Orientadores: Maria Angela Fagnani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-07T22:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_CiceroAlexandre_D.pdf: 5359491 bytes, checksum: 85d9823bcfcf799676c4fee678ed8746 (MD5) Previous issue date: 2006 / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-10-30T18:48:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1051824 bytes, checksum: 53efab06129579e8ef4e1589c2fa0da6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-30T18:48:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1051824 bytes, checksum: 53efab06129579e8ef4e1589c2fa0da6 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A necessidade das nações migrarem para uma economia de baixa emissão de carbono é algo que se discute intensamente dentro do cenário econômico, ambiental e social no mundo. O tema ganhou força principalmente na 21a Conferência das Partes (COP 21) ocorrido no ano de 2015, em Paris, França. Nessa conferência foi definido um acordo climático global (Acordo de Paris) no qual os países se comprometem com metas voluntárias de redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) até o ano de 2030. O Brasil, por sua vez, vem sendo um dos países protagonistas em assuntos relacionados a mudanças climáticas. Fato que reforça isso é a criação da Política Nacional de Mudanças climáticas (PNMC) em 2009, antes mesmo de acontecer o Acordo de Paris. No Acordo de Paris, o Brasil se comprometeu a reduzir suas emissões de GEE em 37% e 43% até 2025 e 2030, respectivamente (considerando o ano de 2005 como o ano-base das emissões). Diante disso, o país estabeleceu diversas metas relacionadas à diminuição das emissões de GEE, como aumento das energias renováveis, diminuição do uso de combustíveis fósseis, aumento da área de Integração Lavoura Pecuária e Floresta (ILPF), zerar o desmatamento ilegal, restauração e reflorestamento de áreas, entre outros. Especificamente a respeito dessa última meta, ainda é preciso muitos avanços técnico-científicos visando alcançar o objetivo de restaurar/reflorestar 12 milhões de hectares até 2030. Outra oportunidade que está em consonância com essa meta é o fomento de ações voluntárias de neutralização, por meio de plantios de neutralização de carbono em propriedades rurais. Um dos grandes desafios para implementação dessas metas é o conhecimento do potencial das espécies arbóreas. Nesse contexto se insere o objetivo geral desse estudo, que busca fornecer bases sólidas que subsidiem a escolha de espécies para esses plantios, principalmente na Mata Atlântica. Além disso, utilizam-se duas diferentes metodologias não destrutivas para determinar os potenciais das espécies. O estudo foi dividido em dois artigos: o primeiro teve como objetivo identificar o potencial de neutralização de carbono de 25 espécies arbóreas em área degradada na região da Mata Atlântica brasileira. Quinhentas mudas (20 mudas de cada espécie florestal) foram plantadas em blocos casualizados. O diâmetro, a altura do solo e altura dos indivíduos foram mensurados aos 29 meses para estimar os incrementos anuais. Três indivíduos de cada espécie foram selecionados e cubados pelo método não-destrutivo e, a partir da fórmula de Smalian, o volume e o estoque carbono foram estimados de cada planta, por espécie. O incremento médio anual de carbono dos indivíduos foi estimado pela equação ajustada a partir do modelo Schumacher & Hall. O potencial de estocagem de carbono das plantas testadas foi elaborado de acordo com um sistema de pontuação baseado nos parâmetros de SB e IMA C . A SB média das plantas foi de 47,0%, com variação de 5,0% a 100,0%, com destaque para Schinus terebinthifolius (100,0%); Sapindus saponaria (95,0%); Senna multijuga (80,0%); Handroanthus chrysotricha (80,0%); Plathymenia foliolosa (75,0%); Cassia grandis (75,0%) e Colubrina glandulosa (60,0%). Todas essas espécies são pioneiras, exceto H. chrysotricha e C. grandis. As menores SB foram de Caesalpinia peltophoroides (20,0%); Tibouchina granulosa (10,0%); Anadenanthera pavonina (5,0%); Cariniana legalis (5,0%); Samanea inopinata (5,0%) e Syzygium jambos (5,0%). Todas essas espécies são não pioneiras, exceto A. pavonina. O crescimento das espécies não pioneiras foi, em geral, menor que o das pioneiras, exceto para Ceiba speciosa. Além dessa, entre as não pioneiras, T. granulosa, Bombacopsis glabra e C. grandis