Orientador: Alan Rodrigo Panosso / Resumo: Áreas convertidas para florestas plantadas e sistemas silvipastoris (SSPs), além de contribuírem para a sustentabilidade do sistema e promover maior biodiversidade, tem um papel importante na mitigação dos gases do efeito estufa (GEEs). Deste modo, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a variabilidade espacial da emissão de CO2 (FCO2) e do estoque de carbono do solo (EstC) em áreas com 30 anos de conversão de lavoura para o sistema silvipastoril (consórcio de aroeira e capim braquiária) e floresta plantada de eucalipto, no município de Selvíria-MS. Foram instaladas duas malhas amostrais, uma de 100 × 100 m contendo 102 pontos na área de eucalipto (EU) e outra com 86 pontos amostrais no sistema silvipastoril (SSP), possibilitando fazer uma estatística mais confiável em termos de variabilidade espacial. A emissão de CO2 do solo foi determinada por meio do sistema LI-8100, juntamente à determinação de temperatura e umidade do solo. Os resultados indicaram que a área de EU obteve a maior média de FCO2 (7,22 mol m-2 s-1), maior valor de EstC (21,75 Mg ha-1), e maior grau de humificação da matéria orgânica (HLIFS), indicando um material mais recalcitrante, se comparada ao SSP. A análise variográfica indicou que o intervalo de dependência espacial do FCO2 para SSP variou de 19,8 a 87,9 m, enquanto na EU os valores variaram de 22,3 a 60,9 m. O FCO2 apresentou melhor correlação espacial com estoque de carbono do solo. Os mapas de FCO2 mantiveram um padrão de variabilidade espac... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Areas converted to planted forests and silvopastoral systems (SSPs), besides contributing to the sustainability of the system and promoting greater biodiversity, play an important role in the mitigation of greenhouse gases (GHGs). Thus, the objective of the present work was to evaluate the spatial variability of CO2 emission (FCO2) and soil carbon stock (EstC) in areas with 30 years of conversion to the silvipastoril system (Myracrodruon urundeuva, consortium and brachiaria grass) and planted forest of eucalyptus, in the municipality of Selvíria-MS. Two sample meshes were installed, one of 100 × 100 m containing 102 points in the eucalyptus (EU) area and the other with 86 sampling points in the silvipastoral system (SSP), making it possible to make a statistic more reliable in terms of spatial variability. The CO2 emission of the soil was determined by the LI-8100 system, together with the determination of soil temperature and humidity. The results indicate that the EU area obtained the highest average FCO2 (7.22 μmol m-2 s-1), a higher value of EstC (21.75 Mg ha-1), and a higher degree of humification of organic matter (HLIFS), indicating a more recalcitrant material, when compared to SSP. The variographic analysis indicated that the spatial dependence range of FCO2 for SSP ranged from 19.8 to 87.9 m, while in the EU the values ranged from 22.3 to 60.9 m. FCO2 showed better spatial correlation with soil carbon stock. The FCO2 maps maintained a spatial variability pattern ove... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aims to evaluate the emission of methane (CH4) generated in an anaerobic stabilization pond used to treat wastewater from a cattle slaughterhouse, which is located in Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). In addition to the quantification of CH4 by gas chromatography, it was evaluated the emissions of other greenhouse effect gases (GHG) such as carbon dioxide (CO2) and nitrous oxide (N2O). It was verified the occurrence of two types of fluxes for a release of produced methane: the diffusive, with a daily average equal to 196.0 ± 51 mgCH4m-2h-1; and the ebullient, resulting of the random and sudden release of gases in the form of bubbles with variations between 67.0 and 1295.0 mgCH4m-2h-1. The flow rates values calculated from theoretical models presented significantly higher than the experimental ones, ranging from 387.0 to 410.0 mgCH4m-2h-1, since it was not taken into account the different variables of interference in anaerobic treatment, such as the needs and interactions between bacteria, dilution of the wastewater, and physical-chemical factors. The data revealed a higher production of CO2 (55 vol%) than CH4 (45 vol%) indicating reduction in the production of CH4 and its partial oxidation caused by oscillation in the layer of foam found during the research period. The presence of N2O in the samples indicated the presence of O2 dissolved in the wastewater. The results of this study evidenced that the anaerobic ponds constitute important sources of GHG, emphasizing the importance to control the use of this technology, as a way of mitigating the emission of gaseous compounds into the atmosphere and contribute to reducing the possible negative effects in the environment. / Este trabalho objetiva avaliar a emissão de metano (CH4) gerado em uma lagoa de estabilização anaeróbia utilizada no tratamento de águas residuárias de um abatedouro de bovinos, o qual está localizado no município de Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). Adicionalmente à quantificação do CH4 por cromatografia gasosa, foi avaliada a emissão de outros gases de efeito estufa (GEE), tais como o dióxido de carbono (CO2) e o óxido nitroso (N2O). Foi verificada a ocorrência de dois tipos de fluxos para a liberação de metano produzido: o difusivo, com média diária igual a 196,0 ± 51 mgCH4m-2h-1; e o ebulitivo, resultante da liberação aleatória e súbita de gases na forma de borbulhas, com variações entre 67,0 e 1.295,0 mgCH4m-2h-1. Os valores de fluxos calculados a partir de modelos teóricos apresentaram-se sensivelmente maiores do que os experimentais, variando de 387,0 a 410,0 mgCH4m-2h-1, uma vez que não levaram em conta as diferentes variáveis de interferência no tratamento anaeróbio, como as necessidades e interações entre bactérias, diluição do efluente líquido, e fatores físico-químicos. Os dados revelaram uma maior produção de CO2 (55 vol%) do que de CH4 (45 vol%) indicando redução na produção de CH4 ou sua oxidação parcial causada por oscilação na camada de escuma verificada durante o período da pesquisa. A presença de N2O nas amostras indicou a presença de O2 dissolvido no efluente. Os resultados obtidos nesse estudo evidenciam que as lagoas anaeróbias constituem importantes fontes de GEE, ressaltando a importância no controle na utilização dessa tecnologia, como uma forma de mitigar a emissão de compostos gasosos para a atmosfera e contribuir para a redução nos possíveis efeitos negativos sobre o meio ambiente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The application of pig slurry into the soil can result in losses of nitrogen (N) through volatilization of ammonia (NH3) and the emission of nitrous oxide (N2O), which reduce the efficiency of pig slurry (PS) as source of N to