pasture degradation in several areas. Field experiments with objective of reverting the degradation process are being evaluated in this study. The field site was located at the Nova Vida farm, Ariquemes county, Rondonia State, Brazil. The soil at the farm was classified as “Latossolo Vermelho Amarelo” in agreement with Brazilian classification system. The treatments consisted of two no-tillage systems (rice and soybeans), weed control using herbicides, harrowing and control pasture. The Least Limiting Water Range (LLWR), soil bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, microporosity, total porosity and soil air permeability were also evaluated. There was no significant difference between treatments under evaluation. The soil estudied did not show physical restrictions to plants growth. Soil structure variations are better evaluated when the factors that affect directly plant growth are integrated in a single parameter. The soil physical properties evaluated were less sensitive than the LLWR to alterations caused by the management systems. The LLWR has a great potential as a soil physical quality index in the evaluation of experiments designed to recover degraded pastures because it integrates in a single parameter the factors directly related to plant growth.