destacaram-se para as variáveis de crescimento. Nenhuma das espécies alcançou pontuação máxima (10 pontos) na soma dos parâmetros considerados. As maiores pontuações (nove pontos) foram de Schizolobium parahyba e S. multijulga, ambas pioneiras. As menores pontuações foram de Anadenanthera macrocarpa e Sterculia chicha (quatro pontos), seguidas de Cedrela fissilis, Caesalpinia peltophoroides, Cytharexyllum myrianthum, Hymenaea courbaril, Psidium guineense e Tibouchina granulosa (três pontos) e A pavonina, Cariniana legalis, Lecythis pisonis, Samanea inopinata e S. jambos (dois pontos). A metodologia adotada permitiu determinar o potencial das espécies para a composição de projetos de neutralização de carbono em áreas degradadas, especificamente, na Mata Atlântica brasileira. As espécies com maior potencial de neutralização de carbono são: Bombacopsis glabra, Cassia grandis, Ceiba speciosa, Colubrina glandulosa, Handroanthus chrysotricha, Joannesia princeps, Plathymenia foliolosa, Sapindus saponaria, Schinus terebinthifolius, Schizolobium parahyba, Senna macranthera e Senna multijulga. Já as espécies Anadenanthera macrocarpa, Anadenanthera pavonina, Caesalpinia peltophoroides, Cariniana legalis, Cytharexyllum myrianthum, Cedrela fissilis, Hymenaea courbaril, Lecythis pisonis, Psidium guineense, Samaneae inopinata, Syzygium jambos, Sterculia chicha e Tibouchina granulosa possuem menor potencial e exigem mais tratos silviculturais, aumentando os custos de projetos de neutralização de carbono. O segundo artigo teve como objetivo: avaliar o crescimento e sobrevivência de 15 espécies arbóreas, aos 40 meses, em plantio de neutralização de carbono sob área degradada no sudeste do Brasil. Assim, 509 mudas (15 espécies florestais) foram plantadas em delineamento inteiramente casualizado. O diâmetro e altura dos indivíduos foram mensurados aos 40 meses. Três indivíduos de cada espécie foram selecionados e cubados pelo método não-destrutivo. O volume foi estimado a partir do somatório do volume das seções dos indivíduos, obtidos pela fórmula de Smalian. O incremento médio anual de carbono dos indivíduos foi estimado pela equação ajustada a partir do modelo Schumacher & Hall. O potencial de neutralização das plantas testadas foi avaliado a partir das análises da SB e μC. O método REML (Restricted Maximum Likelihood)/BLUP(Best Linear Unbiased Prediction) foi utilizado na predição de valores de μC para o ordenamento das espécies com potencial de neutralização de carbono. A sobrevivência foi de 47,54 % aos 40 meses. O estoque de carbono do plantio foi de 2,60 KgC.indivíduo -1 ( ± 6,2 KgC.indivíduo -1 ) e o Incremento Médio Anual em Carbono (IMAC) foi de 0,78 KgC.indivíduo -1 .ano -1. Esse valor é inferior ao valor médio estipulado para projetos de neutralização que é de 6,0 KgCO 2 .indivíduo -1 .ano -1 . As espécies pioneiras contribuíram mais para estocagem de carbono do que as espécies não pioneiras. Porém, é importante a utilização dos dois grupos funcionais para garantir a estocagem de carbono por longos períodos de tempo. Peltophorum dubium, Albizia hassleri, Anadenanthera macrocarpa, Andira anthelmia, Samanea inopinata e Inga vera apresentaram maior potencial de neutralização de carbono. Adenanthera Pavonina, Joannesia princeps, Hymenaea courbaril, Lecythis pisonis, Citharexylum myrianthum, Genipa americana e Guarea guidonia apresentaram o menor potencial de neutralização. A espécie Syzygium cumini apresentou potencial satisfatório, contudo seu emprego merece atenção devido ao comportamento de dominância intrínseco da espécie. / The need for a lower carbon economy is something that has already been discussed intensely within the economic, environmental and social world. This issue gained momentum at the 21st Conference of the Parties (COP 21) in Paris, France, 2015. This conference created a global climate agreement (Paris Agreement), in which countries have commited to voluntarily reduce greenhouse gas (GHG) emissions by the year 2030. Brazil, in turn, has been a protagonist countriy in climate change issues. A fact that reinforces this is the creation of the National Climate Change Policy (PNMC), which took place in 2009, even before the Paris Agreement. In the Paris Accord, Brazil committed to reduce its GHG emissions by 37% and 43% by 2025 and 2030, respectively (considering 2005 as the base year of