FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A degradaÃÃo do solo resultante de prÃticas nÃo conservacionistas pode acarretar prejuÃzos irreparÃveis Ãs propriedades quÃmicas e biolÃgicas do solo de regiÃes semiÃridas do nordeste brasileiro. O objetivo do trabalho foi avaliar alguns atributos quÃmicos do solo, a densidade populacional de rizÃbios nativos, isolar e testar estirpes eficientes na fixaÃÃo simbiÃtica do nitrogÃnio atmosfÃrico no feijÃo-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), alÃm de avaliar a densidade de fungos micorrizicos arbusculares e a respiraÃÃo basal do solo em quatro Ãreas de exclusÃo (preservadas desde o ano de 2000) e de superpastejo (pecuÃria extensiva) localizadas no municÃpio de IrauÃuba-CE. Foram utilizadas quatro Ãreas de exclusÃo de animais e de superpastejo (adjacentes Ãs Ãreas de exclusÃo), sendo coletadas amostras de solos na profundidade de 0 a 20 cm para analisar alguns atributos quÃmicos (pH, CE, C, N, MO, e P assimilÃvel) e biolÃgicos do solo (densidade de esporos de fungos micorrizico arbusculares e rizÃbios nativos, respiraÃÃo basal do solo), alÃm do isolamento e teste de eficiÃncia das estirpes nativas em relaÃÃo a fixaÃÃo biolÃgica do nitrogÃnio atmosfÃrico. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetaÃÃo e no LaboratÃrio de Microbiologia do Solo pertencente ao Departamento de CiÃncias do Solo da Universidade Federal do CearÃ. Para os testes de eficiÃncia da fixaÃÃo simbiÃtica de nitrogÃnio atmosfÃrico das estirpes nativas isoladas das quatro Ãreas foi adotado um delineamento experimental inteiramente casualizado, com 4 repetiÃÃes. Na Ãrea 1 foram adotados nove tratamentos e quatro repetiÃÃes, sendo um controle com adiÃÃo de nitrogÃnio mineral (+N-R) e um com omissÃo de nitrogÃnio mineral e ausÃncia de inoculaÃÃo C(-N-R); na Ãrea 3 foram adotados oito tratamentos e quatro repetiÃÃes, sendo um controle com adiÃÃo de nitrogÃnio mineral (+N-R) e um com omissÃo de nitrogÃnio mineral e ausÃncia de inoculaÃÃo C(-N-R); na Ãrea 4 o teste foi composto de seis tratamentos e quatro repetiÃÃes, sendo um controle com adiÃÃo de nitrogÃnio mineral (+N-R) e um com omissÃo de nitrogÃnio mineral e ausÃncia de inoculaÃÃo C(-N-R); na Ãrea 5 o teste foi constituindo de quatro tratamentos e quatro repetiÃÃes, sendo um controle com adiÃÃo de nitrogÃnio mineral (+N-R) e um com omissÃo de nitrogÃnio mineral e ausÃncia de inoculaÃÃo C(-N-R). Os tratamentos diferenciados das quatro Ãreas foram estabelecidos de acordo com o total de estirpes isoladas e autenticadas de cada Ãrea de estudo. As atuais prÃticas de manejo do solo empregadas nas Ãreas de exclusÃo de animais (pousio) favoreceram a presenÃa de propÃgulos de fungos micorrÃzicos arbusculares no solo em decorrÃncia da preservaÃÃo da vegetaÃÃo e da conservaÃÃo da camada superficial do solo. As estirpes de rizÃbios nativas isoladas e testadas das Ãreas 1 e 5 estabeleceram simbiose com o feijÃo-caupi, demonstrado uma eficiÃncia fixadora do N 2 razoÃvel, podendo ser em futuros ensaios de competiÃÃo. Evidencia-se a necessidade de que mais estudos em relaÃÃo as propriedades quÃmicas e biolÃgicas dos solos de IrauÃuba-CE sejam realizadas, para que se possa buscar alternativas para a reduÃÃo dos efeitos negativos do processo de degradaÃÃo observados nas Ãreas em estudo. / The soil degradation resulting from non-conservative practices can cause irreparable damage to chemical and biological properties of the soil of semiarid regions in northeastern Brazil. The objective of this research was to evaluate the soil chemical attributes, the population density of rhizobia and its symbiotic fixing efficiency of the atmospheric nitrogen in cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) in addition to density of arbuscular mycorrhizal fungi and the basal soil respiration in four areas of exclusion and overgrazing located in the municipality of IrauÃuba-CE. Four areas of animal exclusion and overgrazing (adjacent to the exclusion areas) were chosen, with soil samples being collected in the 0 to 20 cm to analyze the chemical attributes pH, Electric Conductivity (EC), Carbon (C),Nitrogen (N), Organic Matter (OM), and assimilable Phosphorus (P) and biological attributes (arbuscular mycorrhizal fungi spores density, rhizobia density and effectiveness and basal soil respiration. The experiments were conducted under greenhouse conditions and, for the atmospheric symbiotic nitrogen fixation performance tests, native strains were isolated from the four areas and a completely randomized design, with four replications, was adopted. In area 1 were used nine treatments and four replications, with a control with the addition of mineral nitrogen (+N-R) and another with mineral nitrogen omission and no inoculation C(-N-R); in area 3 were used eight treatments and four replications, with a control with the addition of mineral nitrogen (+N-R) and with mineral nitrogen omission and no inoculation C(-N-R); in area 4 the test consisted of six treatments and four replications, with a control with the addition of mineral nitrogen (+N-R) and with mineral nitrogen omission and no inoculation C(-N-R); in area 5 the test were used four treatments and four replications and a control with the addition of mineral nitrogen (+N-R) and another with mineral nitrogen omission and no inoculation C(-N-R). The different treatment numbers of the four areas were established according to the total number of isolated and authenticated strains of each study area. The current soil management practices employed in the areas of exclusion of animals (fallow) favored the presence of propagules of arbuscular mycorrhizal fungi in the soil due to the preservation of vegetation and conservation of topsoil. Native rhizobia strains isolated and tested from Areas 1 and 5 established symbiosis with the cowpea and demonstrated a fixing efficiency of N 2 reasonable and can be used in future field trials. More studies on the chemical and biological properties of soils IrauÃuba-CE should be performed so that we can find alternatives for reducing the negative effects of the degradation process observed in the areas under study.

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006-Joventino Fernandes Moreira.pdf: 938643 bytes, checksum: b9ddd1b30c4ea4ca7ccd346032713eb5 (MD5) Previous issue date: 2006-02-17 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The production of aluminum and alumina generates a great amount of red mud, which is harmful to the environment mainly for its high pH, electric conductivity and concentration of sodium, which restrict plant growth. However, there are some indications that it may be used as a conditioner for acid sandy soils. This work tested a red mud from an alumina production plant by Alumar- S?o Lu?s MA, Brazil as soil conditioner for two acid soil types: sandy and clay soils) and the growth of oil palm hybrids (E. guinensis x E. oleifera) grown in red mud deposition tank vegetated with leguminous trees for 8 years. The red mud was characterized in relation to its physical, chemical and microbial characteristics and tested in two types of soils, a Planossolo and an Argissolo and two bioindicators plants, the grass Brachiaria brizantha and common bean (Phaseolus vulgaris). Bean plants were harvested and brachiaria received a first cut 50 days after planting. A second and third cut were performed in brachiaria 70 and 140 days after the first one. Plant biomass was dried until constant weight and analysed for nutrient content. Number of sprouts of grass was counted at the third harvest. The evaluation of oil palm growth on red mud included eight hybrids between Elaeis oleifera x Elaeis guiinensis from Embrapa Amaz?nia Ocidental. breeding program (C2501, C2301, C2328, C3701, C2801, C7201, RUC13 and RUC 87) 12 months after transplanted to a red mud tank vegetated for 8 years with a mixture of nodulated leguminous trees. Diameter at the base of the plants, top diameter, number of leaves, plant height, diazotrophic bacteria, mycorrhizal fungi and nutrient contents were studied on the oil palm plants. Soil fauna and nutrient availability were evaluated in soils under oil palm and in an area with native species nearby the