Submitted by SÉRGIO RICARDO LIMA NEGRO (limanegro@gmail.com) on 2017-12-18T23:04:47Z No. of bitstreams: 1 Tese Sérgio Ricardo Lima Negro final.pdf: 15461052 bytes, checksum: 652aaf7a76daf5705197093369cbb997 (MD5) / Rejected by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções no arquivo submetido seguindo as orientações abaixo: 1. Verificar com o João (joao@adm.feis.unesp.br) a normalização do seu trabalho conforme as normas Abnt, por exemplo: título acima das figuras, retirar pontuação entre o número e o título da seção e subseção, alinhamento do sumário, alterar a capa e etc., seguindo as orientações da biblioteca. 2. Inserir a imagem escaneada da folha de aprovação no local adequado. 3. Inserir a ficha catalográfica elaborada pela biblioteca após a normalização do seu trabalho. Agradecemos a compreensão. on 2017-12-19T11:06:29Z (GMT) / Submitted by SÉRGIO RICARDO LIMA NEGRO (limanegro@gmail.com) on 2017-12-20T13:58:16Z No. of bitstreams: 1 tese definitiva corrigida.pdf: 12662965 bytes, checksum: 993de583d00cdfbd324c80a85757183f (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2017-12-20T18:28:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 negro_srl_dr_ilha.pdf: 12662965 bytes, checksum: 993de583d00cdfbd324c80a85757183f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T18:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 negro_srl_dr_ilha.pdf: 12662965 bytes, checksum: 993de583d00cdfbd324c80a85757183f (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / A variabilidade espacial dos atributos físicos do solo é importante indicador de manejo localizado nas áreas agrosilvopastoris. No ano agrícola de 2009/10 em Selvíria (MS), analisaram-se os componentes de produção da soja e atributos físicos da relação massa/volume de um Latossolo Vermelho Distroférrico em plantio direto, com objetivo de encontrar correlações lineares e espaciais entre eles. Foi instalada uma malha geoestatística para a coleta dos dados, totalizando 99 pontos amostrais numa área de 10 ha. Os atributos do solo, nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m foram: a densidade do solo, DS (métodos do anel volumétrico e do torrão parafinado), densidade de partículas do solo, DP (métodos do balão volumétrico e do balão volumétrico modificado) e a porosidade total do solo, PT, utilizando os valores de DS e DP dos diferentes métodos de determinação, calculada pela fórmula PT= (1-DS/DP). Os componentes de produção da soja foram: número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV), massa de cem grãos (MCG), massa de grãos por planta (MGP), população de plantas (POP), altura de plantas (ALT) e produtividade de grãos obtida (PGO). Alguns dos componentes de produção da soja e dos atributos físicos do solo revelaram dependência espacial, possibilitando mapear a área de produção. Assim, os alcances geoestatísticos recomendados para futuras pesquisas deverão estar entre 273 e 526,5 m. Espacialmente, foi possível estimar a PGO pela co-krigagem com a MGP; com a DS (método do anel volumétrico) de 0,00-0,10 m; com a PT, calculada pela relação entre a DS (método anel volumétrico)/DP (método do balão volumétrico) de 0,10-0,20 m; e com a PT, calculada pela DS (método do anel volumétrico)/DP (método do balão volumétrico modificado) de 0,00-0,10 m. A MGP pode ser estimada pela co-krigagem com a DS, quando determinada pelo método do anel volumétrico, na camada de 0,00-0,10 m. Portanto, foi possível estimar a variabilidade espacial da PGO e da MGP e mapear a área, a fim de propor estratégias de manejo visando aumentar a produtividade da soja. / The soil physical attributes spatial variability is an important indicator of localized management practices in the agrosilvopastoral areas. In the 2009/2010 agricultural year in Selvíria (MS), soybean yield components and physical attributes of the mass/volume ratio of a dystroferric Red Latosol (Typic Acrustox) under a no-tillage system were analyzed in order to find linear and spatial correlations between them. It was installed a geostatistical grid to collect the data, totalizing 99 sampling points in an area of 10 ha. The soil attributes in the 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m layers were: soil bulk density, BD (volumetric ring and paraffin sealed clod methods), soil particle density, PD (volumetric flask and modified volumetric flask methods) and total soil porosity, TP, calculated by the resulting ratio between BD and PD, using the formula TP = (1-BD/PD). The components of soybean yield were: number of pods per plant, number of grains per pod, mass of 100 grains, grain mass per plant, plant population, plant height and soybean yield. Some of the determined soybean yield components and some of the physical soil attributes revealed spatial dependence, making it possible to map the yield area. Thus, the recommended geostatistical ranges for further researches thus shall be between 273 and 526.5 m. Spatially, it was possible to estimate the soybean yield by co-kriging it with the grain mass per plant; and with the soil bulk density (volumetric ring method) of 0.00-0.10 m; and with the total soil porosity, calculated by the ratio between soil bulk density (volumetric ring method)/soil particle density (volumetric flask method) of 0.10-0.20 m; and with the total soil porosity, calculated by the soil bulk density (volumetric ring method)/soil particle density (modified volumetric flask method) of 0.00-0.10 m. The grain mass per plant could be estimated by co-kriging it with the soil bulk density (volumetric ring method) of 0.00-0.10 m. Therefore, it was possible to estimate the spatial variability of soybean yield and of grain mass per plant in order to map the area to propose management strategies aiming to increase soybean yield.