emissions). In this view, the country has established several goals related to reduction of GHG emissions, such as: increase renewable energies, reduct the use of fossil fuels, increase of Livestock and Forest Intake Area (ILPF), archieve zero illegal deforestation, restorate and reforestate areas, among others. However, many technical and scientifical advances are still needed to accomplish the goal of restoring / reforesting the 12 million hectares by 2030. Another opportunity that may take place with this goal is the promotion of voluntary neutralization actions, through Carbon Neutralization plantations in rural properties. One of the greatest challenges for implementing these goals is the background knowledge about the tree species potential. In this context, the general objective of this study is inserted, which seeks to provide solid bases that subsidize the choice of species for these plantations, especially in the Atlantic Forest. In addition, two different non-destructive methodologies are used to determine the species’ potential. The study was divided into two articles: The first one had the objective of identifying the carbon neutralization potential of 25 tree species in a degraded area of the Brazilian Atlantic Forest. Five hundred seedlings (20 seedlings of each forest species) were planted in randomized blocks. The diameter at soil height and the height of the individuals were measured at month 29 to estimate the annual increment. Three individuals of each species were selected and cubed by non-destructive method and, with Smalian formula, the volume and carbon stock were estimated for each individual of all species. The average annual increment in carbon was estimated by the adjusted Schumacher & Hall model. The carbon storage potential of the tested plants was elaborated according to a scoring system based on the SB and IMAC parameters. The SB mean was 47.0%, with variation from 5.0% to 100.0%, with highlights for Schinus terebinthifolius (100.0%); Sapindus saponaria (95.0%); Senna multijuga (80.0%); Handroanthus chrysotricha (80.0%); Plathymenia foliolosa (75.0%); Cassia grandis (75.0%) and Colubrina glandulosa (60.0%). All these species are pioneers, except H. chrysotricha and C. grandis. The lowest SB were Caesalpinia peltophoroides (20.0%); Tibouchina granulosa (10.0%); Anadenanthera pavonina (5.0%); Cariniana legalis (5.0%); Samanea inopinata (5.0%) and Syzygium jambos (5.0%). All these species are non-pioneering except A. pavonina. The non-pioneer growth was generally smaller than the one for pioneers, except for Ceiba speciosa. In addition, among the non-pioneers, T. granulosa, Bombacopsis glabra and C. grandis stood out for the growth variables. None of the species reached the maximum score (10 points) in the sum of the parameters considered. The highest scores (nine points) were from Schizolobium parahyba and S. multijulga, both pioneers. The lowest scores were from Anadenanthera macrocarpa and Sterculia chicha (four points), followed by Cedrela fissilis, Caesalpinia peltophoroides, Cytharexyllum myrianthum, Hymenaea courbaril, Psidium guineense and Tibouchina granulosa (three points) and A pavonina, Cariniana legalis, Lecythis pisonis, Samanea inopinata and S. jambos (two points). The methodology adopted allowed to determine the species potential for the composition of carbon neutralization projects in degraded areas, specifically, in the Brazilian Atlantic Forest. The species with the greatest potential for carbon neutralization are: Bombacopsis glabra, Cassia grandis, Ceiba speciosa, Colubrina glandulosa, Handroanthus chrysotricha, Joannesia princeps, Plathymenia foliolosa, Sapindus saponaria, Schinus terebinthifolius, Schizolobium parahyba, Senna macranthera and Senna multijulga. The species Anadenanthera macrocarpa, Anadenanthera pavonina, Caesalpinia peltophoroides, Cariniana legalis, Cytharexyllum myrianthum, Cedrela fissilis, Hymenaea courbaril, Lecythis pisonis, Psidium guineense, Samaneae inopinata, Syzygium jambos, Sterculia chicha and Tibouchina granulosa have the lowest potential and need more silvicultural treats, which increase the costs of Carbon Neutralization Projects. The second article aimed to: Evaluate the growth and survival of 15 tree species, at 40 months, in Carbon Neutralization Plantations on southeast Brazil degradated areas. Thus, five hundred and nine