No contexto da atual busca por alternativas ao consumo de combustíveis fósseis, a cultura da cana-de-açúcar tem sido apontada como uma das mais viáveis fontes de combustível renovável a partir da biomassa. A tradicional colheita manual, feita após a queima da palhada para facilitar o corte e o transporte, vem sendo substituída pela colheita mecanizada, sem queima, por razões econômicas, legais e ambientais. Sabe-se que a manutenção da palhada sobre o solo influencia a dinâmica de água, nutrientes e matéria orgânica do solo, mas seus efeitos ainda não são suficientemente conhecidos, principalmente no longo prazo. O objetivo esta pesquisa é simular, através de modelagem matemática, a dinâmica do carbono do solo no agrossistema canade- açúcar. Medidas no campo foram efetuadas em uma das áreas a mais tempo sob cultivo de cana-de-açúcar no Brasil, localizada nas terras da Usina São Martinho, em Pradópolis, São Paulo. Foram analisadas duas cronossequências em talhões reformados e plantados com cana há 2, 4, 6 e 8 anos, com e sem queima pré-colheita, em áreas com histórico de cultivo de cana-de-açúcar por cerca de 50 anos. Os efeitos da queima e da manutenção da palhada sobre o carbono total, carbono da matéria orgânica particulada e carbono da biomassa microbiana foram avaliados. As determinações de carbono da biomassa microbiana e da matéria orgânica particulada mostraramse mais sensíveis à mudança de manejo da palhada do que o carbono total. A área com maior tempo de adoção do sistema de manejo sem queima, oito anos, na camada superficial, apresentou maiores teores de carbono total (30% maior), carbono da biomassa microbiana (2,5 vezes maior), e carbono da matéria orgânica particulada (3,8 vezes maior). O estoque de carbono total, corrigido para diferenças de densidade entre as áreas, foi maior nas áreas sem queima, principalmente na área com oito anos. A aplicação do modelo CENTURY, requereu adaptação para a dinâmica de decomposição da palhada de cana-de-açúcar. Para tanto, o modelo foi testado em cinco áreas diferentes no Brasil e na Austrália, com dados de experimentos de decomposição de palhada. A principal adaptação feita ao modelo CENTURY foi a definição da espessura da camada de palha mais próxima do solo, mais vulnerável à decomposição. Essa camada, que anteriormente era considerada praticamente ilimitada (5.000 g C m-2) no modelo, foi fixada em 110 g C m-2. Esta modificação proporcionou melhora na correlação entre dados medidos e simulados, aumentando o R2 de 0,79 para 0,93. Uma vez adaptado para simular a decomposição da palhada, o modelo CENTURY foi aplicado na simulação da dinâmica temporal da produção de colmos e do carbono do solo. Foram usados dados de experimentos conduzidos por períodos de 12 meses a 60 anos, provenientes de Goiana e Timbaúba (PE), Brasil; Pradópolis (SP), Brasil; e Mount Edgecombe, Kwazulu-Natal, África do Sul. O modelo CENTURY foi capaz de simular de forma satisfatória a dinâmica temporal do carbono do dos colmos (R2=0,76) e do solo (R2 =0,89). Em seguida, o modelo foi usado para fazer predições em longo prazo do estoque de carbono nos dois sistemas de manejo de palhada estudados. As predições realizadas a partir dos dados dos experimentos de campo revelam que a há, em longo prazo, uma tendência de maiores estoques de carbono no manejo sem queima da palhada. Este acréscimo no estoque é condicionado por fatores como condições climáticas, textura do solo, tempo de implantação do sistema sem queima e manejo da adubação nitrogenada. / Sugarcane has been considered one of the most feasible renewable fuel crops, in the current search for alternatives to fossil fuel. The crop has been traditionally burned to make manual harvest easier, but there has been an increase in the area harvested mechanically and without burning, due to economic, legal and environmental issues. The maintenance of sugarcane litter on the soil affects water, nutrient and organic matter dynamics, but the long term effects of this practice are still not sufficiently understood, especially in the long term. The goal of this work is to simulate, through mathematical modeling, soil carbon dynamics under sugarcane. Soil samples were collected in one of the areas with a long term history of unburned sugarcane in Brazil, at the Sao Martinho farm in Pradopolis, Sao Paulo. Two chronosequences, composed by sugarcane fields that were reformed and planted 2, 4, 6 and 8 years with and without burning, in areas that had been cultivated with sugarcane for close to 50 years. Total carbon, particulate organic matter carbon and microbial biomass carbon were evaluated in the burned and unburned cane plots. The soil microbial biomass carbon and particulate organic matter carbon were more sensitive to litter management changes that total carbon. The area with the longest period of adoption of the unburned management, eight years, had higher content of total carbon (30% higher), microbial biomass carbon (by a factor of 2.5), particulate organic matter carbon (by a factor of 3.8) than the area where the residues were burned. The total carbon stocks, after correction for density differences, were also higher in the unburned treatment, markedly in the area with eight years of green cane management. In order to adapt the CENTURY model to simulate sugarcane litter decomposition, data from five experiments in Brazil and Australia were used. The main adaptation performed in the model was setting the limit for the mass of litter closer to the soil, more vulnerable to decomposition, to 110 gCm-2. This parameter was previously set at a high value, 5.000 gCm-2. This change caused an improvement in the correlation between simulated and observed data, with an R2 of 0.79 before the change, and 0.93 after the change. Once the changes were made to the model, CENTURY was used to simulate the temporal dynamics of stalk production and soil carbon. Data from experiments with different durations, from 12 months to 60 years, were used. The experiment sites were: Goiana and Timbauba, Pernambuco, Brazil; Pradopolis, Sao Paulo, Brazil; and Mount Edgecombe, Kwazulu- Natal, South Africa. The CENTURY model was able to simulate well the temporal dynamics of the stalk (R2=0.76) and of the soil carbon (R2 =0.89). Finally, the model was used to simulate long term scenarios considering the two litter management systems studied. The predictions made from the field experiments data reveal that there is, in the long term, a trend for higher carbon stocks in the unburned system. This increment in stock is conditioned by factors such as climate, soil texture, time of adoption of the unburned system, and nitrogen fertilizer management.