O desmatamento para uso agrícola é uma das principais causas da devastação dos biomas brasileiros como a floresta amazônica, o cerrado e a mata atlântica. A grande extensão do desmatamento com a derrubada e a queima das vegetações é a principal fonte de emissão de gases do efeito estufa do Brasil - quarto maior emissor mundial. Uma grande porcentagem do carbono estocado encontra-se na biomassa aérea das fisionomias florestais, enquanto que, nas vegetações de cerrado, a biomassa subterrânea corresponde à maior parte. São ainda poucos os estudos realizados a respeito de estimativas de carbono na biomassa subterrânea, ou mesmo na biomassa aérea, de vegetações de cerrado. O objetivo desta pesquisa foi relacionar os estoques de carbono aéreos e subterrâneos de um cerrado stricto sensu existente na Reserva Biológica de Mogi Guaçu (Martinho Prado - SP) com sua biodiversidade. Para isso estabeleceu-se, de modo sistemático, 10 parcelas de 10x50m subdivididas a cada 10m. Todas as plantas com diâmetros à altura do peito (DAPs) dos troncos maiores que 5 cm foram medidas e identificadas ao nível de espécie calculando-se posteriormente os índices de: diversidade de Shannon-Wiener, equitabilidade de Pielou e riqueza. A biomassa e o carbono aéreo destas árvores foram calculados com o auxílio de equações estabelecidas pela literatura. Foram coletadas amostras de raízes utilizando-se uma cavadeira manual para determinar seus estoques de biomassa e de carbono. Também se retirou amostras indeformadas de solo em diferentes profundidades (0-30cm) para cálculo de densidade do solo e determinação do carbono orgânico. A área de estudo apresentou um total de 64 espécies distintas e 773 indivíduos. A espécies vegetais mais recorrentes foram: Xylopia aromatica (pimenta de macaco) (10,9%), seguida por Syagrus flexuosa (coco babão) (8,8%), Copaifera langsdorffii (pau de óleo) (8,67%), Qualea grandiflora (pau-terra) (8,41%). Houve uma correlação positiva e significativa entre diversidade de Shannon e biomassa e carbono aéreos. Os maiores índices de diversidade de Shannon apresentados foram 2,966 e 2,927. A biomassa área média de foi 37,412 Mg.ha-1 e o carbono aéreo médio foi de 19,65 Mg.ha-1. Já a biomassa média de raízes foi de 3,20 Mg.ha-1 com um teor de carbono variando de 48 a 54%. O estoque médio de carbono do solo foi de 8,51 Mg.ha-1. A porção do solo nas profundidades de 0-10cm apresentaram as maiores concentrações de carbono orgânico. Por outro lado, a densidade do solo apresentou os maiores valores nas camadas de 20-30 cm de profundidade. Houve uma relação negativa significativa entre a densidade e o carbono orgânico do solo. / Deforestation for agricultural use is one of the main causes of the devastation of Brazilian biomes such as the Amazon forest, the cerrado and the Atlantic forest. The big extension of the deforestation with the felling and burning of vegetation is the main cause of the greenhouse gas emissions in Brazil - 4th largest worldwide issuer. A large percentage of the stored carbon is found in the aerial biomass of the vegetable physiognomy, while, in the cerrado vegetation, the underground biomass corresponds the most of part. There are few studies carried out about the carbon stimates in the underground biomass, or even in the aerial biomass, of the cerrado vegetation. The purpose of this research was to relate aerial and underground carbon stocks of a stricto sensu cerrado existing in the Mogi Guaçu- SP Biological Reserve (Martinho Prado Junior-SP) with your biodiversity. For this has been established, systematically, ten plots of 10X50 meters subdivided every 10 meters. All the plants with breast height diameters (DAPs) of the trunks larger than 5 centimeters were measured and identified at the species level calculating the indices of: Shannon-Wiener diversity, Pielou equitability and species richness. The aerial biomass and carbon of these trees were calculated with the aid of equations established in the literature. Root samples were collected with the use of a manual digger for to determine their biomass and carbon stocks. Undisturbed soil samples were collected in different depths for calculating of the soil density and the determination of the soil organic carbon. The study area presented 65 different species and 773 trees. The most recurrent plant species were: Xylopia aromatica (monkey pepper) (10,9%), seguida por Syagrus flexuosa (coconut baboon) (8,8%), Copaifera langsdorffii (oil dick) (8,67%), Qualea grandiflora (dick-sand) (8,41%). There was a significant positive correlation between Shannon diversity and aerial biomass and carbon. The highest indices of the Shannon diversity presented were 2,966 and 2,927. The medium aerial biomass was 37,412 Mg.ha-1 and the medium aerial carbon was 19,65 Mg.ha-1. The medium roots biomass was 3,20 Mg.ha-1 with a carbon content is varying from 48 to 54%.The medium soil carbon was 8,51 Mg.ha-1. The portion of the soil in the depths of the 0-10 centimeters presented the highest organic carbon concentration. On the other side, the soil density presented the higher values in layers of 20-30 cm depth. There was a significant negative correlation between soil density and the soil organic carbon.

O estudo da dependencia espacial de variaveis do solo ou da planta, atraves da teoria das variaveis regionalizadas ou geoestatistica, permite a interpretacao e a projecao dos resultados com base na estrutura da sua variabilidade natural. Com o conhecimento das posicoes relativas das amostragens ou medidas feitas a campo, a variabilidade espacial passa a ser utilizada como um fator positivo identicando interacoes importantes nas conclusoes experimentais. O estudo da variabilidade de um solo, alem de caracterizar uma regiao, pode indicar o numero e a distribuicao de amostras a serem retiradas possibilitando ainda maior detalhamento da area e dos resultados. A base para a adocao dos procedimentos geoestatisticos e sua justicativa e o entendimento e o tratamento da variavel em questao. Para aplicacao desses procedimentos e fundamental a compreensao dos instrumentos e conceitosutilizados, tais como: semivariograma, autocorrelacao, hipotese de estacionaridade, efeito pepita, patamar, alcance, anisotropia, krigagem e outros. Desta maneira o presente trabalho apresenta e discute conceitos e metodos geoestatisticos, analisando o comportamento de dados reais de duas variaveis fisicas do solo: densidade do solo e umidade do solo nas tensoes da capacidade de campo e ponto de murcha permanente, de modo a avaliar a magnitude da variabilidade espacial, as caracteristicas qualitativas ligadas a estrutura do fenomeno natural que elas representam e a estrutura de correlacao existente entre valores tomados em dois pontos adjacentes no espaco. Para tanto, foram obtidas estimativas das estatisticas, gracos e mapas de dispersao e superficie que descrevessem espacial o comportamento da variavel em estudo. Os resultados demonstram a capacidade dos metodos em informar e ajudar a compreender o comportamento dos fenomenos fornecendo informacoes para o planejamento e analise estatistica futuras. / The study of the spatial dependence of parameters of soil or plant, through the theory of regionalized variables or geostatistics, can allow the interpretation and the projection of the results based on the structure of its natural variability. Knowing the relative positions of the samplings or field measures, the spatial variability can be used as a positive factor identifying important interactions in the experimental conclusions. The study of the soil variability, besides area characterization can indicate the number and the distribution of samples that should be removed and facilitate larger details of the area and the results. The adoption of geostatistical procedures and its justification is based on the understanding and the treatment of the cited variable. To apply these procedures it is important to know the instruments and concepts used, such as: semivariogram, autocorrelation, estationarity hypothesis, effect nugget, sill, range, anisotropy, kriging and others. Thereby this work presents and discusses geostatistical concepts and methods, analyzing the behavior of true data of two physical variables of the soil: density of the soil and soil-water content in the tensions of field capacity and point of permanent withered, to evaluate the magnitude of the spatial variability, the qualitative characteristics linked to the structure of the natural phenomenon that they represent and the structure of existent correlation among values taken in two adjacent points in the space. For such analysis statistics estimates, graphs and maps of dispersion and surface, that described spatially the behavior of the variable in study were obtained. The results demonstrate the capacity of the methods in informing and helping to understand the behavior of the phenomenons supplying information for the planning and future statistical analysis.