tanks. The addition of small amounts of red mud to the soils increased soil pH. Addition of red mud decreased plant growth in both soils tested with more deleterious effect on bean than on the grass. However the addition of 5 Mg ha-1 of red mud in the sandy acid soil increased the grass biomass at the last harvest in relation to the control. The evaluation of the oil palm in the tanks indicated that hybrid RUC 87 and C7201 presented larger diameter at soil level, plant height and number of leaves. All cultivars and hybrids showed large population of diazotrophic bacteria in their leaves and mycorhizal infection on roots. Similar richness and density of soil fauna was observed in the red mud below the oil palm to that observed in a soil collect in a secondary forest nearby indicating that the vegetation with leguminous trees is returning the ecological processes toward a sustainable system. / O processo de produ??o de alum?nio e alumina gera grande quantidade de res?duo de bauxita, tamb?m chamado red mud (lama vermelha). Este res?duo ? objeto de preocupa??o para o meio ambiente devido as suas caracter?sticas de alto pH e condutividade el?trica, al?m da elevada concentra??o de s?dio, condi??es estas prejudiciais ao desenvolvimento de plantas, tornando dif?cil o manejo desse material e necessitando de grandes ?reas para seu armazenamento. Por outro lado, alguns estudos t?m sido desenvolvidos com aplica??o desse material na agricultura, visando aumentar o pH e disponibilidade de nutrientes e melhorar a reten??o de ?gua para as plantas em solos arenosos. Esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o potencial de uso do res?duo alcalino do refino de bauxita tratado e n?o tratado com ?gua do mar como condicionador de solos. Para isso os materiais foram caracterizados em aspectos f?sicos, qu?micos e microbiol?gicos e comparados quanto a seus efeitos no solo testando-os sobre dois tipos de solos, um Planossolo e um Argissolo e sobre duas plantas bioindicadoras, a braqui?ria (Brachiaria brizantha) e o feij?o comum (Phaseolus vulgaris). Ap?s 50 dias do experimento, as plantas de feij?o foram colhidas e foi feito o primeiro corte da braqui?ria, as plantas foram secas e pesadas, para a an?lise da massa seca. Contou-se tamb?m o n?mero de perfilhos da braqui?ria e nesta foram feitos mais dois cortes, um aos 120 e o ?ltimo aos 190 dias. Al?m dessa avalia??o foi feito um estudo sobre o desenvolvimento de dend? nos tanques de estocagem do res?duo ap?s 8 anos de implanta??o da revegeta??o com leguminosas arb?reas. Foram utilizadas 8 materiais gen?ticos de Elaeis spp (dend?) recomendados pela Embrapa Amaz?nia Ocidental: C2501, C2301, C2328, C3701, C2801, C7201, RUC13 e RUC87 e avaliados o di?metro do c?lo da planta e da copa, o n?mero de folhas, a altura das plantas, a presen?a de bact?rias diazotr?ficas e fungos micorr?zicos associadas ?s plantas de dend?, a fauna de solo e o estado nutricional das plantas e a fertilidade do solo. Os resultados apresentados indicam que os res?duos foram eficientes na eleva??o do pH do solo, j? com pequenas doses. A leguminosa mostrou-se mais sens?vel que a braqui?ria em rela??o ? salinidade provocada pela adi??o dos res?duos, nos dois tipos de solos, sendo que nessa ?ltima, houve aumento de mat?ria seca de parte a?rea em fun??o das doses dos res?duos n?o tratado e tratado com ?gua do mar at? a dose de 5 Mg ha-1, no Planossolo. Na avalia??o do dend? foi observada uma grande quantidade de bact?rias diazotr?ficas e coloniza??o micorr?zica, independentemente do gen?tipo. Os dados indicam tamb?m um melhor desempenho para os gen?tipos RUC87 e C7201 no que se refere ao di?metro do c?lo e da copa, n?mero de folhas e altura das plantas, apresentando uma maior capacidade de estabelecimento destas cultivares em rela??o ?s demais. No que se refere ? fauna do solo na ?rea de dend?, os seus valores de riqueza de grupos e densidade de indiv?duos foram pr?ximos aos valores encontrados em uma mata secund?ria local o que mostra que a revegeta??o com leguminosa est? sendo eficiente em retomar os processos ecol?gicos e o equil?brio do ecossistema.