Mudanças de uso e manejo influenciam o acúmulo de carbono (C) no solo e o fluxo de gases do efeito estufa (GEE). No Brasil, sobretudo nos biomas Amazônia e Cerrado, historicamente vegetações nativas são convertidas em pastagens e agricultura emitindo consideráveis quantidades de GEE para a atmosfera. Áreas sob pastagens e agricultura vêm sendo convertidas em sistemas mais intensificados e tecnicamente mais avançados, tais como os sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP), os quais têm a capacidade de acumular C no solo e mitigar as emissões de GEE para atmosfera. O objetivo deste estudo foi avaliar as modificações nos estoques de C do solo e nos fluxos de GEE em áreas sob mudança de uso da terra nos biomas Amazônia e Cerrado. Foram avaliadas áreas sob vegetação nativa, pastagens, sucessão de cultivos e ILP em diferentes condições edafoclimáticas. O manejo da fertilidade do solo sob pastagem afeta produção de biomassa, que por sua vez influencia o acúmulo ou perda de C. Pastagem cultivada em solo fértil acumulou 0,46 Mg de C ha-1 ano-1. Sob baixa fertilidade natural, obsrvou-se perdas de 0,15 e 1,53 Mg de C ha-1 ano-1, respectivamente para pastagem não degradada e degradada. A conversão de vegetação nativa e pastagem para agricultura, mesmo cultivada sob SPD, reduziu o estoque de C, exibindo perdas de 0,69 a 1,44 Mg ha-1 ano-1. A implantação de sistemas de ILP em áreas sob sucessão de cultivos aumentou os estoques de C no solo, com taxas varaindo de 0,82 a 2,58 Mg ha-1 ano-1. Aplicando a modelagem matemática, com o modelo Century, verificou-se as mesmas tendências de acúmulo ou perdas de C no solo. Entretanto, o modelo subestimou os estoques de C em todas as áreas avaliadas. Em Montividiu, a avalaição do fluxo de GEE em diferentes usos e manejos da terra, evidenciou maior emissão CCO2 na pastagem (10820 kg ha-1) e esta foi significativamente maior em relação à sucessão de cultivos (4987 kg ha-1) e ILP (6565 kg ha-1). Emissão de N-N2O foi maior em ILP (2,00 kg ha-1 ano-1) e menor na vegetação nativa (0,35 kg ha-1 ano-1). Os fluxos de C-CH4 resultaram em emissão de 1,67 kg ha-1 ano-1 na pastagem e em absorção nas demais áreas. Em ILP, os manejos aplicados à soqueira do algodoeiro, resultaram em diferenças nos fluxos de GEE. O manejo químico, sem perturbação do solo, reduziu a emissão de CO2, aumentou a emissão de N2O e não influenciou os fluxos de CH4. Utilizando as taxas de acúmulos de C e os fluxos de GEE obteve-se o seqüestro de C no solo. As taxas de seqüestro, expressas em C equivalente, evidenciaram perdas da ordem de 0,43 e 0,77 Mg ha-1 ano-1, respectivamente para a conversão de Cerrado para pastagem e sucessão de cultivos. Implantação de ILP em áreas sob sucessão de cultivos resultou em seqüestro de C pelo solo, independente do manejo aplicado. Manejo químico seqüestrou 1,05 Mg de C ha-1 ano-1. Manejo mecânico com o equipamento Cotton 1000 e grade aradora seqüestraram 0,58 e 0,71 Mg de C ha-1 ano-1, respectivamente. A implantação de sistemas ILP se mostrou uma excelente alternativa para acumular C no solo e mitigar as emissões de GEE para atmosfera. / Changes on land use and management influence the accumulation of carbon (C) in soil and the greenhouse gas (GHG) fluxes. In Brazil, especially in Amazonia and Cerrados biomes, the native vegetation has been historically converted in pastures and agriculture causing considerable amount of GHG emissions to the atmosphere. Recently, pastures and agricultural activities have been adopting more intensified and technically advanced land management systems, such as the integrated crop-livestock (ICL) system, which has the capacity to increase soil C accumulation and promote GHG mitigation. The objective of this study was to evaluate the alterations in soil C stock and GHG fluxes in areas under land use changes in the Amazonia and Cerrados biomes. The study focused on areas under native vegetation, pasture, crop succession and ICL under different edaphoclimatic conditions. The fertility management of soil under pasture affects the biomass production which, in turn, influences not only the soil C accumulation but also the C loss. This study showed that pasture cultivated in fertile soil presented an accumulation of 0.46 Mg of C ha-1 year-1. Under naturally low soil fertility, losses of 0.15 and 1.53 Mg of C ha-1 year -1 were observed in non-degraded and degraded pastures, respectively. Conversion of native vegetation and pasture to agriculture, even when cultivated under no-tillage, caused the reduction of C stock and showed losses from 0.69 to 1.44 Mg ha-1 year -1. The implementation of ICL systems in crop succession areas caused the increase of soil C stock with rates ranging from 0.82 to 2.58 Mg ha-1 year -1. By applying the Century model, the same tendencies in soil C accumulation and C loss were observed. However, the model underestimated the C stock in all areas under evaluation. In Montividiu, Goiás State, the evaluation of GHG fluxes from different land uses and management showed that pasture produced higher C-CO2 emissions (10829 kg ha-1 year -1) than crop succession (4987 kg ha-1 year -1) and ICL (6565 kg ha- 1 year -1). The N-N2O emission was higher from ICL (2.00 kg ha-1 year-1) and lower from native vegetation (0.35 kg ha-1 year-1). Regarding the C-CH4 emissions from pastures, the fluxes were in the order of 1.67 kg ha-1year-1 while the other areas showed sink. In ICL, the soil management applied to the cotton stalk resulted in GHG flux differences. Chemical management with no soil disturbance reduced the CO2 emissions, increased N2O emissions and showed no influence on CH4 fluxes. Carbon sequestration rates, expressed in C equivalent, showed losses in the order of 0.43 and 0.77 Mg ha-1 year-1, respectively, from the conversion of Cerrado to pasture and crop succession. The implementation of ICL in areas under crop succession resulted in C sequestration in soil, regardless the type of management applied. Chemical management produced C sequestration of 1.05 Mg ha-1 year -1. Mechanical management with Cotton 1000 equipment and full tillage produced the sequestration of 0.58 and 0.71 Mg of C ha-1 year-1, respectively. The implementation of ICL systems showed to be an excellent alternative for soil C accumulation and mitigation of GHG emission.