The Coastal Tableland ecosystem is of great importance for the Brazilian Northeast region being mainly cultivated with the sugar cane crop. This ecosystem has soils with cohesive layer of geogenic origin presenting a dense layer that can became denser by an intensive use of agricultural machines and implements under insufficient soil moisture. The development and deepening of roots are restricted by this dense layer that reduce the water infiltration and availability in the soil profile, that associated to dry season periods has as a result the decrease of crops productivity and longevity. Therefore, the present work aimed to study the mechanical and hydraulic behavior of a Yellow Ultisol of the Alagoas coastal tablelands cultivated with sugar cane. Soil volumes were taken between 0,0 0,20m; 0.20 0.40m and 0.40 60m, representing respectively the Ap, AB and Bt horizons of a Yellow Ultisol of the Progresso Farm belonging to Coruripe Sugar Mill, and used in the laboratories trials. Treatments were composed by different soil densities, obtained by test bodies inside volumetric rings from soil volumes with preserved structure. The bodies test were submitted to laboratory resistance and penetration essays, with moisture referred to the tensions used in the construction of the characteristic curves of soil moisture retention used by the Embrapa Coastal Tablelands Soil Physic Laboratory. The Ap horizon does not present restriction to root development in view the laboratory penetration resistance (LPR) did not reach the limiting considered value. The critical Ds of AB and Bt horizons under disturbed soil were respectively 1.844 Mg m-3 and 1.628 Mg m-3. In undisturbed soil it was observed a critical Ds of respectively 1.617 Mg m-3 and 1.619 Mg m-3 for the same horizons. However, the Ds where root development by θrp ≥ 2000 kPa restriction began, was 1.609 Mg m-3 for disturbed soil and 1.494 Mg m-3 for undisturbed soil in the 0.20 m 0.40 m layer; in the 0.40 0.60 m layer the Ds was 1.453 Mg m-3 and 1.273 Mg m-3 respectively for undisturbed and disturbed soil. Soil disturbance showed to be benefic on the mechanic and hydraulic behavior of soil for the AB and Bt horizons of the Yellow Ultisol even keeping the same density, suggesting the necessity of new studies, mainly in field, to point out the soil most adequate management for crop progress. / O ecossistema de Tabuleiros Costeiros é de grande importância para a região Nordeste do país e é ocupado, principalmente, pelo cultivo da cana-de-açúcar. Esse ecossistema possui solos com horizontes coesos de origem pedogenética, apresentando adensamento que pode ser potencializado pelo uso intensivo de máquinas e implementos agrícolas com umidade do solo inadequada. O desenvolvimento e aprofundamento radicular são prejudicados pelo adensamento, que diminui a capacidade de infiltração e a disponibilidade de água no perfil do solo, que associado aos períodos de estiagem resulta em queda na produtividade e longevidade das lavouras. Com isso, o objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento mecânico e hídrico de um Argissolo Amarelo de tabuleiros costeiros cultivado com cana-de-açúcar no estado de Alagoas. Para os ensaios de laboratório foram utilizados volumes de solo retirados nas profundidades de 0 a 0,20 m, 0,20 a 0,40 m e 0,40 a 0,60 m, representando os horizontes Ap, AB e Bt de áreas de Argissolo Amarelo da Fazenda Progresso de propriedade da Usina Coruripe. Os tratamentos foram compostos por diferentes densidades do solo obtidas por meio de corpos de prova contidos dentro de anéis volumétricos, a partir de volumes de solo com estrutura não preservada. Os corpos de prova foram submetidos a ensaio de resistência à penetração em laboratório, com umidade referente às tensões utilizadas para construção da curva característica de retenção de água no solo, utilizadas pelo Laboratório de Física do Solo da Embrapa Tabuleiros Costeiros. O horizonte Ap não apresenta restrições ao desenvolvimento radicular, visto que a resistência a penetração em laboratório (RPL) não atingiu o valor considerado limitante. A Ds crítica para os horizontes AB e Bt com solo desestruturado foram 1,844 e 1,628 Mg m-3, respectivamente. No solo com estrutura preservada observou-se Ds crítica de 1,617 e 1,619 para os mesmos horizontes. Contudo, a Ds em que começa a restrição ao desenvolvimento radicular pela θrp ≥ 2000 kPa foi 1,609 Mg m-3 com solo desestruturado e 1,494 Mg m-3 para o solo com estrutura preservada na profundidade de 0,20 a 0,40 m; na profundidade de 0,40 a 0,60 m essa Ds foi 1,453 e 1,273 Mg m-3 para o solo desestruturado e com estrutura preservada, respectivamente. A desestruturação mostrou-se benéfica ao comportamento mecânico e hídrico do solo para os horizontes AB e Bt do Argissolo Amarelo, ainda que continue com a mesma densidade, sugerindo mais estudos, principalmente em campo, que indiquem o manejo mais adequado para o desenvolvimento das culturas nesse solo.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese glenio g santos part 1.pdf: 422298 bytes, checksum: f55f5a007ac66f4eca51eb0700509f2e (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / When the agricultural usage becomes more intensive, the soil-water physical attributes can undergo significant modifications which are generally adverse to plant growth. The changes can be rather easily detected when the cultivated systems are compared with the same soil still under natural Cerrado vegetation. The use of the system of crop-livestock integration can lead to marked changes in the physical, chemical, and biological soil attributes that can affect the development and hence the productivity of the crops that come after the pasture. This study aimed at analyzing quantitatively by means of attributes of soil-water relations, the main changes in soil quality, resulting from long-term soil usage under integrated crop-livestock, conducted in Cerrado area. The study was carried out by sampling soil trenches dug in the Capivara Farm of Embrapa Rice and Beans, as well as, in a private farm, located nearby Embrapa property. The trenches were sampled in the following depths: 2.5-7.5 cm, 12.5-17.5 cm, 22.5-27.5 cm, 42.5-47.5 cm, 72.5-77.5 cm and 142.5-147.5 cm. The evaluations were carried in six production systems, with an average of 13.5 ha in each area, being characterized by its current usage as: P1 system (Brachiaria brizantha grazing managed for four years); P2 system (Brachiaria brizantha grazing managed for two years); P3 system (Brachiaria brizantha grazing managed for three years); C1 system (soybean under no-tillage); C2 system (rice under conventional