crops, besides adversely affecting the environment, human and animal health. Among strategies under investigation in other countries to mitigate these problems includes the injection of PS in soil and the use of nitrification inhibitors. In Brazil, the research in this area is still in initial stages. Therefore, the aim of this study was to evaluate the efficiency of injecting PS into the soil and the application of nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) in reducing N losses through volatilization of NH3 and N2O emissions in no-till corn. The study was conducted from December 2011 to May 2012 at the Federal University of Santa Maria and the treatments were: T1-control; T2-urea-N + PK; T3-PS surface; T4- PS surface + DCD; T5-injected PS and T6- PS injected + DCD. The dose of DCD (10 kg ha-1) was mixed with PS (50 m3 ha-1) at the time of its application in the field. The application of PS increased emissions of N2O and NH3. Although the strategy of injecting the PS has been efficient in controlling of emissions of NH3, by reducing it to 97,5%, however, it increased N2O emissions by 49,4%, in comparison to the application of PS on soil surface. The application of DCD with PS reduced N2O emissions by 62,0% in surface application and by 69,3% when PS was injected while N loss through volatilization of NH3 was unaffected. The results of this study indicates that injection of pig slurry into the soil under no tillage, combined with the use of the nitrification inhibitor dicyandiamide, is an effective strategy to mitigate the potential pollution of the environment by PS, in addition to preserving the value of fertilizer as source of N to the plants. / A aplicação de dejetos líquidos de suínos no solo pode resultar em perdas de nitrogênio (N) através da volatilização de amônia (NH3) e da emissão de óxido nitroso (N2O), as quais reduzem a eficiência dos dejetos líquidos de suínos (DLS) como fonte de N às culturas, além de impactarem negativamente o ambiente e a saúde humana e animal. Entre as estratégias em estudo em outros países para atenuar esses problemas destacam-se a injeção dos DLS no solo e o uso de inibidores de nitrificação. No Brasil a pesquisa nessa área ainda é incipiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da injeção de DLS no solo e do uso do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD) em reduzir as perdas de N por volatilização de NH3 e as emissões de N2O em plantio direto de milho. O trabalho foi realizado de dezembro de 2011 a maio de 2012 na Universidade Federal de Santa Maria e os tratamentos avaliados foram os seguintes: T1- testemunha; T2- N uréia + PK; T3- DLS em superfície; T4- DLS em superfície + DCD; T5- DLS injetado e T6- DLS injetado + DCD. A dose de DCD (10 kg ha-1) foi misturada à dose de DLS (50 m3 ha-1) no momento da sua aplicação no campo. A aplicação de DLS aumentou as emissões de NH3 e de N2O. Embora a estratégia de injetar os DLS tenha sido eficiente no controle das emissões de NH3, reduzido-as em 97,5%, ela aumentou as emissões de N2O em 49,4%, em relação à aplicação dos DLS na superfície do solo. Contudo, o inibidor de nitrificação (DCD), aplicado junto com os dejetos, reduziu as emissões de N2O em 62,0% na aplicação em superfície e em 69,3% com a injeção no solo, sem afetar a perda de N por volatilização de NH3. Os resultados deste trabalho indicam que a injeção dos dejetos líquidos de suínos no solo em plantio direto, combinada ao uso do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD), é uma estratégia eficiente para mitigar o potencial poluidor do ambiente pelos DLS, além de preservar o valor fertilizante dos mesmos como fonte de N às culturas.

Injection of pig slurry (PS) into the soil and the addition of nitrification inhibitors have been used in some countries as a strategy for manure nitrogen (N) preservation and mitigation of its pollution potential. The effect of these practices has been assessed mainly on N losses by ammonia (NH3) volatilization and the emission of greenhouse gases (GHGs). Research in this area is still incipient in Brazil. This study was carried out to evaluate the effect of the injection of pig slurry into the soil and the use of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) in the commercial product Agrotain plus (DCD 81%) on N losses by NH3 volatilization and the emission of nitrous oxide (N2O). Two field experiments were carried out over a Paleudalf under no tillage and oat straw mulching from May 2008 to May 2010. On the experiment 1, three treatments were compared over 61 days: PS (60 m3 ha-1) on soil surface, PS injected into the soil, and a control without PS. The accumulated N-NH3 loss, over 196 hours, with PS on soil surface was 4,8 kg N-NH3 ha-1, which was decreased to only 0,03 kg N-NH3 ha-1 with PS injected into the soil. On the experiment 2, five treatments were compared: two with PS (60 m3 ha-1) on soil surface or injected into the soil, two with the addition of Agrotain plus (7 kg ha-1) to the PS prior its application on soil surface or injection into the soil, and also a control without PS or Agrotain plus. The accumulated N-NH3 volatilization over 501 hours was reduced from 8,1 kg N-NH3 ha-1 on the PS on soil surface treatment to only 0,12 kg N-NH3 ha-1 when PS was injected into the soil. The addition of Agrotain plus in surface-applied PS increased the accumulated NH3 volatilization on 6,2 kg N-NH3 ha-1 (77%). On the other hand, the nitrification inhibitor decreased the N-N2O emissions by 74% at the average of both PS application methods. Our results showed that the injection of pig slurry into the soil with the DCD addition as a nitrification inhibitor preserved the ammonia nitrogen in the slurry and reduced the N2O emissions contributing to the mitigation of the pig farming pollution potential. / A injeção de dejetos líquidos de suínos (DLS) no solo e a adição de inibidores de nitrificação vêm sendo utilizadas em alguns países como estratégias para preservar o nitrogênio (N) dos dejetos e mitigar o potencial poluidor dos mesmos. O efeito dessas práticas tem sido avaliado principalmente sobre as perdas de N por volatilização de amônia (NH3) e a emissão de gases de efeito estufa (GEE). No Brasil, a pesquisa nessa área é ainda incipiente. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito da injeção dos dejetos líquidos de suínos no solo e do uso do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD), contido no produto Agrotain Plus (81% de DCD), sobre as perdas de N por volatilização de NH3 e sobre a emissão de óxido nitroso (N2O). Para isso, foram conduzidos dois experimentos a campo, de maio de 2008 a março de 2010, ambos em Argissolo Vermelho Distrófico arênico e em plantio direto, sobre palha de aveia preta. No experimento 1, foram comparados durante 61 dias três tratamentos: aplicação superficial de DLS (60m3 ha-1), injeção de DLS no solo e testemunha sem DLS. A perda acumulada de N-NH3, em 196 horas, com aplicação superficial de DLS foi de 4,8 kg de N-NH3 ha-1, a qual foi reduzida para apenas 0,03 kg de NNH3 ha-1 com a injeção dos DLS no solo. No experimento 2 foram comparados cinco tratamentos, sendo dois com aplicação de DLS (60 m3 ha-1), em superfície e com injeção no solo, dois com aplicação de Agrotain Plus (7 kg ha-1) aos DLS, antes de adicioná-los em superfície ou injetá-los no solo, além de um tratamento testemunha, sem DLS e sem Agrotain Plus. A volatilização acumulada de NH3, em 501 horas, foi reduzida de 8,1 kg de NNH3 ha-1, no tratamento com aplicação superficial dos DLS, para apenas 0,12 kg de N-NH3 ha-1, com a injeção dos mesmos no solo. Com a adição de Agrotain Plus nos DLS aplicados em superfície, a volatilização acumulada de NH3 aumentou em 6,2 kg de N-NH3 ha-1 (77%). Por outro lado, o inibidor de nitrificação reduziu a emissão de N2O em 74%, na média das duas formas de aplicação dos dejetos. Os resultados desse trabalho evidenciaram que a injeção dos dejetos no solo, aliada à adição de DCD como inibidor de nitrificação, reduz as perdas de N por volatilização de NH3 e a emissão de N2O, contribuindo para mitigar o potencial poluidor da suinocultura.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The inclusion of summer cover crops (SCC) in the no-till system is an interesting alternative to promote the addition of elevated quantities of plant biomass and nitrogen (N) to the soil. The C and N dynamics during the SCC residue decomposition can control the nitrous oxide (N2O) fluxes to the atmosphere. This study was carried out to quantify the SCC residue (shoot and root) decomposition, N release and N2O production after the SCC management, in order to select species that combine high biomass and N addition to the soil with low N2O emissions. The study was conducted in 2010 and 2011 from April to September, on a Typic Hapludalf, in the central region of the Rio Grande do Sul state. The SCC used in the experiment were: velvet bean (Mucuna aterrima); pearl millet (Pennisetum americanum); pigeon pea (Cajanus cajan); sunn hemp (Crotalaria juncea); crotalaria (Crotalaria spectabilis) and jack bean (Canavalia ensiformis). In addition, there were two fallow treatments. After the SCC management white oat (Avena sativa) and black oat (Avena strigosa) were sowed in 2010 and 2011, respectively. Each year the N fertilizer was applied only in one of the two fallow treatments. In both years the SCC residue decomposition and N release was evaluated through the mesh-bag technique and the N2O fluxes were evaluated through the static chamber technique. The C and N release dynamics followed same pattern for both the SCC shoots and roots. The highest C and N release was observed from shoot residues during first 30 days after SCC management. After 140 days, lowest C and N release from both shoot and root residues was observed from jack bean while highest was recorded for pearl millet. During this period, roots showed higher values for the remaining C and N, indicating that they can contribute relatively more significantly for the C and N accumulation in the soil. The highest N2O fluxes occurred during first 40 days after SCC management, followed by rainfall events. The C availability seems to control the N2O fluxes to the atmosphere, working directly as the energy source for the denitrifier bacteria or indirectly on the reduction of the O2 availability. The highest N2O cumulative emissions were observed during the decomposition of the crotalaria residue. The N losses as N2O were not proportional to the N addition, reaching 0.8 % of the N added by the SCC. Among SCC, the sunn hemp showed lowest values in terms of N2O emission with relation to added biomass (90 and 176 g of N-N2O Mg-1). Therefore, it can be concluded that among SCC, sunn hemp can be used to combining C and N addition to soil with low N2O emissions. / A inclusão de plantas de cobertura de verão (PCVs) em sistema plantio direto é uma alternativa interessante para promover a adição de elevadas quantidades de fitomassa e nitrogênio (N) ao solo. A dinâmica do C e do N durante a decomposição dos resíduos culturais das PCVs após o manejo pode controlar os fluxos de óxido nitroso (N2O) para a atmosfera. O presente estudo teve como objetivo quantificar a decomposição e liberação de N dos resíduos culturais (parte aérea e raízes) e a produção de N2O após o manejo das PCVs, de modo a selecionar espécies que combinem alto aporte de fitomassa e N ao solo com baixas emissões de N2O. O estudo foi realizado no período de abril a setembro de 2010 e 2011, em um Argissolo Vermelho Distrófico arênico, na região Central do Rio Grande do Sul. As PCVs avaliadas foram: mucuna-preta (Mucuna aterrima); milheto (Pennisetum americanum); guandu-anão (Cajanus cajan); crotalária juncea (Crotalaria juncea); crotalária spectabilis (Crotalaria spectabilis) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis). Além desses, foram avaliados dois tratamentos que permaneceram em pousio. A cultura de inverno semeada em sucessão às PCVs e aos pousis em 2010 foi a aveia branca (Avena sativa) e em 2011a aveia preta (Avena strigosa). Apenas a aveia semeada em um dos tratamentos em pousio recebeu adubação nitrogenada. Nos dois anos a decomposição e a liberação de N dos resíduos culturais das PCVs foram avaliadas usando a metodologia dos sacos de decomposição e os fluxos de N2O através do método da câmara estática. A dinâmica de liberação do C e do N seguiu um mesmo padrão tanto para a parte aérea quanto para as raízes das PCVs, sendo observada a maior liberação desses elementos nos primeiros 30 dias após o manejo das espécies e nos resíduos culturais da parte aérea. Aos 140 dias, após o manejo, os menores valores de C e N remanescente nos resíduos culturais (parte aérea e raízes) foram observados no feijão-de-porco, enquanto que os maiores valores verificados no milheto. No mesmo período, as raízes apresentaram maiores valores de C e N remanescente, indicando que estas podem contribuir relativamente mais significativamente para acúmulo de C e N no solo. Os maiores fluxos de N2O ocorreram nos primeiros 40 dias após o manejo, seguidos da ocorrência de precipitações pluviométricas. A disponibilidade de C parece controlar os fluxos de N2O para a atmosfera, servindo diretamente como fonte de energia para bactérias desnitrificadoras ou indiretamente na redução do O2 disponível. As maiores emissões cumulativas foram observadas durante a decomposição dos resíduos culturais da crotalária spectabilis. A perda de nitrogênio na forma de N2O não foi proporcional a adição de N, atingindo 0,80% do N adicionado pelas PCVs. Entre as leguminosas, a crotalária juncea apresentou os menores valores (90 e 176) para a relação g N-N2O Mg-1 de fitomassa adicionada e foi a espécie que melhor combina adição de C e N ao solo com baixas emissões de N2O.