Há um cenário de agrave na indústria de energia elétrica no Brasil, por escassez de energia afluente na produção hídrica, exigindo maior acionamento térmico. Para o futuro, usinas predominantemente a fio dágua, que estão sendo inseridas, estarão pronunciando ainda mais essa necessidade. Por força da estruturação térmica, sobrarão mais emissões de gases de efeito estufa - GEEs e consumo de recursos fósseis por unidade de energia elétrica produzida. Este estudo visa testar a possibilidade de construção de um cenário futuro, eleito 2050, de fornecimento de energia elétrica no país, balizado na aceleração do uso das fontes renováveis, premissa postulada como alinhamento à busca de desenvolvimento sustentável para o país. É utilizada a pesquisa, análise e síntese, com abordagem sistêmica, e aplicação de indicadores eleitos fundamentais para alcance do objetivo. São sistematizados dados e informações existentes em diferentes tipos de documentos elaborados por autores e organizações nacionais e internacionais, e nos planos governamentais de expansão da produção de energia elétrica. A partir do referencial teórico metodológico adotado, os resultados obtidos demonstram que é possível estabelecer um planejamento de longo prazo baseado no uso renovável dos recursos de que o país dispõe, com menores pressões socioambientais, consumos de fósseis, e emissões de gases de efeito estufa, por unidade de energia produzida. São obtidas maiores participações de fontes renováveis com menor participação da fonte hídrica, e menores participações de emissões de gases de efeito estufa e de consumo de óleo combustível. Sem incorrer em aumento nos custos de produção. Resulta um sistema descentralizado, híbrido, com maior expansão das fontes térmicas renováveis, eólica e solar, maior participação de produção independente cogeração, autoprodução, e geração distribuída e menor carga na rede de transmissão, comparativamente ao cenário atual. / There is an aggravated prospect in the Brazilian electric energy industry, due to a shortage of affluent energy in the hydric production, requiring a greater thermal use. For the future, the insertion of hydroelectric power plants predominantly without reservoirs will make this need even more evident. Due to the thermal structuring, there will be more emissions of greenhouse gases (GHGs) and consumption of fossil resources per unit of electric energy produced. This study aims to test the possibility of building a future setting, elected 2050, of electric energy supply in the country, beaconed on the acceleration of the use of renewable sources, premise postulated in alignment with the pursuit of sustainable development for the country. The research, analysis and synthesis is adopted, with a systemic approach, and applying the indicators elected as paramount to reach the goal. Data and information from different types of documents produced by international and national authors and organizations as well as governmental plans of expansion of electric energy production were systematized. From the theoretical and methodological framework adopted, the results obtained have shown that it is possible to establish a long term plan, based on the use of the available resources, with decreased social and environmental pressure, fossil consumption, and emission of GHGs per unity of energy produced. A greater participation of renewable sources is achieved, while the participation of hydric sources, the emissions of GHGs and consumption of oil-fuels are reduced. There is no increase in the production costs. The result is a decentralized, hybrid system with larger expansion of renewable thermal, wind and solar sources, larger participation of independent production co-generation, auto-generation and distributed generation and a diminished load on the transmission network, compared to the current scenario.

O estudo foi dividido em quatro partes. Na primeira parte analisou-se o impacto do clima na estocagem de carbono em solos de canaviais sem a queima da palhada. Foram escolhidos três regimes climáticos contrastantes do centro-sul do Brasil. O potencial de seqüestro de carbono orgânica no solo (COS) foi determinado, em cada regime climático, de acordo com a taxa anual de carbono remanescente no solo proveniente da palhada depositada. Para obter esta taxa, compararam-se os estoques de COS em canaviais com e sem queima da palhada. Esse ganho anual foi comparado com a entrada anual de carbono via palhada depositada. O ganho anual de COS (0-30 cm) em canaviais sem queima da palhada não resultou em diferenças significativas por clima: 1, 97 Mg ha-1 (clima norte), 2,00 Mg ha-1 (clima centro) e 1,70 Mg ha-1 (clima sul). Os regimes climáticos estudados também não revelaram diferenças significativas entre suas temperaturas e precipitações médias anuais. Porém, o aumento anual de COS um pouco menor no clima sul levou à conclusão que o potencial de seqüestro de carbono diminui ligeiramente em latitudes mais altas, devido à maior precipitação no centro-sul do Brasil. Na segunda parte avaliou-se o impacto da palhada sobre a estabilidade de agregados dos solos, que foi calculada pelo método de fracionamento proposto por Six et al. (2000a). A estabilidade de agregados no solo do canavial sem a queima da palhada aumentou, em média, 15,3% por ano na profundidade 0-30 cm. Na terceira parte, avaliou-se a diferença da estabilidade de agregados entre canaviais e mata nativa. O solo da mata nativa mostrou uma estabilidade de agregados significativamente maior (7,2 vezes). Supõe-se que a estabilidade de agregados seja maior na mata nativa como resultado da maior presença de matéria orgânica e biota no solo. Na quarta parte avaliou-se a origem do carbono nos agregados estáveis em água de fluxo contínuo para determinar que forma de agregação possui a melhor proteção contra a decomposição de carbono. Houve uma diferença significativa de \'delta\'13C entre os macroagregados e microagregados na camada superior, com 10% mais \'delta\'13C nos macroagregados. Isto indica mais carbono derivado da cobertura vegetal atual (C4), ou seja, mais incorporação da palhada nos macroagregados. O \'delta\'13C da fração de partículas livres ou agregados não estáveis em água de fluxo contínuo é menor em todas as profundidades, indicando que a matéria orgânica recente (C4) encontra-se no solo principalmente de forma agregada estável em água, evidenciando seu papel fundamental na estabilidade dos agregados. Constatou-se também, que quanto mais novo o macroagregado, maior o seu teor em carbono. Nos microagregados verificou-se o efeito contrário. Quanto mais velho o microagregado, maior o seu teor em carbono. Isso indica que o