tillage) and C3 system (maize + Brachiaria brizantha under no-tillage). It was also used a seventh area, kept under continuous grazing with Brachiaria decumbens managed for 19 years, identified as CP, and an eighth area of the native cerrado vegetation, identified as CE. Generally, the soil-water physical attributes, and among them, the soilwater retention curves and the respective S-index values are altered when managed with agricultural implements and animal grazing in comparison to native cerrado area, considered in this study as a reference area. The use of S-index to evaluate the soil physical quality from the point of view of its structure quality by means of the soil-water retention curve can be a viable option, since it does not have some of the restrictions found by using other soil quality indicators. However, its use requires a greater number of regionalized investigations for different tillage systems and crops, soil types, climate, soil biological activity, among others, in order to relate the critical values with average productivity, so it can used safely to appraise the "effective" soil physical quality / Na medida em que se intensifica o uso agrícola, os atributos físico-hídricos do solo sofrem alterações, geralmente adversas ao crescimento vegetal e essas modificações ficam mais nítidas, quando os sistemas de uso do solo são comparados com o estado do solo ainda sob vegetação natural de cerrado. A utilização do sistema de integração lavourapecuária pode acarretar mudanças acentuadas nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo e que podem afetar o desenvolvimento e, consequentemente, a produção das culturas que venham em sequência ao pastejo. Este estudo teve como objetivo geral analisar, quantitativamente, por meio de atributos físico-hídricos, as principais alterações na qualidade do solo, decorrentes da utilização de longo prazo em sistema de integração lavoura-pecuária, conduzidos em ambiente de Cerrado. O estudo foi realizado a partir da abertura de trincheiras na Fazenda Capivara, Embrapa Arroz e Feijão, e em área particular, ao lado da propriedade da Embrapa, onde amostras de solo foram coletadas nas profundidades: 2,5-7,5 cm, 12,5-17,5 cm, 22,5-27,5 cm, 42,5 47,5 cm, 72,5-77,5 cm e 142,5-147,5 cm. As avaliações foram realizadas em seis sistemas, com área média de 13,5 ha cada, sendo caracterizadas pelo seu uso atual como: sistema P1 (pastagem de Brachiaria brizantha com quatro anos de uso); sistema P2 (pastagem de Brachiaria brizantha com dois anos de uso); sistema P3 (pastagem de Brachiaria brizantha com três anos de uso); sistema C1 (Soja sob plantio direto); sistema C2 (arroz sob plantio convencional) e; sistema C3 (milho + Brachiaria brizantha sob plantio direto). Foi também usada uma sétima área de cinco ha, mantida sob pastagem contínua de Brachiaria decumbens, por 19 anos após implantação designada por CP e uma oitava área de cerrado nativo chamada de CE. De uma forma geral, os atributos físico-hídricos e dentre eles as curvas de retenção de água do solo e os respectivos valores do índice-S são alterados, quando submetidos ao manejo com implementos agrícolas e ao pastoreio animal, se comparados à área de cerrado nativo, considerada área de referência neste estudo. O uso do índice-S para avaliar a qualidade física do solo, do ponto de vista da sua estrutura de qualidade por meio da curva de retenção de água pode ser uma opção viável, uma vez que não têm algumas das limitações encontradas no uso de outros indicadores de qualidade do solo. Contudo, sua aplicação demanda um número maior de investigações regionalizadas para diferentes sistemas de manejo e plantas cultivadas, tipos de solo, clima, atividade biológica do solo, dentre outros, relacionando seus valores críticos a índices médios de produtividade agrícola, para que se possa utilizá-lo com segurança na determinação da qualidade física efetiva do solo

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:36:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Lizete_Stumpf.pdf: 2371879 bytes, checksum: 6016698f00243a4e4da56fcfcfb81d48 (MD5) Previous issue date: 2011-04-07 / The largest Brazilian coal mine is located in the municipality of Candiota, Rio Grande do Sul state. Carbon seams lie near the surface around 10 to 25 meters deep, it can be mined open-pit. This mining method uses a dragline, a large machine for removing carbon, it involves changes in topography, vegetation and hydrological regime of the area. Density, porosity and water retention are directly affected. The major change of constructed soil physical attributes comes from removal of layers of original soil and deposition on the regeneration areas. Excessive machinery traffic during soil construction causes compaction of the area, it makes difficult water infiltration into soil profile facilitating water erosion, and inhibiting the vegetation of the area. The use of soil uncompressed plants is an important strategy on recovering soil structural quality. The knowledge of physical parameters as density and aggregation of constructed soils in mining areas must be considered of great importance for evaluating physical attributes since it can indicates changes in porosity, degree of compaction, root penetration, and water and air permeability. Mechanical parameters as pre- consolidation pressure and compression index can indicate soil bearing capacity. The general objective of the work was analyze the potential of different cover crops on recovery of coal mining degraded areas, by determining physicmechanical parameters of the constructed soil over time. Treatments with single plants established in October-November, 2007 were analyzed T1- Capim vaquero (Cynodon dactilon), T2 - Braquiaria brizanta (Brachiaria brizantha), T3 - Tanzânia (Panicum maximun), T4 - Braquiaria humidícola (Brachiaria humidicola), T7 - Hemartria (Hemarthria altissima), T8 - Grama Tifton (Cynodon dactilon). Constructed soil without cover crops was used as a control SCSP in order to observe the action of plants on constructed soil attributes recovery. As general conclusions we can state that because of little time for establishing the experiment, the cover crop had incipient action on improvement of physical attributes, but when compared with control presented highest density and porosity, DPM, and percentage of macroaggregates, highlighting Brachiaria. / A maior jazida brasileira de carvão mineral localiza-se em Candiota-RS. Nesta localidade o carvão encontra-se próximo à superfície, em torno de 10 a 25m de profundidade, podendo ser minerado a céu aberto. Este método de lavra emprega a dragline , máquina de grande