Agriculture is directly linked to atmospheric concentration of greenhouse gases (GHG) through basic processes that occur in the soil-plant system. Agricultural soils can act as a source or sink of GHG depending on the management practices adopted. The objective of this research was to evaluate the GHG flux in different soil management systems. This project was constituted by two studies, conducted in long-term (22 years) experiment in a Rhodic Hapludox located in FUNDACEP research center, Cruz Alta, RS, Brazil. A study was conducted during 2006-2007 to evaluate the C-CO2 flux in a no-till soybean cropping system. Data were collected by an automatic meteorological station mounted in micrometeorological tower two meters above the ground. Turbulent variables were measured by a three-dimensional sonic anemometer Campbell-3D (wind and temperature components) and by an infrared gas analyzer Licor 7500 (H2O e CO2). Eddy covariance method was employed to measure the C-CO2 exchange that resulted of the interaction between atmosphere and the soybean cropping system. Soil temperature was measured using two sensors (thermopar) installed in the soil and for moisture measurement were used two sensors ECH2O. Results confirmed the high photosynthetic activity during daylight, with high values of C-CO2 influx. Low values of total C-CO2 influx were verified, with the culture responding to environmental conditions and to phenologic stage. Soybean cropping system liquid C-CO2 balance was estimated in -7,1 g C m-2. This result suggests a low soybean potential in increasing soil organic matter, even under no-till system. A second study was conducted during winter soil tillage operations (May 2007), using the closed camera method, to evaluate N2O, CH4 and CO2 flux in different soil management systems (conventional tillage, no-till system with soybean and maize residues). The analysis was made through gaseous chromatography. GHG emissions were affected by cropping system and were not affected by soil tillage. Highest N2O emissions occurred in the no-till system with soybean residues. The no-till system with maize residues had similar N2O emissions to conventional tillage system, this result was explained due to low nitrate soil content. The three systems evaluated acted as a CH4 sink. CO2 emissions were higher in the no-till system. / A agricultura está diretamente relacionada à concentração atmosférica de gases de efeito estufa (GEE) através dos processos básicos que ocorrem no sistema solo-planta. Os solos agrícolas podem atuar como fonte ou dreno destes gases dependendo das práticas de manejo utilizadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o fluxo de GEE em diferentes sistemas de manejo de solo. O projeto foi constituído de dois estudos, desenvolvidos em experimento de longa duração (22 anos) sob Latossolo Vermelho distrófico típico situado na Fundação Centro de Experimentação e Pesquisa Fecotrigo (FUNDACEP), Cruz Alta, RS. Com o objetivo de avaliar o fluxo de C-CO2 no sistema solo-soja sob plantio direto (PD), desenvolveu-se um estudo durante a safra agrícola de 2006/2007. Os dados foram coletados por uma estação meteorológica automática montada em torre micrometeorológica de dois metros de altura. Variáveis turbulentas foram medidas por um anemômetro sônico tridimensional Campbell-3D (componentes de vento e temperatura) e por um analisador de gás infravermelho Licor 7500 (H2O e CO2). O método da covariância dos vórtices ( eddy covariance ) foi utilizado para medir o fluxo de C-CO2 que é resultante da interação entre a atmosfera e a cultura de soja. A temperatura do solo foi avaliada utilizando-se dois sensores de temperatura (termopares) inseridos no interior do solo e para a medição da umidade do solo foram utilizados dois sensores ECH2O (Decagon Devices, Inc, USA). Os resultados confirmaram a elevada atividade fotossintética durante o período diurno, com elevados valores de influxo de C-CO2. Foram verificados baixos valores de influxo de C-CO2 total, com a cultura respondendo às condições ambientais e ao estádio fenológico. O balanço de C líquido da cultura da soja indicou baixo potencial em proporcionar incrementos nos teores de matéria orgânica do solo mesmo sob PD. Com o objetivo de avaliar o fluxo de N2O, CH4 e CO2 em diferentes sistemas de manejo de solo (preparo convencional, plantio direto com resíduos de soja e milho) desenvolveu-se um estudo durante os preparos de inverno (maio de 2007) usando o método da câmara fechada. A análise foi realizada por cromatografia gasosa (cromatógrafo Shimadzu GC 2014). As emissões de GEE foram pouco influenciadas pelo preparo do solo no período outono-inverno. As maiores emissões de N2O ocorreram no PD quando na presença de resíduos de soja. Os três sistemas avaliados atuaram como dreno de CH4. As emissões de CO2 foram maiores sob PD do que sob PC.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2110342 bytes, checksum: 3f9be70774b9ec5bfde53b70b4f141ab (MD5) Previous issue date: 2013-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mining is considered to be one activities which impacts heavily the soil, although it doesn t affect large land extensions. In particular, bauxite mining in trenches in Zona da Mata Mineira is characterized by vegetation removal, intense movement of topsoil and exposure of substrates difficult to be colonized by plants, therefore requiring mitigatin actions to rehabilitate the mined sites.There is growing interest in understanding the effects of waste management as direct and indirect sources of greenhouse gases (GHGs), because these fertilizers contain large amounts of N and C, factors that affect production and emissions of three main greenhouse gases associated with agricultural activities (N2O, CO2 and CH4). Additionally, manure application to the soil and cultivation may determine the occurrence of priming effect and lead to reduction of native soil organic matter. In order to validate different strategies to recover sites mined for bauxite in the Zona da Mata Mineira two field studies were carried out: The first study aimed at evaluating the biomass production of signal grass (Brachiaria brizantha cv Marandu) and the changes in total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), labile carbon (CL) and carbon management index (CMI) in areas subjected to increasing doses of