microagregado possui uma melhor proteção contra a decomposição de carbono, e também a capacidade de um aumento no teor de carbono, no decorrer do tempo, em virtude da assimilação de carbono mais novo. Conclui-se, que em termos de seqüestro de carbono de longa duração, é propício avaliar mecanismos de proteção do carbono recalcitrante dentro dos microagregados e estudar como técnicas agrícolas podem proteger melhor esta fração / The study was divided in four parts. The first part investigated climate impact on soil carbon stocks in sugar cane fields cultivated without green trash burning. For this purpose, three contrasting climates were chosen in Central and Southern Brazil. The sequestration potential of soil organic carbon (SOC) was determined for each climate, calculating how much of the carbon derived from deposited green trash remains in the soil every year. To obtain this rate, SOC stocks of sugar cane fields cultivated with and without green trash burning were compared. The annual difference (0-30 cm) did not differ significantly between climates: 1, 97 Mg ha-1 (Northern Climate), 2,00 Mg ha-1 (Central Climate) and 1,70 Mg ha-1 (Southern Climate). The climates did not show significant differences between their average annual temperatures and their annual precipitation. Nevertheless, a slightly smaller gain of SOC stocks in the Southern Climate leads to the conclusion that higher latitudes tend to stock slightly less COS due to higher annual precipitation. The second part evaluated the impact of green trash deposition on soil aggregate stability, which was calculated according to Six et al. (2000a). Soil aggregate stability under sugar cane fields cultivated with green trash burning had an average increase of 15,3% for soil depth 0-30 cm. The third part studied soil aggregate stability between sugar cane and natural forest vegetation. The forest soil revealed significantly higher (7,2 times) aggregate stability, supposedly due to higher organic matter content and more soil biota. The forth part examined the origin of carbon inside water-stable aggregates to determine which aggregation form provides better protection against carbon decomposition. The top soil layer showed a significant difference in \'delta\'13C between macro-aggregates (10% more \'delta\'13C) and microaggregates which means that more carbon derived from green trash (C4) was incorporated in macro-aggregates. \'delta\'13C of free soil particles or water-unstable aggregates is smaller for all soil layers indicating that fresh organic matter (green trash) is predominantly encountered in a water stable aggregated form in the soil. Furthermore, a correlation analysis revealed that more recent macro-aggregates had higher C content. The opposite was observed for micro-aggregates: the older the micro-aggregate, the higher its carbon content, leading to the conclusion that microaggregates protect carbon better against decomposition and are also capable to enrich their carbon pool through C assimilation. Given its long-term soil carbon sequestration potential, it is recommended to investigate carbon protection mechanisms for the recalcitrant C pool in micro-aggregates and also to study how agricultural techniques could improve the protection of the recalcitrant C pool

O reúso da água é uma prática amplamente estudada e recomendada por diversos pesquisadores como alternativa viável para suprir as necessidades hídricas e, parte das demandas nutricionais das plantas. No Brasil, esta atividade está em processo de desenvolvimento. Sua implantação está condicionada a especificidades locais, respeitando as legislações dos recursos hídricos, proteção ao meio ambiente e saúde pública. Além de fatores como qualidade do efluente tratado e seleção de culturas a serem irrigadas, faz-se necessário aplicar práticas adequadas de manejo, para conservação das propriedades físico-químicas e biológicas do sistema solo, planta e atmosfera. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo a avaliação do comportamento dos íons na solução do solo e no solo, do fluxo de gases do efeito estufa e da produtividade da água da cultura, em um sistema de produção irrigado com efluente de abatedouro tratado por sistema anaeróbio, no cultivo de capim coastcross para feno, em diferentes doses de adubação nitrogenada. O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo estes: T1 - irrigação com água superficial e adição de 100% de adubação nitrogenada (AN) recomendada; T2, T3, T4 e T5 - irrigação com efluente tratado de abatedouro e adição de 0; 33%; 66% e 100 % de AN, respectivamente. Sendo a AN 50 kg ha-1 corte-1 de nitrogênio, na forma de ureia. O solo foi avaliado quimicamente nas profundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, para os parâmetros de fertilidade e sódio trocável. A solução do solo foi obtida por pasta de saturação para posterior análise dos íons Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- e NH4+. A produtividade da água foi determinada pela relação entre produção de massa seca do capim e lâmina de irrigação mais precipitação pluviométrica. A coleta de gases do solo foi realizada por câmaras estáticas e os gases analisados foram gás carbônico, metano e óxido nitroso, por cromatografia gasosa, para determinação do fluxo de gases do solo. Os dados foram avaliados nas estações inverno-primavera (ano 2017) e verão-outono (ano 2018). Os resultados comprovam o potencial do uso de efluentes tratados de abatedouro na irrigação do capim coastcross, como forma complementar ao tratamento anaeróbio. O manejo adotado concentrou os elementos químicos do solo na camada 0-0,20 m, profundidade efetiva do sistema radicular do capim. O aporte de sais ao solo ocorreu nos tratamentos com efluente, no período inverno-primavera, as precipitações ocorridas no período seguinte (verão) foram suficientes para lixiviar os sais para a camada inferior do solo. A análise de solução do solo comprovou o potencial de lixiviação de nitrogênio na forma de nitrato e nitrito, durante todo o período estudado, principalmente para o tratamento com efluente tratado de abatedouro e 100% da AN. Os tratamentos não influenciaram a produtividade da água. A avaliação do fluxo de gases de efeito estufa do solo comprovou a influência das variáveis climáticas e da umidade do solo, ao longo do tempo. O fluxo de CO2 foi maior na coleta de dezembro/2017, incrementado nos tratamentos com efluente. Considerando a dinâmica de solutos no solo, o potencial do aporte de nutrientes e o teor salino do efluente, assim como o fluxo de gases de efeito estufa do solo, o tratamento com efluente tratado de abatedouro, sem adubação nitrogenada, foi o tratamento