seedlings were planted in completely randomized design. The individuals' diameter and height were measured at 40 months. Three individuals of each species were selected and cubed by the non-destructive method. The volume was estimated through sum of the volume sections of the individuals, obtained by the Smalian formula. The average annual increment in carbon of individuals was estimated by the adjusted Schumacher & Hall model. The neutralization potential of the tested plants was evaluated by SB and μC analyzes. The Restricted Maximum Likelihood / BLUP (Best Linear Unbiased Prediction) method was used to predict μC values to order the species by their carbon neutralization potential. Survival was 47.54% at 40 months. The carbon stock of the plantation was 2.60 KgC.individual -1 (± 6.2 KgC.individual -1 ) and the Average Annual Increase in Carbon (IMAC) was 0.78 KgC.individual -1 .year -1 and this value is lower than the average value stipulated for neutralization projects that is 6.0 KgCO 2 .individual -1 .year -1 . Pioneer species contributed more to carbon storage than non-pioneer species. However, it is important to use the two functional groups to ensure carbon storage for long periods of time. Peltophorum dubium, Albizia hassleri, Anadenanthera macrocarpa, Andira anthelmia, Samanea inopinata and Inga vera presented higher potential for carbon neutralization. Adenanthera Pavonina, Joannesia princeps, Hymenaea courbaril, Lecythis pisonis, Citharexylum myrianthum, Genipa americana e Guarea guidonia presented lower neutralization potentials. Syzygium cumini presented satisfactory potential, however its use deserves attention due to its intrinsic dominance behavior.

Equacionar a problemática do aumento da geração de resíduos sólidos é tarefa complexa, que envolve entre outras, questões de ordem ambiental, de saúde pública e econômica. Quando se trata de disposição final de resíduos sólidos, o aterro sanitário é a única técnica utilizada ambientalmente correta, porém ainda são poucas as cidades que a emprega. Espera-se que nos próximos anos, aumente o número de municípios com aterro sanitário e deste modo, surge um outro problema de cunho ambiental, e em nível mais global, que se refere aos gases liberados pelos aterros sanitários, durante a decomposição anaeróbia da parte orgânica dos resíduos. Estão entre estes gases, o dióxido de carbono e o metano, que contribuem para o efeito estufa. Se por um lado o metano é prejudicial, quando se trata de efeito estufa, por outro lado, pode ser utilizado para fins energéticos como fonte de energia renovável e justamente substituindo os combustíveis fósseis, que representam a maior fonte dos chamados gases de efeito estufa. O presente trabalho, tem como objetivo inicial, levantar as alternativas para o uso de gases de aterro sanitário como fonte de energia, em um segundo momento do trabalho, relacionar as fases da digestão anaeróbia com a produção de metano, através da análise de amostras coletadas em diferentes pontos e profundidades do aterro do município de Piracicaba/SP. / Finding a solution to the problematic of increasing of solid waste is a complex task, which compromises several questions, of order environmental, public health and economic. Referring to the final disposal of solid waste, the landfill is the only right environmenty way use it. Some years from now, is expected a municipality number increasing with landfill and like that, there will be another environmental problem, and more world wide, because the release gases by landfills, during the anaerobic digestion there are. Among these gases carbon dioxide and methane, that contribute to the greenhouse effect. The methane is prejudicial, but on the other hand, it can be used to energetic purpose as renovable energy source in order to substitute fossil fuel. Those are the largest source of greenhouse gas. The goal of this research is to realize a bibliographical study about projects in using landfill gas as energy. Another purpose of it, is to relate the fases of the biodegradability with methane production, using as case study the landfill Pau Queimado (burned wood), located in Piracicaba/SP. According to the result of this research look forward to contributing with dates that can help to evaluate the use of methane as renovable energy source, and as a consequence, reducing the greenhouse effect.