poultry litter (PL) (0, 10, 20 and 40 Mg/ha; broadcast on soil surface) and doses of Bayóvar reactive rock phosphate (RP) (0, 1, 2,5 and 5 Mg/ha; in furrow in the planting row) either inthe presence or in the absence of plants, one year after planting. The experiment was conducted in a randomized block design with three replications. It was found that fertilization with PL and RP showed positive effects on the biomass productivity of signal grass, but no significant interactions were observed in the first year.The highest levels of TOC, TN, CL and CMI one year after the application of PL and RP, in subplots with plant, pointed out to the need for the establishment of a vegetation cover in mined sites undergoing reclamation and that signal grass proved to be effective in improving the soil condition in these areas.Increasing PL dosesresulted in significant improvement in soil TOC, TN, CL, and CMI, especially in more superficial soil layers (0-0,10 and 0,10-0,20 m) of subplots with the plant. With the exception of 0,20-0,40 m layer, the application of RP caused negative effects on CL and CMI, especially in subplots without plants. The second study aimed at evaluatingsoil flux of CO2 and CH4in areas mined for bauxite and that were prepared for reclamation through cultivation of signal grass (Brachiaria brizanthacv. Marandu) using poultry litter (PL) at different levels (0, 10, 20 and 40 Mg / ha; surface). It was sought to determine the direct and indirect contribution of PL and signal grass plants to soil CO2 emissions based on changes in 13C natural abundance in two distinct periods: soon after applying the treatments and after the second cut of signal grass plants, employing the cavity ring-down spectroscopy (CRDS) technique. Emissions were measured immediately after PL application (1st to 15th day after PL application) and ten months after PL application (1 to 35 days after second cut ofsignal grass). The first evaluation period focused in the measurement ofchanges in GHG emissions resulting from PL application. In the second evaluation we aimed to verify the effect of signal grass plants and its residues on GHG emissions to the atmosphere. Application of PL led to increases on CO2 emissions from soil, especially in the first 15 days after application. A year later, the direct contribution of PL to CO2emissions was proportionally smaller, especially in the presence of the plant and its residues. The application of PL resulted in positive priming effect and consequent loss of native soil organic matterderived CO2. The presence of plant reversed this scenario, and contributed to eliminate the PL-induced priming effect on soil organic matter. PL addition increased CH4emissions from soil to the atmosphere in these areas, particularly at higher doses. However, this effect was ephemeral and by the eighth day of sampling the soil recovered its drain character. The presence of plant affected CH4flux, but the emissions remain negative (drain effect). It was observed little influence of soil temperature and moisture on CO2 and CH4 emissions after PL application in the evaluated areas during the two evaluation periods. / A mineração pode ser considerada uma das atividades mais impactantes ao solo, embora, no geral, não afete grandes extensões territoriais. Em específico, a mineração de bauxita em trincheiras na Zona da Mata Mineira caracteriza-se pela retirada da vegetação, intensa movimentação das camadas superficiais do solo, e exposição de substratos que dificultam a colonização por plantas, portanto, demandando ações que levem à reabilitação dos sítios minerados.Há também interesse crescente em compreender os efeitos do manejo dos dejetos como fontes diretas e indiretas de gases de efeito estufa (GEE), pois esses adubos contêm grandes quantidades de N, grande parte em formas inorgânicas,, ede C fatores essenciais no controle de processos que conduzem à produção e às emissões dos três principais gases de efeito estufa associados às atividades agrícolas (N2O, CO2 e CH4). Além disso, a aplicação de dejetos ao solo e o cultivo podem determinar a ocorrência do efeito priming, e contribuir para reduzir a matéria orgânica nativa do solo. A fim de validardiferentes estratégias na recuperação de sítios minerados para bauxita na Zona da Mata Mineira foram conduzidos dois estudos de campo. O primeiro buscou avaliar a produção de massa de matéria seca do braquiarão(Brachiaria brizantha cv. Marandu) e o comportamento do carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT), carbono lábil (CL) e índice de manejo de carbono do solo (IMC) em áreas submetidas a adubações com cama de aviário (CM) (0, 10, 20 e 40 Mg/ha; em área total) e fosfato natural reativo Bayóvar (FR) (0, 1, 2,5 e 5 Mg/ha; em linha), na presença ou ausência da planta, após um ano de implantação. O experimento foi conduzido no delineamento em blocos ao acaso, com três repetições. Observou-se quea adubação com CM e FR apresentou efeito positivo sobre a produtividade do braquiarão, porém interações significativas não foram observadas no primeiro ano.Os maiores teores de COT, de NT, de CL, e do IMC um ano após a aplicação da cama de aviário e fosfato natural reativo nas subparcelas com planta apontaram para a necessidade do estabelecimento da cobertura vegetal na recuperação de áreas degradadas pela mineração e a aptidão de gramíneas de gênero Brachiariaem melhorar o ambiente edáfico nessas áreas.Doses crescentes de CM resultaram em acréscimos significativos nos teores de COT, NT, CL, IMC, principalmente nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m do solo das subparcelas com planta. Com exceção da camada de 0,20-0,40 m, a aplicação de FR causou efeitos negativos sobre o CL e o IMC, principalmente no solo das subparcelas sem planta. No segundo estudo objetivou-se avaliar os fluxos de CO2 e CH4 em áreas mineradas para bauxita em processo de recuperação com o uso de cama de aviário em diferentes níveis (0, 10, 20 e 40 Mg/ha; em superfície) e cultivo do braquiarão(Brachiaria brizantha cv. Marandu). Além disso, buscou-se determinar a contribuição direta e indireta da CM e do braquiarão nas emissões de C-CO2 por meio da variação na abundância natural do 13C, nos dois períodos avaliados, após a aplicação dos tratamentos e após o segundo corte do braquiarão, por meio da técnica de cavity ring-down spectrocopy (CRDS).As