mais adequado para as condições de desenvolvido do experimento. / Water reuse is a practice widely studied and recommended by several researchers as a viable alternative to meet water needs and part of the nutritional demands of plants. In Brazil, this activity is in the process of development. Its implementation is conditioned to local specificities, respecting the laws of water resources, protection of the environment and public health. In addition to factors such as the quality of the treated effluent and the selection of crops to be irrigated, it is necessary to apply appropriate management practices for the conservation of the physical-chemical and biological properties of the soil, plant and atmosphere system. In view of the above, the present work had the objective of evaluating the behavior of the ions in soil and soil solution, the greenhouse gas flow and the crop water productivity, in an irrigated production system with treated slaughterhouse effluent by anaerobic system, in the cultivation of coastcross grass for hay, at different doses of nitrogen fertilization. The experimental design was a randomized complete block design, with five treatments and four replications: T1 - irrigation with superficial water and addition of 100% of recommended nitrogen fertilization (AN); T2, T3, T4 and T5 - irrigation with treated effluent from slaughterhouse and addition of 0; 33%; 66% and 100% AN, respectively. Being the AN 50 kg ha-1 cut-1 of nitrogen, in the form of urea. The soil was chemically evaluated at depths of 0-0,20 m and 0,20-0,40 m, for fertility and exchangeable sodium parameters. The solution of the soil was obtained by saturation paste for later analysis of Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- and NH4+ ions. The water productivity was determined by the relation between dry mass production of the grass and irrigation blade plus rainfall. Soil gas collection was performed by static chambers and the gases analyzed were carbon dioxide, methane and nitrous oxides, all by gas chromatography, to determine the flow of soil gases. The data were evaluated in the seasons winter-spring (2017) and summer-autumn (2018). The results confirm the potential of the use of treated effluents from slaughterhouse on coastcross grass irrigation as a complementary form to the anaerobic treatment. The management adopted concentrated the chemical elements of the soil in the layer 0-0,20 m, effective depth of the grass root system. The contribution of salts in the soil occurred in the treatments with effluent, in the winter-spring period, the precipitations occurred in the following period (summer) were sufficient to leach the salts to the lower layer of the soil. The soil solution analysis showed the potential of nitrogen leaching in the form of nitrate and nitrite, during the whole studied period, mainly for treatment with slaughterhouse treated effluent and 100% AN. Treatments did not influence water productivity. The evaluation of the flow of greenhouse gases from the soil proved the influence of climatic variables and soil moisture over time. The CO2 flux was higher in the collection of December / 2017, increased in the treatments with effluent. Considering the dynamics of solutes in the soil, the nutrient supply potential and the saline content of the effluent, as well as the greenhouse gas flow of the soil, treatment with treated effluent from slaughterhouse, without nitrogen fertilization, was the most appropriate treatment for the developed conditions of the experiment.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a relação entre a emissão de CH4 e temperaturas finais de carbonização de madeira de Eucalyptus urograndis, conforme a metodologia AMSIIIK (UNFCCC, 2008). Da mesma forma, pretendeu-se avaliar a relação entre a emissão de CH4 e o rendimento gravimétrico em carvão (base seca), conforme preconizado pela metodologia AM0041 (UNFCCC, 2006). Com base nas informações encontradas, buscou-se analisar a adequação de ambas as metodologias com relação ao arcabouço teórico sobre a emissão de GNC no processo de pirólise, assim como ao incentivo, via Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, à adoção de práticas de carbonização mais eficientes, que possam resultar na redução da emissão de CH4. O experimento consistiu na condução de pirólises de cavacos da madeira a temperaturas finais de 400, 500, 600 e 700°C, a diferentes tempos de carbonização (2,5; 5,0; 7,5 e; 10 horas), em um forno-mufla conjugado a um sistema de coleta de gases. Foram calculados os rendimentos gravimétricos em carvão, licor pirolenhoso e gases não condensáveis. Os compostos químicos presentes nos gases nãocondensáveis foram identificados e quantificados mediante análise em cromatógrafo gasoso dotado de detectores de condutividade térmica, onde foi aplicado o ensaio dos seguintes gases: H2, CH4, CO e CO2. Além dessas análises foram realizadas regressões, conforme preconizam as metodologias AMSIIIK e AM0041, para identificar qual o melhor modelo obtido e, portanto, o mais indicado para a estimativa da emissão de CH4 no processo de carbonização. Concluiu-se que: a) aumentos na temperatura final de carbonização ocasionam aumento e diminuição no rendimento em gases e carvão, respectivamente; b) as diferentes taxas de aquecimento aplicadas nos ensaios laboratoriais não influenciaram o rendimento gravimétrico dos produtos da pirólise e a emissão de CO2, CO, CH4 e H2. Fugiram a essa tendência, os resultados de rendimento gravimétrico em carvão (base seca) obtidos a temperatura de 700oC; c) houve aumento na emissão de praticamente todos os gases com o aumento da temperatura final de carbonização; d) as regressões propostas pela metodologia AMSIIIK obtiveram melhores resultados do que aquela preconizada na metodologia AM0041, sendo o modelo de regressão que adota a temperatura como parâmetro de inferência da emissão de CH4 no processo de pirólise, o mais indicado para a estimativa de linhas de base em carvoarias que buscam a obtenção de créditos de carbono via melhoria da eficiência do processo de carbonização. / The objective of this work was to assess the relation between CH4 emissions and carbonization final temperatures of Eucalyptus urograndis wood, according to the AMSIIIK methodology (UNFCCC, 2008). On the same way, the correlation between CH4 emissions and the charcoal gravimetric yield (dry basis), as praised by the AM0041 methodology (UNFCCC, 2006), was evaluated. The results found were analyzed regarding the adequacy of both methodologies with the theoretical knowledge of noncondensable gases emissions in the pyrolysis process, as well as the incentive, through the Clean