porte, para remoção do carvão, acarretando em modificações na topografia, na vegetação e no regime hidrológico da área. Logo, a principal alteração dos atributos físicos do solo construído advém da remoção das camadas do solo original e deposição nas áreas de regeneração. O excessivo tráfego de máquinas durante a construção do solo acarreta na compactação da área, dificultando a infiltração da água ao longo do perfil, facilitando a erosão hídrica e inibindo a revegetação da área. O uso de plantas que atuam como descompactadoras do solo constitui-se importante estratégia na recuperação da qualidade estrutural de solo. O conhecimento de parâmetros físicos como a densidade e a agregação de solos construídos em áreas de mineração deve ser considerado de grande importância na avaliação dos atributos físicos, já que poderá indicar as mudanças ocorridas na porosidade, grau de compactação, penetração das raízes e permeabilidade da água e do ar. Os parâmetros mecânicos como a pressão de pré-consolidação e o índice de compressão podem indicar a capacidade de suporte de carga do solo, podendo evitar a compactação adicional da área. Neste contexto, o objetivo geral do trabalho foi analisar o potencial de diferentes plantas de cobertura na recuperação de áreas degradadas pela mineração de carvão, através da determinação de parâmetros físico-mecânicos do solo construído, ao longo do tempo. Foram analisados os tratamentos com as plantas solteiras, implantadas em outubro/novembro de 2007: T1- Capim vaquero (Cynodon dactilon), T2 - Braquiaria brizanta (Brachiaria brizantha), T3 - Tanzânia (Panicum maximun), T4 - Braquiaria humidícola (Brachiaria humidicola), T7 - Hemartria (Hemarthria altissima), T8 - Grama Tifton (Cynodon dactilon). Como testemunha usou-se o solo construído sem plantas de cobertura SCSP, no intuito de observar a ação das plantas na recuperação dos atributos do solo construído. Como conclusões gerais pode-se dizer que devido ao pouco tempo de implantação do experimento, as plantas de cobertura tiveram ação incipiente na melhoria dos atributos físicos-mecânicos, mas ao serem comparadas com a testemunha, apresentaram melhores valores de densidade, porosidade total, DMP e porcentagem de macroagregados, destacando as braquiarias, até o presente momento.

Long-term use of management systems result in alteration in physical and chemical soil properties and its intensity is related to time, soil and climate conditions. Physical properties are more susceptible to changes by the tillage system, while chemical properties by the residue management and nutrient application, resulting in different responses of crops growth and yield. This study was performed in order to evaluate long-term effect of applying soil tillage systems (NT = no-till; CP = chisel plow + 1 secondary disking; CT = primary + 2 secondary disking; CTb = CT with crop residues burned; and CTr = CT with crop residues removed from the field) and nutrient sources (C = control, without nutrient application; MF = mineral fertilizers according official recommendation for each crop; PL = 5 Mg ha-1 of wet matter of poultry litter; CM = 60 m3 ha-1 of liquid cattle manure; and SM = 40 m3 ha-1 of liquid swine manure) on soil properties and crop production. Soil physical and hydraulic properties and aggregate stability were evaluated at the end of ninth year of the experiment and in five sampling times throughout the tenth year; soil mechanical properties related to soil strength and penetration resistance were determined for some treatments combinations in the tenth year; soil cover, temperature and moisture were determined throughout corn cycle in 2003/2004 crop season, when corn growth and yield were also measured. No-till showed greater bulk density and lower macroporosity and total porosity after tillage and seeding operations, but the differences reduced over time. All tillage systems showed higher compaction degree at depth around 15 cm. Greater mean diameter of air-dry aggregates were found in tillage treatments and layers with higher bulk density, showing close relation between these two parameters. Wet-aggregate stability, on the other hand, was affected by aggregate moisture previous to wet-sieving determination, and greater values were found in tillage treatments where residues were kept in the field. At superficial layer of no-till was observed higher soil strength, as determined by the precompression stress, and to penetration resistance in untrafficked interrow. In seeding row and recent trafficked interrow the differences in penetration resistance among tillage systems were smaller. Higher soil temperature and daily amplitude were found in tilled treatments, mainly at the beginning of corn cycle. After rainfall events, soil moisture reduced faster in chisel plow system, followed by conventional tillage. Higher moisture content and lower water tension was found in no-till system even in long period with hydric deficits, resulting in higher water storage and availability to crops. Higher water availability seems to be the main factor in determining higher crop growth and yield in no-till treatment. Nutrient sources treatments had small effect on physical soil properties, but high effect on chemical properties and crop growth and yield. Greater growth and yield were observed with poultry litter and swine manure application, because of residual and immediate effect of nutrient application through these materials. / A utilização continuada de diferentes sistemas de manejo determina alterações nas propriedades físicas e químicas do solo, cuja intensidade depende do tempo de uso e das condições edafoclimáticas. As propriedades físicas são mais afetadas pelos sistemas de preparo enquanto que as propriedades químicas pelo manejo dos resíduos das culturas e pela aplicação de nutrientes, resultando em respostas diferenciadas em termos de crescimento e produção das culturas. O efeito de sistemas de manejo sobre as propriedades do solo e produção de culturas foi estudado em um experimento conduzido desde 1994 na Estação Experimental da Epagri de Campos Novos, em um Nitossolo Vermelho. Os tratamentos de manejo do solo foram constituídos de uma combinação de cinco sistemas de preparo (PD = plantio direto; PE = preparo com escarificador + 1 gradagem; PC = lavração + 2 gradagens; PCq = PC com resíduos queimados e; PCr = PC com resíduos retirados) e cinco fontes de nutrientes (TT = testemunha, sem aplicação de nutrientes; AM = adubação mineral de acordo com a recomendação para cada cultura de verão; EA = 5 Mg ha-1 ano-1 de matéria úmida de cama de aviário; EB = 60 m3 ha-1 ano-1 de esterco líquido de bovinos