O aumento da concentração de CO2 na atmosfera nas últimas décadas e sua relação com o aquecimento global tem sido amplamente debatido nos meios acadêmicos. Paralelamente, o Brasil aparece como um dos grandes responsáveis pela emissão de gases estufa em decorrência do desmatamento. Buscando apoiar ações públicas, privadas e sociais e responder a questões ligadas ao papel de reflorestamentos mistos na absorção de carbono atmosférico e nas mudanças dos atributos do solo, este trabalho objetivou avaliar o estoque de carbono, o desenvolvimento florestal e os atributos edáficos em dois sistemas contrastantes de restauração florestal (Floresta Estacional Semidecidual). Foi analisado um experimento implantado em 1997, em Nitossolo Vermelho e Argissolo Vermelho-Amarelo, avaliando três tratamentos em blocos casualizados, com três repetições em cada sítio: Controle (regeneração natural), Baixa Diversidade (semeadura direta) e Alta Diversidade (plantio por mudas). Dois locais com Floresta Nativa serviram de referência para os atributos do solo. Na camada de 0-40 cm, o Nitossolo tem textura argilosa e boa fertilidade e o Argissolo é arenoso com média fertilidade. Os atributos físicos e químicos do solo apresentaram alterações entre 1998 e 2010, com diferenças entre a Floresta Nativa e os demais tratamentos. Para as duas áreas experimentais, a relação C:N e o carbono da biomassa microbiana dos solos nos modelos de restauração se assemelharam ao Floresta Nativa, indicando que as atuais condições favorecem a ciclagem de nutrientes. Apesar disto, para os atributos químicos do solo avaliados, as diferenças entre a Floresta Nativa e os demais tratamentos continuam a existir, mesmo após 10 anos da implantação, devendo ser gradativo o retorno da fertilidade à condição pré-existente, com influência dos plantios. Os modelos de reflorestamento tiveram diferença significativa quanto ao desenvolvimento florestal. Nos primeiros dez anos, além de incrementar os processos de sucessão natural, o sistema de Baixa Diversidade proporcionou uma maior e melhor edificação da estrutura horizontal e vertical que o de Alta Diversidade, refletida numa maior produção de biomassa seca. O desenvolvimento das árvores no Alta Diversidade foi favorecido em solo de boa fertilidade. Numa análise conjunta, os solos de boa e média fertilidade não se diferenciaram em termos de desenvolvimento arbóreo, que pode estar mais relacionado à alta competição com invasoras. A partir do décimo ano a produtividade primária líquida se estabilizou para o modelo de reflorestamento com baixa diversidade de espécies sobre o solo arenoso de média fertilidade, indicando a necessidade de intervenção. A biomassa arbórea em sítio de média fertilidade com baixa diversidade de espécies nativas se apresentou como um importante reservatório de carbono. Em solo argiloso de boa fertilidade o principal reservatório de carbono foi o abaixo do solo. O reflorestamento com baixa diversidade de espécies arbóreas mostrou um elevado potencial e capacidade de estoque de carbono em sistemas florestais, maior do que o reflorestamento com alta diversidade. Ambos os modelos/técnicas de restauração têm suas vantagens e desvantagens, as quais devem ser consideradas nos processos de mitigação do aquecimento global e da restauração da biodiversidade da Mata Atlântica em larga escala. / The increase of CO2 concentration in the atmosphere over the last decades and its relation to global warming has been largely documented by scientists. In parallel, deforestation in Brazil accounts for most emissions of greenhouse gases. Attempting to support public, private and social actions as well as to answer the questions concerning the role of mixed reforestation in the absorption of CO2 and changes of soil attributes, this study aimed to assess the carbon stock, forest development and soil changes in two different systems of forest restoration. We evaluated an experiment undertaken in 1997, in a red Alfisol and a red-yellow Ultisol, evaluating three treatments in a randomized block design with three replications in each site: Control (natural regeneration), Low Diversity (direct seeding) and High Diversity (seedlings). Two sites with Native Forest