emissões foram avaliadas logo após a aplicação da CM (1º ao 15º dia após aplicação da CM) e dez meses após (1º ao 35º dia após o segundo corte do braquiarão). Na primeira avaliação, objetivou-se mensurar as alterações nas emissões de GEE decorrentes da aplicação da cama-de-aviário. Na segunda, além da interferência da adubação orgânica nas emissões, almejou-se verificar o efeito braquiária e seus resíduos nas emissões de GEE para a atmosfera. A aplicação da CM causou incremento direto nas emissões de CO2 pelo solo, principalmente nos primeiros 15 dias após a sua aplicação. Após um ano da aplicação CM a sua contribuição direta nos fluxos de CO2 foi proporcionalmente menor, especialmente na presença de planta e seus resíduos. A adição da CM interferiu nas trocas de CH4 entre o solo e a atmosfera nessas áreas, principalmente na maior dose. Porém, tal efeito é efêmero e ao oitavo dia de amostragem o solo retoma seu caráter dreno. A presença da planta interfere no fluxos de CH4, porém as emissões permanecem negativas.Observou-se pouca interferência da temperatura e da umidade do solo nas emissões de CO2 e CH4 após a aplicação de CM nas áreas avaliadas. A baixa variação nos valores de umidade do solo entre os tratamentos nos dois períodos de avaliação das emissões pode explicar a pouca influência dessa variável nos fluxos de CO2 e CH4 do solo.

Submitted by KELLY RIBEIRO null (kelly_ribeiiro6@hotmail.com) on 2017-04-27T14:34:02Z No. of bitstreams: 1 versao_final_Kelly_Ribeiro.pdf: 2763989 bytes, checksum: eab03130a0eef9642dcfed0d2e5510b0 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 24 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 24 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-05-03T14:28:34Z (GMT) / Submitted by KELLY RIBEIRO null (kelly_ribeiiro6@hotmail.com) on 2017-05-04T00:16:29Z No. of bitstreams: 1 versao_final_Kelly_Ribeiro.pdf: 2763989 bytes, checksum: eab03130a0eef9642dcfed0d2e5510b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-05T13:13:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ribeiro_k_me_bauru.pdf: 2763989 bytes, checksum: eab03130a0eef9642dcfed0d2e5510b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-05T13:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ribeiro_k_me_bauru.pdf: 2763989 bytes, checksum: eab03130a0eef9642dcfed0d2e5510b0 (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / O presente trabalho teve como objetivo avaliar, possíveis alterações no padrão de emissão de gases de efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) associadas à substituição da cobertura vegetal nativa por sistemas agropastoris no bioma Caatinga, durante os anos de 2013 e 2014. Esta região apresenta características fisionômicas únicas e abrange 11 % do território do país (850.000 km2) . Comportando 27 milhões de pessoas, a Caatinga é considerada a região semiárida mais populosa do mundo, o que a deixa vulnerável a processos de uso intensificados dos recursos naturais, resultando em graves problemas ambientais de degradação do solo e mudança da cobertura e uso da terra. A agropecuária se destaca como a principal atividade da população rural e impulsiona a mudança sistemática da vegetação nativa por sistemas agropastoris que atualmente cobrem cerca de 27 % do bioma Caatinga (201.786 m²) . Esta drástica alteração na cobertura do solo, em condições de baixa disponibilidade nutricional nos solos e irregularidade na distribuição anual da precipitação, leva à degradação do meio com efeitos diretos na dinâmica dos fluxos de CO2, CH4 e N2O. Este experimento foi realizado no município de São João, Pernambuco (8°52’30”S, 36°22’00”O), em neossolo regolítico com textura predominantemente arenosa. As coletas foram realizadas em 2013 e 2014, nas estações secas e chuvosas, afim de se observar a influência sazonal no processo de formação dos gases. Os fluxos foram medidos utilizando câmaras estáticas de PVC com coleta de amostras em períodos de 30 minutos por câmara, em solos cobertos por vegetação nativa e pastagem, distribuídos em 3 blocos (repetições) para cada estação. Os resultados mostram fluxos médios de N2O de 0,3± 0,03 mg.m2.d-1 na área coberta por pastagem e 0,23± 0,02 mg.m2.d-1 na área coberta por vegetação nativa, e e não apresentaram diferenças significativas entre eles. As maiores emissões de N2O foram observadas nas estações secas, mostrando a forte influencia da temperatura no ciclo do nitrogênio. As emissões médias de CO2 foram de 6,1± 3,6 mg.m2.d-1 e 6,1± 3,7 mg.m2.d-1 na pastagem e Caatinga, respectivamente. As maiores emissões de CO2 foram observadas na área coberta com Caatinga em 2013, que foram influenciados significativamente pela temperatura do solo, mostrando uma relação inversamente proporcional. Os fluxos de metano variaram de 0,4± 0,2 mg.m2.d-1 e 0,3± 0,1 mg.m2.d-1 no pasto e Caatinga, respectivamente. Os fluxos apresentarem grandes variações ao longo do experimento, sofrendo influencia significativa das condições edáficas e ambientais do meio. / The present work had as objective to evaluate possible changes in the greenhouse gas emission pattern associated with the replacement of native vegetation cover by agropastoral systems in the Caatinga biome during the years of 2013 and 2014. This region has unique physiognomic characteristics and covers 11% of the country's territory (850,000 km2). With 27 million people, the Caatinga is considered the most populous semi-arid region in the world, leaving it vulnerable to intensified natural resource use processes, resulting in serious environmental problems of land degradation and land cover and land use change. Agriculture stands out as the main activity of the rural population and promotes the systematic change of native vegetation by agropastoral systems that currently cover about 27% of the Caatinga biome (201,786 m²). This drastic change in soil cover, under conditions of low nutritional availability in soils and irregularity in the annual distribution of precipitation, leads to the degradation of the environment with direct effects on the dynamics of CO2, CH4 and N2O flows. This experiment was carried out in the municipality of São João, Pernambuco (8 ° 52'30 "S, 36 ° 22'00" W), in a regolithic soil with predominantly sandy texture. The collections were carried out in 2013 and 2014, in the dry and rainy seasons, in order to observe the seasonal