In Brazil, estimate of methane (CH4) emission for the National Greenhouse Gas Inventory is carried out using the empirical Tier 2 approach published by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Although, IPCC recommends the use of a more specific, mechanistic Tier 3 approach, this is hampered by a lack of consolidated data for development, evaluation and application of such a Tier 3 approach. The purpose of the present modelling study was to evaluate whether a Tier 3 approach instead of the Tier 2 approach has merit in estimating the effect of improvement of diet quality by feeding supplements on CH4 emission, calculated by both a Tier 2 and an extant Tier 3 approach. Six systems of beef cattle production in Brazil were considered which differed inage at slaughter mainly due to diet quality (ranging from 14 to 44 months). The systems studied encompass most of the range of slaughter age and feeding methods observed and the differences between them can be considered realistic for variation in current Brazilian practice of beef production. Estimates of feed quality and animal performance were based on published Brazilian studies and on data from a Brazilian inventory on enteric CH4. Both Tier 2 and Tier 3 approaches estimated a large variation in CH4 emission for the six production systems. The highest level of enteric CH4 emission (168 and 145 kg per slaughtered animal, estimated with the Tier 2 and Tier 3 approach, respectively) was estimated for the system with slaughter after 44 months and the lowest with slaughter after 14 months (35 and 31 kg per slaughtered animal, estimated with the Tier 2 and Tier 3 approach, respectively). The general trend was a profound increase of CH4 emission with increase of age-at-slaughter. Methane estimates depended strongly on the modelling approach adopted. Using the Tier 3 approach in the present study with the assumptions made for the six Brazilian beef production systems indicated substantially lower estimates of enteric CH4 compared to the IPCC Tier 2 approach. The Ym values (fraction of gross energy intake emitted as CH4) estimated by the Tier 3 approach for separate growing periods (seasons) within the different systems ranged between 0.044 and 0.070, and between 0.049 and 0.058 when averaged for the whole growing period (cf. 0.065 with Tier 2). Model estimates should be confirmed by evaluation against independent in vivo data obtained under local Brazilian conditions of beef production. / No Brasil, a estimativa de emissão de metano no inventário nacional sobre a emissão de metano (CH4) é realizada pela abordagem Tier 2, recomendada pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Embora o IPCC recomende o uso do Tier 3, uma abordagem mais complexa, a aplicação desta no Brasil é dificultada pela falta de dados consolidados para o desenvolvimento, avaliação e aplicação do modelo. O objetivo deste trabalho foi estimar o efeito da melhoria da qualidade da dieta na emissão entérica de CH4, em sistemas de produção de gado de corte brasileiros, pelos métodos Tier 2 e Tier 3. A emissão entérica de CH4, foi estimada em seis sistemas de produção de bovinos de corte, do desmame até abate. Os sistemas estudados abrangeram os métodos de alimentação mais praticados na produção de carne bovina brasileira. A qualidade da alimentação e desempenho animal foram estimados baseados em estudos publicados na literatura. Ambas as abordagems Tier 2 e 3 estimaram efeito da suplementação sobre a emissão de CH4. As estimativas do Tier 2 e 3, no sistema de abate aos 44 meses, apresentaram maior emissão de CH4 entérico comparados aos outros sistemas, resultando em valores de 168 e 145 kg de CH4 por animal, respectivamente. Por outro lado, o sistema de abate aos 14 meses, apresentou menor emissão de CH4, comparados aos outros sistemas, em valores de 35 