were used as reference for the soil attributes. In the first layer (0-40 cm) the Alfisol has a clay texture with good fertility and Ultisol is sandy with medium fertility. The physical and chemical soil properties showed changes from 1998 to 2010 and differences between the Native Forest and the other treatments were evident. For both experimental areas, the C:N ratio of soils in reforestation models is similar to that in the native forest. The increase in carbon in soil microbial biomass indicates that current conditions may favor the decomposition of soil organic matter. For the soil properties evaluated, the differences between the Native Forest and the other treatments still exist and leading to a gradual return of fertility to the pre-existing condition, influenced by plantations. The forestry development had significant differences among the reforestation models. In the first ten years, besides increasing the processes of natural succession, the lower diversity model provided a better horizontal and vertical structure than the high diversity model, reflected in increased biomass production. The development of trees in the high diversity model was favored in soil of good fertility. In a pooled analysis, the high and medium fertility soil do not differ in terms of tree development, which may be more related to weed competition. After the tenth year, the net primary production has stabilized in the low diversity restoration model on the medium fertility sandy soil, requiring management intervention. The tree biomass in the site of medium fertility with low diversity of native species is presented as a major carbon pool. In clayey soil of good fertility the main carbon pool is underground. Reforestation with low diversity of tree species has a high potential and capacity of carbon stocking in forest ecosystems, higher than that of high diversity reforestation model. Both models and restoration techniques have advantages and disadvantages, which should be considered in the process to mitigate global warming and to restore biodiversity of the Atlantic Forest on a larger scale.

O aumento da concentração de CO2 na atmosfera nas últimas décadas e sua relação com o aquecimento global tem sido amplamente debatido nos meios acadêmicos. Paralelamente, o Brasil aparece como um dos grandes responsáveis pela emissão de gases estufa em decorrência do desmatamento. Buscando apoiar ações públicas, privadas e sociais e responder a questões ligadas ao papel de reflorestamentos mistos na absorção de carbono atmosférico e nas mudanças dos atributos do solo, este trabalho objetivou avaliar o estoque de carbono, o desenvolvimento florestal e os atributos edáficos em dois sistemas contrastantes de restauração florestal (Floresta Estacional Semidecidual). Foi analisado um experimento implantado em 1997, em Nitossolo Vermelho e Argissolo Vermelho-Amarelo, avaliando três tratamentos em blocos casualizados, com três repetições em cada sítio: Controle (regeneração natural), Baixa Diversidade (semeadura direta) e Alta Diversidade (plantio por mudas). Dois locais com Floresta Nativa serviram de referência para os atributos do solo. Na camada de 0-40 cm, o Nitossolo tem textura argilosa e boa fertilidade e o Argissolo é arenoso com média fertilidade. Os atributos físicos e químicos do solo apresentaram alterações entre 1998 e 2010, com diferenças entre a Floresta Nativa e os demais tratamentos. Para as duas áreas experimentais, a relação C:N e o carbono da biomassa microbiana dos solos nos modelos de restauração se assemelharam ao Floresta Nativa, indicando que as atuais condições favorecem a ciclagem de nutrientes. Apesar disto, para os atributos químicos do solo avaliados, as diferenças entre a Floresta Nativa e os demais tratamentos continuam a existir, mesmo após 10 anos da implantação, devendo ser gradativo o retorno da fertilidade à condição pré-existente, com influência dos plantios. Os modelos de reflorestamento tiveram diferença significativa quanto ao desenvolvimento florestal. Nos primeiros dez anos, além de incrementar os processos de sucessão natural, o sistema de Baixa Diversidade proporcionou uma maior e melhor edificação da estrutura horizontal e vertical que