influence on the gas formation process. The flows were measured using static PVC cameras with sample collection in periods of 30 minutes per chamber, in soils covered by native vegetation and pasture, distributed in 3 blocks (repetitions) for each season. The results show mean N2O flows of 0.3 ± 0.03 mg.m2.d-1 in the pasture area and 0.23 ± 0.02 mg.m2.d-1 in the area covered by native vegetation, and Did not present significant differences between them. The highest N2O emissions were observed in dry seasons, showing the strong influence of temperature on the nitrogen cycle. The average CO2 emissions were 6.1 ± 3.6 mg.m2.d-1 and 6.1 ± 3.7 mg.m2.d-1 in pasture and Caatinga, respectively. The highest CO2 emissions were observed in the area covered with Caatinga in 2013, which were significantly influenced by the soil temperature, showing an inversely proportional relation. The methane fluxes ranged from 0.4 ± 0.2 mg.m2.d-1 and 0.3 ± 0.1 mg.m2.d-1 in the pasture and Caatinga, respectively. The fluxes presented great variations throughout the experiment, suffering significant influence of the soil and environmental conditions of the environment.

Essa dissertação propôs como tema de estudo um panorama das energias renováveis e menos poluentes no Brasil, com enfoque para as mudanças climáticas globais, mais especificamente a emissão de gases de efeito estufa. O objetivo da pesquisa foi analisar a matriz energética brasileira no que se refere à relação entre a oferta de energia renovável, regulamentada pelas políticas e programas governamentais e a emissão de gases de efeito estufa. Esta análise foi realizada por meio de uma contextualização da matriz energética brasileira no panorama mundial, da relação entre os usos de energias com as mudanças climáticas globais e do estudo dos programas energéticos brasileiros e sua contribuição para minimizar a emissão de poluentes atmosféricos. Para o desenvolvimento deste estudo foi realizado um levantamento histórico, por meio de revisão bibliográfica, do uso da energia e de programas energéticos governamentais, da oferta de energia e emissões de CO2 e cenários para o ano de 2030, dos acordos internacionais e mecanismos para a mitigação de mudanças climáticas, dos setores da sociedade brasileira que mais consomem energia e quais as fontes utilizadas por esses setores, das tecnologias de energias renováveis disponíveis e os danos climáticos por elas causados nos processos energéticos. A ótica epistemológica sistêmica fundamentou essa dissertação, cujo método mostrou-se adequado ao encaminhamento da questão energética para o jogo de harmonização entre recursos naturais, consumo e danos climáticos, com base na visão de uma ecossocioeconomia. Como principais resultados verificou-se que é possível aumentar a participação de energias renováveis e menos poluentes tais como eólica, solar, PCH e biomassa na matriz energética brasileira e promover a eficiência energética de forma a aumentar a oferta de energia, diminuindo a necessidade da utilização de recursos energéticos naturais e os impactos ambientais decorrentes. Constatou-se que as políticas e programas energéticos governamentais contribuem para o incentivo do uso de energias renováveis e para a melhoria dos índices de poluentes atmosféricos. Concluiu-se que para mitigar a emissão de gases de efeito estufa a partir dos processos energéticos e simultaneamente garantir a continuidade do desenvolvimento econômico faz-se necessário um conjunto de medidas que inclua: a substituição gradativa de fontes fósseis na matriz energética por fontes renováveis, associada à eficiência energética e a programas governamentais integrados e viáveis em termos políticos, econômicos, tecnológicos e sócio-ambientais. Observou-se que há um jogo de forças envolvendo energia entre as necessidades sócio-ambientais e de desenvolvimento econômico e, portanto, no momento presente e para um futuro próximo não há como descartar a total utilização de energias não renováveis (termelétricas a combustíveis fósseis e a energia nuclear e combustíveis fósseis para o setor de transportes), tendo em vista a necessidade de se atender à questão da segurança energética. / This thesis proposed as subject of study an overview of renewable and less pollutant energy in Brazil, focusing on global climate change, specifically the emission of greenhouse gases. The objective of the research is to analyze the Brazilian energy matrix with respect to the relation between the supply of renewable energy, regulated by governmental policies and programs, and the issue of greenhouse gases. This analysis is made through a contextualization of the Brazilian energy matrix in the world scene, of the relation between the uses of energy and global climate change, and of the analysis of energy programs in Brazil and their contribution to minimize the emission of air pollutants. For this study, a historical survey was conducted, by means of literature review, on the use of energy and governmental energy programs, energy supply, CO2 emissions and scenarios for the year 2030, international agreements and mechanisms for climate change mitigation, sectors of Brazilian society that consume more energy and what are the sources they use, renewable energy technologies available and the climate damage caused by them in energy processes. The systemic epistemological view has based this thesis, since this method was suitable for the managing of the energy issue for the game of harmonization among natural resources, consumption and climate damage, based on the view of an ecossocioeconomia. The main results showed that it is possible to increase the share of less pollutant and renewable energy such as wind, solar, small hydropower plants and biomass in the Brazilian energy matrix and promote energy efficiency in order to increase the supply of energy, reducing the need of using natural energy resources and the consequent environmental impact. It was noted that governmental energy policies and programs contribute to encourage the use of renewable energy and to improve levels of air pollutants. It was concluded that, in order to reduce the emission of greenhouse gases from energy processes while guaranteeing the continuity of economic development, a set of measures is necessary, including: gradual replacement of fossil fuels in energy matrix by renewable sources, in association with energy efficiency, and integrated and viable governmental programs in political, economic, technological and socio-environmental terms. It was observed that there is an interplay of forces involving energy between socio-environmental and economic development and, therefore, at present and near future there is no way to rule out the use of totally non-renewable energy (thermoelectric power plants run by fossil fuels and nuclear energy, and fossil fuels for the transportation sector), considering the need to address the issue of energy safety. / 5000-11-25