e 31 kg de CH4 por animal abatido, respectivamente. A tendência geral foi um aumento de emissão de CH4 com o aumento da idade de abate. Usando a abordagem Tier 3 para as condições brasileiras resultou valores menores de CH4 entérico em comparação a Tier 2. Os valores Ym (fração de ingestão de energia bruta emitido como CH4) estimados pela Tier 3, nas diferentes estações, variou entre 0,044 e 0,070, e para diferentes sistemas de produção entre 0,049 e 0,058. Por outro lado a média para todo o período de crescimento foi 0,065 para Tier 2. Essas estimativas devem ser confirmados com dados in vivo obtidos em condições locais, com intuito de melhorar o modelo Tier.

Entre as principais oleaginosas eleitas para a produção de biodiesel, encontra-se a mamona (Ricinus communis L.), por possuir elevado teor de óleo, conhecido como óleo de rícino, extraído pela prensagem das sementes, contendo 90% de ácido graxo ricinoléico, o qual confere ao óleo suas características singulares, possibilitando ampla gama de utilização industrial. A produção brasileira de mamona concentra-se na caatinga baiana. A agricultura desta região, embora seja feita sem o uso de insumos agrícolas mantém uma produtividade regular. Com isso, tornou-se importante avaliar o efeito ambiental desta cultura sobre os estoques de C (carbono) e N (nitrogênio) no solo e os mecanismos de sua manutenção. Este trabalho foi realizado em solos de uma fazenda na região de Irecê-BA, tendo como objetivos calcular os estoques de C e N no solo; calcular o fluxo de gases do efeito estufa dos resíduos de mamona; calcular os valores C e N da biomassa microbiana no solo (BMS) e analisar o perfil da comunidade de bactérias fixadoras de N2 no solo por PCR-DGGE. Os resultados indicaram a ausência de variações nos estoques de C entre os tratamentos de mamona com 10, 20 e 50 anos de cultivo (48 Mg ha-1) sendo superados pelos valores encontrados na caatinga (90 Mg ha-1); mesma condição para o estoque de N (5,3 Mg ha-1 nos tratamentos de mamona e 8 Mg ha-1 na caatinga). Já os valores de C-microbiano foram superiores na caatinga, mas não apresentaram diferenças entre os cultivos de mamona; para o N-microbiano, os valores não sofreram diferenças entre as camadas, porém foram inferiores no tratamento de mamona com 10 e 50 anos de cultivo. O fluxo de gases de N-N2O e C-CO2 foram maiores para o tratamento com aplicação de resíduos orgânicos de mamona chegando a 160 mg m-2 h-1 de C-CO2 e 600 mg m-2 h-1 de N-N2O. O teste de redução de acetileno (ARA) e a análise de DGGE indicaram que o perfil da comunidade de bactérias diazotróficas do solo nos diferentes tratamentos sofreu alteração e permitiu a estocagem de N no solo durante os 50 anos de cultivo viabilizando, ambientalmente, a produção de mamona nesta região. / Among the main oils elected for biodiesel production is the castor bean (Ricinus communis L.) for its high oil content, known as castor oil extracted by pressing the seeds containing 90% ricinoleic acid, which gives the oil its unique features, allowing a wide range of industrial use. Brazilian production of castor oil is concentrated in the tropical dry forest of Bahia. Farming in this region, although it is made without the use of agricultural inputs remains a regular productivity. With this, it became important to assess the \"environmental effect\" of this culture on the stocks of C (carbon) and N (nitrogen) in soil and the mechanisms for its maintenance. This work was carried out in soils of a farm in Irecê-BA, aimed to calculate the stocks of C and N in soil, calculated the flows of greenhouse gases from oil waste; to figure out the values of carbon (C) and nitrogen (N) of microbial biomass in soil (BMS and to analyze the profile of the community of N2-fixing bacteria in soil through denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Results