e; ES = 40 m3 ha-1 ano-1 de esterco líquido de suínos). Foram avaliadas algumas propriedades físicas do solo associadas à forma da estrutura e a estabilidade de agregados após nove anos de condução do experimento e em cinco épocas durante o décimo ano; propriedades mecânicas e resistência à penetração foram determinadas em algumas combinações de tratamentos no décimo ano; temperatura e umidade do solo foram determinadas durante o ciclo da cultura do milho na safra 2003/2004, quando também foram avaliados o crescimento da parte aérea e sistema radicular do milho, bem como a produção de massa seca das culturas de cobertura de inverno e de grãos de milho. O PD apresentou maior densidade e menor macroporosidade e porosidade total logo após as operações de preparo e semeadura, mas estas diferenças reduziram com o passar do tempo. Todos os sistemas de preparo apresentaram maior estado de compactação na camada de 5 a 20 cm de profundidade após seis meses da última operação de preparo. Maior diâmetro médio de agregados secos ar foram observados nos tratamentos e profundidades com maior densidade do solo, indicando estreita associação entre estas duas variáveis. A estabilidade dos agregados, por sua vez, foi afetada por pequenas variações na umidade das amostras por ocasião da análise e maiores valores de estabilidade foram encontrados nos tratamentos de preparo com manutenção da palha na lavoura. Nas camadas superficiais do PD foi observada maior resistência mecânica à deformação, estimada pela tensão de pré-consolidação, e à penetração de raízes nas entrelinhas de semeadura sem tráfego recente. Na linha de semeadura e na entrelinha com tráfego recente as diferenças da resistência à penetração entre os sistemas de preparo foram menores. Maior temperatura do solo e maior amplitude diária foram observadas nos sistemas com maior revolvimento do solo, principalmente no início do ciclo da cultura do milho. Na camada superficial, após a ocorrência de chuvas, a umidade do solo reduziu mais rapidamente no PE, seguido do PC. No PD foi observado maior teor de umidade nesta camada mesmo em período prolongado de déficit hídrico, indicando ma ior armazenamento e disponibilidade de água para as plantas. Os tratamentos de aplicação de fontes de nutrientes tiveram pouco efeito sobre as propriedades físicas, hídricas e mecânicas do solo e sobre a temperatura e armazenamento de água, mas foram determinantes para o crescimento vegetativo e produção das culturas. Maiores crescimento e produção foram observados nos tratamentos com aplicação de cama de aviário e de esterco de suínos, resultado do efeito residual e imediato da aplicação destes materiais ao longo de nove anos. Entre os sistemas de preparo, a produção foi maior no PD, provavelmente em função do maior armazenamento e disponibilidade de água, já que a fertilidade do solo neste tratamento era inferior ao PE e PC ao final do nono ano.

O processo de recuperação das terras degradadas pela pecuária, principalmente no Brasil, tornou-se uma solução incontestável para atender à necessidade alimentar não somente do país, mas também mundial. Com o fim de avaliar a qualidade física de recuperação de áreas degradadas, propõe-se neste trabalho, aplicar o método de Tomografia Computadorizada de Raios-X (T.C.), mais precisamente o uso de um microtomógrafo não médico. As amostras de solo foram coletadas no entorno da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira (SP) e pastagens do MS. Foram selecionados seis tratamentos de solo para a aplicação de procedimentos técnicos: um ocupado por vegetação nativa (Cerrado), um de pastagem recuperada, um de pastagem degradada, outro de solo tratato com Astronium fraxinifolium (Gonçalo-alves) + Brachiaria decumbens + Lodo de esgoto, um de solo degradado/decapitado e um último de solo recuperado. Inicialmente, foi feito um estudo básico sobre os fundamentos da Física do Solo, o método de Tomografia Computadorizada e as técnicas de recuperação de solo. Em seguida foram obtidas as imagems tomográficas por meio de microtomógrafo e de software NRCon, pertencentes à Embrapa Instrumentação e à Faculdade de Odontologia da Unesp - Araraquara. Assim, baseado nessas imagens, foi utilizado o software CT-Analiser para a obtenção dos atributos físicos como densidade, tamanho dos agregados e porosidade, que são fundamentais para avaliação de qualidade ambiental de solo. Como resultado desse trabalho foram observadas diferenças qualitativas e quantitativas dos seis tipos de solo por meio das análises de imagem e, posteriormente, comparado com os resultados obtidos pelo método convencional. Por último, foi construído um modelo tridimensional para visualizar o interior das amostras de solo. Dessa forma, o trabalho mostrou a potencialidade e a aplicação do método de T.C. nas investigações de solo, em particular nos indicadores de qualidade física e ambiental dos solos estudados. / The process of recovery of land degraded by livestock, mainly in Brazil, has become an incontestable solution to meet the needs of national and international food. This dissertation reports on the application of the X-ray Computed Tomography, more precisely a non-medical microtomograph, to the analysis of the physical quality of soils in the degraded area recovering. The soil samples were collected in the surroundings of Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira (SP) and pastures in MS. Six sites were selected for the application of the technical procedures: a portion occupied by native vegetation (cerrado), a recovered pasture, a degraded pasture, a pasture treated with Astronium fraxinifolium (Gonçalo-alves)+Brachiaria decumbens+sewage sludge, a pasture of degraded/beheaded soil and a recovered soil. Initially, a theoretical study of the Soil Physics, the Computerized Tomography method and the techniques of soil recovery was conducted. The tomographic images were obtained by means of a microtomograph and NRCon software from Embrapa Instrumentação and UNESP Dentistry School - Araraquara. The CT-Analyser software was used to obtain the physical attibutes, such as density, porosity and size of aggregates, which are fundamental to evaluate the physical characteristics of the soil. The image analysis showed qualitative and quantitative differences in the six types of soil and the results were compared with those obtained by the conventional method. A tridimensional model was constructed to show the interior of the soil samples. The study has proved the potential and application of the C.T. method to the soil investigations, especially in the indicators of the physical and environmental quality of the soils studied.