Essa dissertação propôs como tema de estudo um panorama das energias renováveis e menos poluentes no Brasil, com enfoque para as mudanças climáticas globais, mais especificamente a emissão de gases de efeito estufa. O objetivo da pesquisa foi analisar a matriz energética brasileira no que se refere à relação entre a oferta de energia renovável, regulamentada pelas políticas e programas governamentais e a emissão de gases de efeito estufa. Esta análise foi realizada por meio de uma contextualização da matriz energética brasileira no panorama mundial, da relação entre os usos de energias com as mudanças climáticas globais e do estudo dos programas energéticos brasileiros e sua contribuição para minimizar a emissão de poluentes atmosféricos. Para o desenvolvimento deste estudo foi realizado um levantamento histórico, por meio de revisão bibliográfica, do uso da energia e de programas energéticos governamentais, da oferta de energia e emissões de CO2 e cenários para o ano de 2030, dos acordos internacionais e mecanismos para a mitigação de mudanças climáticas, dos setores da sociedade brasileira que mais consomem energia e quais as fontes utilizadas por esses setores, das tecnologias de energias renováveis disponíveis e os danos climáticos por elas causados nos processos energéticos. A ótica epistemológica sistêmica fundamentou essa dissertação, cujo método mostrou-se adequado ao encaminhamento da questão energética para o jogo de harmonização entre recursos naturais, consumo e danos climáticos, com base na visão de uma ecossocioeconomia. Como principais resultados verificou-se que é possível aumentar a participação de energias renováveis e menos poluentes tais como eólica, solar, PCH e biomassa na matriz energética brasileira e promover a eficiência energética de forma a aumentar a oferta de energia, diminuindo a necessidade da utilização de recursos energéticos naturais e os impactos ambientais decorrentes. Constatou-se que as políticas e programas energéticos governamentais contribuem para o incentivo do uso de energias renováveis e para a melhoria dos índices de poluentes atmosféricos. Concluiu-se que para mitigar a emissão de gases de efeito estufa a partir dos processos energéticos e simultaneamente garantir a continuidade do desenvolvimento econômico faz-se necessário um conjunto de medidas que inclua: a substituição gradativa de fontes fósseis na matriz energética por fontes renováveis, associada à eficiência energética e a programas governamentais integrados e viáveis em termos políticos, econômicos, tecnológicos e sócio-ambientais. Observou-se que há um jogo de forças envolvendo energia entre as necessidades sócio-ambientais e de desenvolvimento econômico e, portanto, no momento presente e para um futuro próximo não há como descartar a total utilização de energias não renováveis (termelétricas a combustíveis fósseis e a energia nuclear e combustíveis fósseis para o setor de transportes), tendo em vista a necessidade de se atender à questão da segurança energética. / This thesis proposed as subject of study an overview of renewable and less pollutant energy in Brazil, focusing on global climate change, specifically the emission of greenhouse gases. The objective of the research is to analyze the Brazilian energy matrix with respect to the relation between the supply of renewable energy, regulated by governmental policies and programs, and the issue of greenhouse gases. This analysis is made through a contextualization of the Brazilian energy matrix in the world scene, of the relation between the uses of energy and global climate change, and of the analysis of energy programs in Brazil and their contribution to minimize the emission of air pollutants. For this study, a historical survey was conducted, by means of literature review, on the use of energy and governmental energy programs, energy supply, CO2 emissions and scenarios for the year 2030, international agreements and mechanisms for climate change mitigation, sectors of Brazilian society that consume more energy and what are the sources they use, renewable energy technologies available and the climate damage caused by them in energy processes. The systemic epistemological view has based this thesis, since this method was suitable for the managing of the energy issue for the game of harmonization among natural resources, consumption and climate damage, based on the view of an ecossocioeconomia. The main results showed that it is possible to increase the share of less pollutant and renewable energy such as wind, solar, small hydropower plants and biomass in the Brazilian energy matrix and promote energy efficiency in order to increase the supply of energy, reducing the need of using natural energy resources and the consequent environmental impact. It was noted that governmental energy policies and programs contribute to encourage the use of renewable energy and to improve levels of air pollutants. It was concluded that, in order to reduce the emission of greenhouse gases from energy processes while guaranteeing the continuity of economic development, a set of measures is necessary, including: gradual replacement of fossil fuels in energy matrix by renewable sources, in association with energy efficiency, and integrated and viable governmental programs in political, economic, technological and socio-environmental terms. It was observed that there is an interplay of forces involving energy between socio-environmental and economic development and, therefore, at present and near future there is no way to rule out the use of totally non-renewable energy (thermoelectric power plants run by fossil fuels and nuclear energy, and fossil fuels for the transportation sector), considering the need to address the issue of energy safety. / 5000-11-25