indicated the absence of changes in C stocks between treatments of castor oil with 10, 20 and 50 years of cultivation (about 48 Mg ha-1) being outweighed by values found in the tropical dry forest (90 Mg ha-1); same condition verified for the stock of N (5.3 Mg ha-1 treatments of castor and 8 Mg ha-1 in tropical dry forest). As for values of microbial-C, they were higher in the tropical dry forest and did not present differences between the cultures of castor oil; regarding microbial-N values, there have not been differences between the layers, but they were lower for castor oil with 10 and 50 years of cultivation. The gases flow accumulated N-N2O was significantly higher than that of CCO2 and higher for the treatment of soil with organic fertilizer castor reaching 160 mg m- 2 h-1 of C-CO2 and 600 mg m-2 h-1 of N-N2O. ARA analysis and DGGE indicated that the profile of the diazotrophic community of soil in different treatments had change, allowing the storage of N in soil during the 50 years of cultivation enabling, in environmental terms, the production of castor oil in this region.

Orientador: Rumy Goto / Coorientador: Antonio Ribeiro da Cunha / Banca: João Domingos Rodrigues / Banca: Elizabeth Orika Ono / Banca: Rerison Catarino da Hora / Banca: Jerônimo Luiz Andriolo / Resumo: As condições ambientais são fundamentais para se produzir hortaliças com qualidade e com o uso do cultivo em ambiente protegido, passou-se a manejar o ambiente em favor da planta. Desde então, muitos produtores, no mundo todo, passaram a utilizar esta tecnologia, que possibilita a produção com maior qualidade e produtividade, o que tem sido atribuído em parte à maior quantidade de radiação solar difusa que ocorre neste ambiente. O polietileno de baixa densidade (PEBD), principal material utilizado na cobertura, transforma parte da radiação solar direta em difusa ao transmití-la para o interior do ambiente. Esta radiação é considerada mais eficiente. Visando-se explorar melhor este benefício, a indústria desenvolveu o plástico difusor de luz, que tem como principal característica transformar a radiação solar direta em difusa ao transmití-la para o interior do ambiente. No entanto, há poucos estudos com relação ao uso deste material, principalmente, quanto à transformação da radiação direta em radiação difusa e à densidade de plantas a ser utilizada. O objetivo deste trabalho foi avaliar algumas características fisiológicas e a produção de plantas de pimentão enxertado sob o plástico difusor de luz e em diferentes densidades de planta. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental de Pesquisa e Produção (FEPP) da UNESP/Botucatu em São Manuel - SP. Plantas de pimentão do híbrido Melina foram enxertadas sobre o porta-enxerto AF-8253 e foram transplantadas em três ambientes (PEBD comum (PEBDc), PEBD difusor de luz (PEBDd) e a campo) e três espaçamentos de plantas (1,50 m entre linhas e 20; 35 e 50 cm entre plantas). Os valores de transmissividade à radiação solar ... / Abstract: Environmental conditions are fundamental to produce vegetables with quality. The use of protected cultivation, environment management has favored plants. Since then many growers worldwide have been utilizing this technology that enable production with better quality and yield which is partly due to the increase in diffuse solar radiation inside this environment. Low density polyethylene (LDPE), the main material utilized as cover, makes part of the direct solar radiation diffuse within the protected environment. This radiation is considered more efficient. Aiming to explore this benefit better, diffuse light plastic has been developed to transform great part of direct solar radiation into diffuse within a greenhouse. However, there are few studies related the use of this material, mainly regarding the transformation