Conduziu-se durante dois anos, em um Latossolo Vermelho Amarelo, em Piracicaba-SP (22o41’00" S; 47o39’00" O; 554 m de altitude), um experimento com a cultura da cana-de-açúcar. Foram utilizados 9 tratamentos com 4 repetições, implantados num delineamento em blocos ao acaso. Os tratamentos foram: tr1 - adubação mineral + calagem; tr2, tr3; tr4 e tr5 - doses de lodo de esgoto (respectivamente, 0; 33; 66 e 99 Mg ha-1, no primeiro ano, e 0; 37; 74 e 112 Mg ha-1, no segundo ano); tr6, tr7; tr8 e tr9 - doses de composto de lixo (respectivamente, 0; 20; 40 e 60 Mg ha-1, no primeiro ano, e 0; 24; 48 e 72 Mg ha-1, no segundo ano). Os resíduos foram aplicados manualmente na superfície do solo e incorporados com enxada rotativa, no primeiro ano em área total e no segundo apenas na entrelinha. Foram determinados, em cada parcela, os seguintes parâmetros do solo: composição granulométrica (amostras coletadas antes da implantação do experimento); o conteúdo de carbono orgânico (amostras coletadas em 15 datas durante os dois anos); conteúdo de argila dispersa em água, densidade e porosidade total (amostras coletadas ao final do primeiro e do segundo ano do ciclo da cultura); curva de retenção de água, condutividade hidráulica do solo saturado e condutividade hidráulica relativa (amostras coletadas ao final do primeiro ano do ciclo da cultura); e condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado (determinada no campo ao final de dois anos do ciclo da cultura, utilizando o infiltrômetro de tensão). Os resultados obtidos mostraram que houve redução da densidade do solo e aumento da porosidade total com o aumento das doses dos resíduos, para a camada de 0 a 0,15 m de profundidade, no segundo ano de aplicação. Nas parcelas que receberam aplicações de ambos os resíduos, houve aumento da condutividade hidráulica do solo próximo à saturação e redução à medida que o solo se afasta da saturação, para a faixa de potencial mátrico estudada (0 a 1 kPa). O decaimento da condutividade hidráulica relativa, a partir da saturação, foi inicialmente mais acentuado nas parcelas que receberam aplicações de ambos os resíduos, quando comparadas às que não receberam resíduos. Verificou-se também, através de análises de regressão múltipla, que diferenças na retenção de água e no conteúdo de argila dispersa em água, que pela análise de variância convencional seriam atribuídas exclusivamente aos tratamentos, de fato eram parcial ou totalmente devidas a variações não casuais na composição granulométrica do solo. Pelos resultados pôde-se concluir que a aplicação de resíduos urbanos ao solo leva a modificações de propriedades como a densidade e porosidade total do solo, a condutividade hidráulica do solo saturado e a condutividade hidráulica do solo não saturado. Pôde-se concluir também que a casualização dos tratamentos na área experimental não garante a ausência de covariação entre os tratamentos e outras variáveis independentes, as quais podem interferir nas propriedades de interesse (variáveis dependentes) e, conseqüentemente, na eficiência da análise de variância feita de maneira convencional, sendo recomendado a realização de um "ensaio em branco" para verificar a eficiência desta casualização. / An experiment was carried out during two years on a Red Yellow Latosol cropped with sugar-cane, located in the country of Piracicaba-SP (22o41’00" S; 47o39’00" W; 554 m high). Nine treatments with 4 replications were used in a random-block experimental design. The treatments were: tr1 - mineral fertilization + CaCO3; tr2, tr3; tr4 and tr5 - levels of sewage sludge (respectively, 0; 33; 66 and 99 Mg ha-1, in the first year, and 0; 37; 74 and 112 Mg ha-1, in the second year); tr6, tr7; tr8 and tr9 - levels of composed of garbage (respectively, 0; 20; 40 and 60 Mg ha-1, in the first year, and 0; 24; 48 and 72 Mg ha-1, in the second year). The residues were manually applied on the soil surface and incorporated with a rotative plough. In the first year, the incorporation was done on the total area; in the second year only in inter-rows. The following soil parameters were determinated in each plot: particle size distribution (samples collected before the installation of the experiment); organic carbon content (15 samplings along the two years); natural clay content, soil bulk density and total soil porosity (sampling at the end of the first and second years of the growing cycle); water retention curves, saturated hydraulic conductivity and relative unsaturated hydraulic conductivity (samples collected at the end of the first year of the growing cycle); and saturated and unsaturated hydraulic conductivity (determined in situ at the end of the first and second years of the growing cycle, using tension infiltrometer). Results show a decrease the soil bulk density and increase of total porosity as the levels of residue application increased, for the 0 to 0.15 m soil layer, in the second year of application. On the plots that received applications of both residues, there was increase of the hydraulic conductivity near the soil saturation and decrease for the 0 to 1 kPa matric potential range. The decline of the relative hydraulic conductivity starting from the saturation, was initially more accentuated in the plots that received applications of both residues as compared with the ones that did not. It was also verified, through analyses of multiple regression, that differences in the water retention and in the natural clay content, that they would be attributed exclusively to the treatments by the conventional variance analysis, they were partially or totally owed to non casual variations in the particle size distribution of the soil. It could be concluded that the soil application of urban residues causes modifications of soil physical properties as saturated and unsaturated soil hydraulic conductivity. It could also be concluded that the randomization of the treatments in the experimental area does not guarantee the covariance absence between the treatments and other independent variables, which can interfere in the properties of interest (dependent variables) and, consequently, in the efficiency of the variance analysis done in a conventional way.