Development Mechanism, to the more efficient adoption of carbonization procedures that contribute to the reduction of CH4 emissions. The experiment consisted of the conduction of wood chips pyrolysis, in the temperatures of 400, 500, 600 and 700oC, at different times of carbonization (2,5; 5,0; 7,5 e; 10 hours), in an oven-muffle conjugated to a gas collector system. The gravimetrical yields of charcoal, pyroligneous liquor and non-condensable gases were calculated. The chemical composition of noncondensable gases were identified and quantified in gaseous chromatograph endowed with thermal conductivity detector, where the essay of the following gases was applied: H2, CH4, CO and CO2. Besides these analyses, regressions regarding the methodologies AMSIIIK and AM0041, have been carried through, to indentify the best model and, therefore, the most indicated for estimating CH4 emission in the carbonization process. Conclusions: a) increases in the carbonization final temperatures caused increase and reduction in the yields of gases and charcoal, respectively; b) the different heating rates applied in the laboratorial analysis have not influenced the gravimetric yield of the pyrolysis products, nor the emission of CO2, CO, CH4 and H2. The gravimetric yield of charcoal (dry basis) obtained at the temperature of 700oC, was the only data not to show this same trend; c) increases in the carbonization final temperatures lead to an increase in the emission of all gases; d) the AMSIIIK methodology regressions have gotten better results than those praised in methodology AM0041. Thus, the regression model which adopts the temperature as a parameter of CH4 emission inference in the pyrolysis process, is the most indicated for baseline estimate in charcoal facilities that seek carbon credits through the improvement of the carbonization process efficiency.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 401161.pdf: 3203510 bytes, checksum: 5f982969daeb4904827ef17bc67ef11c (MD5) Previous issue date: 2008-03-10 / Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de economia de energia no Setor Hospitalar da Regi?o Sul do Brasil, bem como os impactos quanto ? mitiga??o de di?xido de carbono na atmosfera, alcan?ados atrav?s das redu??es no consumo de eletricidade. Para tanto a pesquisa contou com dezesseis hospitais, cada qual com seu diagn?stico energ?tico elaborado pelo Grupo de Efici?ncia Energ?tica da PUCRS. Al?m disso, o trabalho utilizou dados do DATASUS e do IBGE. Os c?lculos para a estima??o dos valores populacionais seguiram metodologias baseadas na estat?stica, onde, primeiramente, calcularam-se as m?dias aritm?ticas de: consumo e demanda antes de projetos de efici?ncia energ?tica, redu??es de consumo e demanda ap?s as a??es de efici?ncia energ?tica e investimento, todos relacionados com o n?mero de leitos dispon?vel ? interna??o. Posteriormente, atrav?s do c?lculo da regress?o linear, foi encontrado o consumo estimado de cada um dos hospitais da Regi?o Sul do pa?s e, somados os dados individuais, obtiveram-se os valores para a popula??o. Estes valores foram comparados com os encontrados por meio da m?dia a fim de se verificar a pertin?ncia dos mesmos. Como resultados, encontrou-se para a popula??o um consumo anual de 548 GWh e uma demanda de energia de 112 MW, onde, realizando a??es de efici?ncia energ?tica alcan?a-se uma redu??o de 171,5 GWh de consumo e 43,5 MW de demanda, necessitando-se de um investimento de R$ 157,08 milh?es. Levando em conta os custos evitados para a amplia??o do sistema el?trico no intuito de atender a mesma demanda, este investimento seria pago em 3,6 anos. No que tange aos impactos ambientais, com tais a??es de conserva??o de energia, evita-se a emiss?o de 164 mil toneladas de CO2 por ano. Assim, este trabalho mostra a grande import?ncia de se combater o desperd?cio de energia el?trica no setor e os benef?cios que as a??es de conserva??o de energia trariam para a sociedade.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PERICLES BUENO NETO.pdf: 851501 bytes, checksum: 77508dd1e45a9be201c1704a651deada (MD5) Previous issue date: 2011-11-21 / The theme of this piece of paper is the Statal Interference in the Holding Properties of Water Resources. At first, it s necessary the delimitation and approach of property right s evolution. Aftwards a synthesis will be make of the historical development on the Statal rights, especiallyin Constitutions drawing a parallel between them. After had it done, standards of others countries like Argentina and Chile will be analyze to demonstrate the tendence that this block has on the study in vogue. Concluded this, will specifically get in to enviromental contours shouing the great concern with he issue of development and it s interference in the enviroment. Will be considere the positive law in force throught the standards and utilization of natural resoucers that establishes rules for its management. Analyzing the problem of water scarcity national and internationally speaking, will be directly study the restrictions to the water resource owners, Permanent Preservation Areas and Legal Reserves, among others. To conclue this essay some topics will be argue like: Human action, climate s change, the greenhouse effect and the global warming, and the Kyoto Protocol mechanisms and its critical points. / Este trabalho tem como tema a Interferência Estatal nas Propriedades Detentoras de Recursos Hídricos. A princípio, faz necessárias a delimitação e abordagem à evolução do direito de propriedade. Posteriormente, será feita uma síntese do desenvolvimento histórico no direito pátrio, em especial nas Constituições, fazendo um paralelo entre as mesmas. Feito isso, serão analisadas normas de outras nações, como a Argentina e o Chile, demonstrando a tendência que este bloco tem em relação ao estudo em voga. Concluída esta fase, adentrar-se-á especificamente aos contornos ambientais, demonstrando a grande preocupação, com a problemática do desenvolvimento, e sua interferência ao Meio Ambiente. Será analisado o direito positivo vigente, através de suas normas e a utilização dos recursos naturais que estabelece regras para o seu manuseio. Ao fazer uma análise do problema da escassez da água em âmbito nacional e internacional, serão diretamente estudadas as restrições aos bens detentores de recursos hídricos, as Áreas de Preservação Permanente e a Reserva Legal, dentre outras. Serão abordados alguns tópicos correlatos que finalizam o entendimento da matéria como: a ação humana interferindo nas mudanças climáticas, o Efeito Estufa e o aquecimento Global, além de analisarmos o Protocolo de Quioto, seus mecanismos e seus pontos críticos.