o de Alta Diversidade, refletida numa maior produção de biomassa seca. O desenvolvimento das árvores no Alta Diversidade foi favorecido em solo de boa fertilidade. Numa análise conjunta, os solos de boa e média fertilidade não se diferenciaram em termos de desenvolvimento arbóreo, que pode estar mais relacionado à alta competição com invasoras. A partir do décimo ano a produtividade primária líquida se estabilizou para o modelo de reflorestamento com baixa diversidade de espécies sobre o solo arenoso de média fertilidade, indicando a necessidade de intervenção. A biomassa arbórea em sítio de média fertilidade com baixa diversidade de espécies nativas se apresentou como um importante reservatório de carbono. Em solo argiloso de boa fertilidade o principal reservatório de carbono foi o abaixo do solo. O reflorestamento com baixa diversidade de espécies arbóreas mostrou um elevado potencial e capacidade de estoque de carbono em sistemas florestais, maior do que o reflorestamento com alta diversidade. Ambos os modelos/técnicas de restauração têm suas vantagens e desvantagens, as quais devem ser consideradas nos processos de mitigação do aquecimento global e da restauração da biodiversidade da Mata Atlântica em larga escala. / The increase of CO2 concentration in the atmosphere over the last decades and its relation to global warming has been largely documented by scientists. In parallel, deforestation in Brazil accounts for most emissions of greenhouse gases. Attempting to support public, private and social actions as well as to answer the questions concerning the role of mixed reforestation in the absorption of CO2 and changes of soil attributes, this study aimed to assess the carbon stock, forest development and soil changes in two different systems of forest restoration. We evaluated an experiment undertaken in 1997, in a red Alfisol and a red-yellow Ultisol, evaluating three treatments in a randomized block design with three replications in each site: Control (natural regeneration), Low Diversity (direct seeding) and High Diversity (seedlings). Two sites with Native Forest were used as reference for the soil attributes. In the first layer (0-40 cm) the Alfisol has a clay texture with good fertility and Ultisol is sandy with medium fertility. The physical and chemical soil properties showed changes from 1998 to 2010 and differences between the Native Forest and the other treatments were evident. For both experimental areas, the C:N ratio of soils in reforestation models is similar to that in the native forest. The increase in carbon in soil microbial biomass indicates that current conditions may favor the decomposition of soil organic matter. For the soil properties evaluated, the differences between the Native Forest and the other treatments still exist and leading to a gradual return of fertility to the pre-existing condition, influenced by plantations. The forestry development had significant differences among the reforestation models. In the first ten years, besides increasing the processes of natural succession, the lower diversity model provided a better horizontal and vertical structure than the high diversity model, reflected in increased biomass production. The development of trees in the high diversity model was favored in soil of good fertility. In a pooled analysis, the high and medium fertility soil do not differ in terms of tree development, which may be more related to weed competition. After the tenth year, the net primary production has stabilized in the low diversity restoration model on the medium fertility sandy soil, requiring management intervention. The tree biomass in the site of medium fertility with low diversity of native species is presented as a major carbon pool. In clayey soil of good fertility the main carbon pool is underground. Reforestation with low diversity of tree species has a high potential and capacity of carbon stocking in forest ecosystems, higher than that of high diversity reforestation model. Both models and restoration techniques have advantages and disadvantages, which should be considered in the process to mitigate global warming and to restore biodiversity of the Atlantic Forest on a larger scale.