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ademir Oliveira Ferreira.pdf: 1294842 bytes, checksum: 8d7036f6aefa0cf3c549b0c63029e109 (MD5) Previous issue date: 2009-07-13 / Decrease in soil organic carbon (SOC) content of the surface layer into deeper layers indicates the occurrence of the stratification in the profile due to continuous C addition of crop residues enriching the soil surface layer. The objective of this study was: in Chapter 3 the relationship of stratification (RE) of C of the soil organic matter (SOM) pools can be an indicator of C sequestration in no-tillage soils? In the chapter 4 the tensile strength of aggregates is affected by the C content of Pedosequence of Latosol with medium and clay texture? in Chapter 5 which is the C balance and the amount of crop residue needed to maintain a stable C balance in a Latosol with a medium and clay texture? The experimental design was a completely randomized 2x2x2 factorial with 12 treatments. Treatments consisted of: a) an Oxisol (Red Latosol) with medium and clayey texture, b) two soil sampling periods (T1 and T2) with one year interval between them, and c) two soil sampling depths (0-5 and 5-20 cm). The soil attributes assessed were: the separation of water stable aggregates classes (19-8, 8-4, 4-2, 2-1, 1-0,5 and 05-0,25 mm), particulate organic carbon (POC), total particulate nitrogen (TPN) in the aggregate classes. Also was determined total organic carbon (TOC) and total nitrogen (NT) in the whole sample and in the aggregates sizes classes and tensile strength of aggregates. The relationship of stratification was calculated by dividing the TOC and TN values of 0-5 cm layer by the values of the same attributes of 5-20 cm layer. The C sequestration rate and the stratification ratio changes were calculated by the difference between the T2 values minus T1. The tensile strength was measured in soil aggregates and assessed in 1920 aggregates for each sampling time. Also TOC and NT content were measured in aggregates. The aggregates greater than 8 mm represented more than 70 of the total mass in both the clay and in sandy soil. The relationship of stratification ratio (0-5:5-20 cm) of SOC, TN, POC and TPN soil indicated the improvement of the surface layer. A significant linear relationship between the SR and C sequestration rate in both textural classes showed an increase in C sequestration and was more evident in LV with medium texture. The increase in TOC content resulted in decreased tensile strength (TS) of the aggregates and was more evident in the 0-5 cm layer. The TS showed inverse relationship with the soil density and was higher in the LV medium texture. The rate of sequestration of C was 0.86 for the LV with medium texture and 0.76 Mg ha-1 for the clay texture and to maintain the stable balance of C is required an input of 8.6 Mg ha-1 of crop residues. The results presented confirm the hypothesis of SR to be a sensitive indicator for the rate of carbon sequestration in no-tillage soil. Key-words: Carbon stock, Carbon balance, Carbon sequestration, Soil management systems, particulate organic carbon, particulate nitrogen. / A redução no conteúdo de carbono (C) da camada superficial em direção as camadas mais profundas do solo indica a formação da estratificação no perfil devido à adição contínua de C pelos resíduos orgânicos resultando no enriquecendo a camada superficial do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os seguintes assuntos: a) a relação de estratificação (RE) de C dos compartimentos da matéria orgânica do solo (MOS) pode ser um indicador do seqüestro de C no sistema plantio direto. b) a resistência tênsil dos gregados pode ser afetada pelo conteúdo de C em Pedossequencia de Latossolo com textura média e argilosa. c) o balanço de C e a quantidade de resíduos culturais necessária para manter o equilíbrio estável de C em um Latossolo com textura média e argilosa. O delineamento experimental foi um fatorial 2x2x2 inteiramente casualizado com 12 tratamentos. Os tratamentos constituíram-se de: a) um Latossolo Vermelho com textura média e argilosa, duas épocas de amostragem do solo (E1 e E2) com um ano de intervalo entre si e duas profundidades de amostragem (0-5 e 5-20 cm). Os atributos avaliados foram: a separação das classes de agregados do tamisamento úmido (19-8, 8-4, 4-2, 2-1, 1-0,5 e 05-0,25 mm), o carbono orgânico particulado (COP), o nitrogênio total particulado (NTP) nas classes de agregado, o C orgânico total (COT) e o nitrogênio total (NT) na amostra integral e nas classes de agregados e a resistência tênsil dos agregados. A relação de estratificação (RE) foi calculada dividindo-se o valor de COT e NT da camada de 0-5 cm pelo valor na camada 5-20 cm. A taxa de seqüestro de C e a variação da relação de estratificação foram calculadas através da diferença (D) entre os valores da E2 menos o da E1. A resistência tênsil (RT) do solo foi avaliada em 1920 agregados de cada época de coleta, determinando-se, também o conteúdo de COT e NT. A classe de agregado > 8 mm representou mais de 70% da massa dos agregados tanto na textura argilosa como na arenosa. Da mesma forma, o conteúdo de COT e NT foram maiores na classe de agregado > do que 4 mm comparado as demais classes nas duas classes texturais. A relação de estratificação 5:5-20 cm) de COT, NT, COP e NTP do solo indicou a melhoria da qualidade do solo da camada superficial. A relação linear e significativa entre o DRE com a taxa de seqüestro de carbono nas duas classes texturais mostrou o aumento no seqüestro de C e foi mais evidente no LV com textura média. O incremento do conteúdo de COT resultou na diminuição da resistência tênsil (RT) dos agregados e foi mais evidente na camada de 0-5 cm. A RT apresentou relação inversa com a densidade do solo e foi superior no LV textura média. A taxa de seqüestro de C foi de 0,86 para o LV textura média e 0,76 Mg ha-1 para o textura argilosa e para manter o equilíbrio estável de C é necessário o aporte de 8,6 Mg ha-1 de resíduos culturais. Os resultados apresentados confirmaram a hipótese da RE ser um indicador sensível para a taxa de seqüestro de carbono no solo em um sistema sob plantio direto consolidado.