A preocupação mundial com as possíveis mudanças climáticas, decorrentes do aumento da concentração de gases do efeito estufa (GEE), resultam na busca por fontes de energia renovável. Dentre estas fontes, a produção do etanol vem se destacando globalmente. O Brasil é o maior produtor mundial de etanol, baseado na cana-de-açúcar como matéria-prima. A produção deste biocombustível atua na redução das emissões de GEE, como substituinte de derivados de petróleo e fornecimento de energia, através da queima do bagaço. No entanto, é necessário quantificar o off-set do etanol em relação ao petróleo em todas as fases de produção. Importante resíduo da indústria sucroenergética é a vinhaça, gerada em elevadas quantidades e usualmente aplicada no solo em fertirrigação. Muitos estudos relatam os benefícios que a vinhaça proporciona ao solo, porém, pouco se sabe sobre os possíveis impactos que causa no ambiente, sobretudo no que se refere às emissões de GEE. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as emissões de GEE provenientes da vinhaça no canal de distribuição e após aplicação no solo e detectar as comunidades de archaeas presentes no sedimento do canal condutor, verificando a influência de fatores bióticos e abióticos nas emissões e comunidades microbianas. A pesquisa foi desenvolvida na Usina Iracema, localizada em Iracemápolis, SP. Amostragens de GEE foram realizadas em diferentes pontos do canal de distribuição e em áreas de cana queimada e crua. Amostras de sedimento foram coletadas no canal para detecção das comunidades de archaeas por DGGE. As emissões de C-CO2 e C-CH4 provenientes da vinhaça no canal de distribuição foram influenciadas pela composição físico-química deste resíduo. Apesar de apresentar emissões significativas, o C-CO2 não foi computado no cálculo das emissões totais, pois é reassimilado pela fotossíntese. As emissões de N-N2O foram muito baixas, demonstrando que a vinhaça não fornece condições favoráveis à formação deste GEE. Ao converter os fluxos de N-N2O e C-CH4 em CO2 eq. observou-se que o C-CH4 contribuiu com aproximadamente 99% das emissões totais oriundas da vinhaça presente no canal. A fertirrigação do solo potencializou as emissões de CCO2 e N-N2O e não influenciou as emissões de C-CH4. As emissões de N-N2O provenientes da aplicação de nitrogênio na forma de vinhaça no solo resultaram em fatores de emissão de 0,68 e 0,44 % (kg N-N2O/kg N), respectivamente para cana queimada e crua. Após conversão dos fluxos de N-N2O e C-CH4 em CO2 eq. verificou-se que a aplicação da vinhaça no solo aumentou as emissões em 46,0 e 30,9 kg de CO2 eq. ha-1, respectivamente para cana queimada e crua. Considerando a aplicação de 200 m3 ha-1, observou-se que a vinhaça emitiu 493,9 e 489,1 kg de CO2 eq. ha-1, respectivamente para cana queimada e crua. A contabilização das emissões totais de GEE oriundas da vinhaça indicou que 90% das emissões são resultantes do canal de distribuição. A técnica de DGGE demonstrou mudanças nas estruturas das comunidades de archaea total e mcrA de acordo com os pontos de amostragem, exibiu forte relação com as condições encontradas nesses pontos e com a produção de C-CH4. / The global growing concern about an eventual climate change due to the increasing atmospheric greenhouse gases (GHG) concentrations spur on the search for renewable energy sources. Among the possibilities, ethanol is getting global prominence. Brazil is the greatest producer of ethanol derived from sugar-cane. The production of this biofuel helps to reduce GHG emission replacing the use of petroleum and producing energy by bagasse burning. However, it is necessary to quantify its effective off-set analyzing all steps of production. The main residue of the sugar- ethanol industry is the vinasse, which is generated in high quantity and is usually applied to soil as fertirrigation. Several studies mention the benefits of vinasse application to soil cultivated with sugarcane, but few is known about possible impacts on environment, especially in what concerns GHG emissions. The objective of this work was to evaluate GHG emissions from the vinasse during its flux in distribution channels and after its application to soil by aspersion. Besides, the structure of archaea community of the sludge deposited at the channels bottom was investigated, evaluating the influence of biotic and abiotic factors on GHG emission rates and microbial community. The study was developed at Usina Iracema, located in Iracemápolis (SP). GHG samples were taken at six different points along the vinasse distribution channel and after its application at sites where sugar cane is harvest preceded or not by straw burning. Samples from sedimented sludge were collected from the channel and archaeas communities were assessed by DGGE analyses. Emissions rates of CO2-C and CH4-C from vinasse were influenced by the physical-chemical composition of this residue. Although significant emission rates of CO2- C have been measured, they were not included in total emission calculations, since this gas is reabsorbed by photosynthesis. N2O-N emissions were very low, demonstrating that the vinasse does not promote favorable conditions to its building. The conversion of N2O-N and CH4-C fluxes into CO2 eq demonstrated that methane represents about 99% of total emission of vinasse while into the distribution channel. The soil fertirrigation with vinasse increased CO2-C and N2ON emissions, but did not influence C-CH4 emission rate. Nitrous oxide originated by N content in vinasse applied to soil represented 0.68 and 0.44 % (kg N2O-N.kg N-1), respectively, from areas were harvest was or was not preceeded by burning. N2O-N and CH4-C fluxes converted to CO2 eq showed that vinasse application increased emissions by 46.0 e 30.9 kg of CO2 eq. ha-1 respectively, at areas were harvest was or was not preceded by burning. Considering that vinasse is usually applied in rates of 200 m3 ha-1 the areas were harvest was or was not preceded by burning could emit a total of 493.9 and 489.1 kg CO2 eq. ha-1 respectively. In the final account, 90% of total GHG emission from vinasse was originated from the distribution channel. The DGGE technique demonstrated changes in total and functional community structure of archaeal according to sampling point. They were also strongly correlated to environmental conditions end C-CH4 production.

A aplicação de resíduos em solos agrícolas pode alterar significativamente a dinâmica do ciclo dos elementos no solo, conseqüentemente modificando sua fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases do solo para a atmosfera. A possibilidade de produção de biocombustíveis a partir de óleos vegetais e com a atenção especial dada a cultura da mamona faz nesse momento com que o cultivo desta oleaginosa ressurja nacionalmente como cultura de interesse. Além disso, em áreas agrícolas próximas a grandes centros urbanos, a utilização agrícola de resíduos na agricultura é uma prática já empregada, porém ainda, sem o total conhecimento dos processos envolvidos em relação ao comportamento desses materiais no ambiente e seu real comportamento como fonte de nutrientes para as culturas. Em função do exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de três resíduos, contendo diferentes formas de N, na fertilidade do solo e nutrição mineral da mamona cultivada em área de reforma de canavial, bem como também quantificar os fluxos de gases do efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) em função da aplicação de doses de um lodo de esgoto ou fertilização mineral no solo, antes do plantio da mamona. Assim, foram conduzidos dois experimentos a campo no ano agrícola de 2004-2005. No primeiro avaliou-se a contribuição de resíduos como fonte de N para a cultura da mamona e foi conduzido sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. A dose de nitrogênio referencial foi de 75 kg ha-1 e as quantidades aplicadas de cada resíduo foram calculadas em função do conteúdo e disponibilidade do N nestes. Os dados obtidos mostram que os resíduos de origem orgânica (lodo de esgoto e Citrofer) constituíram-se numa fonte eficiente de N e para as doses equivalentes ou maiores que a referência, a produtividade da mamona foi igual ou superior a adubação mineral. Com relação a outros componentes de produção, o tamanho do racemo e nº de frutos para os tratamentos que receberam a aplicação de N via resíduos orgânicos ou a adubação mineral, não diferiram estatisticamente, mas foram superiores aos demais. O N foi o nutriente que mais limitou o desenvolvimento e produtividade da mamona. No segundo experimento avaliou-se a emissão dos gases CO2, CH4 e N2O na mesma área onde foi realizado o primeiro experimento, porém, foram avaliados os tratamentos que receberam adubação mineral e lodo de esgoto em três doses. Tanto a adição de lodo de esgoto como a adubação mineral alteraram os fluxos de CO2, N2O e CH4. Quando a quantidade de N aplicada via lodo de esgoto foi igual ao tratamento que recebeu adubação mineral, parece não haver diferenças entre as emissões de CO2 desses tratamentos. Para o N2O, quando se faz a comparação entre os tratamentos que foram concebidos para disponibilizar cerca de 75 kg N ha-1, observa-se que os valores de emissão de N2O na maioria das amostragens foram semelhantes. O tratamento que recebeu o dobro da dose de N via lodo de esgoto apresentou emissões de N2O superiores ao tratamento controle e adubação mineral. Com relação à emissão de metano para a atmosfera, não houve diferenças significativas entre os tratamentos. / The application of residues in agricultural soils can significantly change the dynamic of the element cycles into the soil, changing consequently its fertility, the plant nutrition and the soil gas fluxes to the atmosphere. The possibility of bio-fuel production from vegetable oils and the special care given to the castor bean at this time, make interest to this crop to re-start its cultivation in all country. Beside that, agricultural area near big urban centers, the use of residues in crop production is common and it is already incorporated, but there is still lack of knowledge of the process involved in relation to the behavior of these residues in the environment and as a source of nutrients for the crops. Taken in consideration what was written above, the present work was made aiming to evaluate the effect of three residues having different forms of nitrogen in the soil fertility and mineral nutrition of castor bean cultivated in a reform area of sugar cane, and also to quantify the gas fluxes of greenhouse effect (CO2, CH4 and N2O) in relation to the applied dose of sewage sludge or mineral fertilization of the soil before the castor bean plantation. Two experiments were carried out in the field in the agricultural year of 2004-2005. In the first it was evaluated the residues contribution as nitrogen source to the castor bean crop and it was conducted under one Ultisol (Argisolo Vermelho Amarelo distrófico) soil. The reference dose for nitrogen was 75 Kg ha-1 and the applied quantities of each residue were calculated in function of the content and the availability of N into the residues. The data have shown that the residues of organic origin (sewage sludge and Citrofer) constitute in an efficient source of N and for the equivalent dose or grater than the reference dose, the castor bean productivity was similar or higher than the mineral fertilization. In relation to the other parameters of production, the size of raceme and the number of fruits for the treatments that received N application via organic residues or mineral fertilization, did not differ statistically, but they were higher than the other treatments. The N was the nutrient that limited more the development and the productivity of castor bean. In the second experiment, it was evaluated the CO2, CH4 and N2O gas emission in the same area of the first experiment, but with treatments that received mineral fertilization and sewage sludge in three doses. The sewage sludge and the mineral fertilization changed the gas flow of CO2, CH4 and N2O. When the applied quantity of N via sewage sludge was equal to the mineral fertilization treatment seems that there was no difference between the CO2 emissions. For the N2O, when it was compared the treatments responsible to fulfill about 75 Kg ha-1 of N, it was observed that the values of N2O emission were similar for the great part of samples. The treatment that received the double dose of N via sewage sludge presented N2O emission higher than the control and the mineral fertilization treatments. All the treatments presented no difference for the methane emission to the atmosphere.