of direct solar radiation into diffuse, and regarding plant densities. The aim of this study was to evaluate some physiological characteristics of grafted sweet pepper plants inside light-diffuser plastic at different plant densities. The experiment was carried out at "Fazenda Experimental São Manuel" of FCA/UNESP in Botucatu-SP. Sweet pepper plants of Melina hybrid grafted on AF-8253 rootstock were utilized. Treatments consisted of three environments: one covered with common LDPE, another covered with light-diffuser LDPE, and the third one was an uncovered field production, and three spacings (150 cm between rows, and 20, 35 and 50 cm between plants). Values of global solar radiation transmissibility were 56.0 and 73.3% in light-diffuser LDPE and common LDPE, respectively. There was a small reduction in the transmissibility of photosynthetically active radiation compared to global radiation ... / Doutor

Orientador: Maria Lucia Negreiros Fransozo / Coorientador: Álvaro Montenegro Neto / Banca: Sérgio Luiz de Siquiera Bueno / Banca: Marcos Domingos Siqueira Tavares / Banca: Sandro Santos / Banca: Roberto Munehisa Shimizu / Resumo: Avaliações sobre os possíveis impactos das crescentes emissões de CO2, por ação antrópica, nos oceanos e as consequentes alterações sobre a biota marinha, são indispensáveis para elaboração de medidas mitigatórias. Deste modo, torna-se imprescindível o desenvolvimento de sistemas aquáticos, cujas variáveis abióticas se assemelhem ao máximo às condições marinhas previstas para o futuro. Apresenta-se aqui a descrição de um novo modelo de sistema recirculante, capaz de proporcionar controle e estabilidade de condições préestabelecidas para o pH, temperatura e salinidade, em conjunto com a manutenção individual de organismos para investigações experimentais de curta ou longa duração. Este sistema apresenta 2 aquários interligados ao sistema de filtragem, perfazendo um total de 70 litros de água marinha. Para avaliação da estabilidade e eficiência do sistema, foram utilizados os resultados obtidos nas criações larvais do caranguejo Eriphia gonagra, durante toda fase zoeal (~30 dias), em diferentes cenários realísticos previstos pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas - IPCC. Verificou-se que o sistema manteve a temperatura, pH, salinidade, oxigênio dissolvido, amônia, nitrito e variáveis do sistema carbonato estáveis e nos níveis desejados. Verificou-se que a independência dos componentes deste sistema permite sua fácil adaptação para outros tipos de estudo ou organismos. O sistema demonstrou ser útil em experimentos laboratoriais de pequena escala e possibilita estudos adicionais com grande replicação, principalmente nesta área de pesquisa ainda com alta carência de dados fundamentais / Abstract: Not available / Doutor

Orientador: Dante Luis Chinaglia / Banca: Roberto Naves Domingos / Banca: Giovani Gozzi / Resumo: Em função do chamado aquecimento global, diversos setores da sociedade vêm se mobilizando em busca da compreensão e uma possível solução para este problema. A comunidade cientifica internacional tem sua atenção voltada para este fato já há algumas décadas e, por meio deste esforço, a sociedade civil tem sido alertada a cerca da importância da adoção de medidas para a contenção dos chamados gases de efeito estuda, em especial o CO2. Além de medidas para a contenção da emissão, a administração de reservas florestais e a melhoria de técnicas de manejo e uso do solo tem recebido especial atenção, pois estes podem atuar como sumidouros ou vertedouros de CO2. Dentro deste contexto, a quantificação do CO2 emitido pelos mais diferentes solos do planeta, é parte fundamental para o entendimento deste processo como um todo. Assim, no presente trabalho buscamos desenvolver um sistema de medidas para a quantificação dos fluxos de CO2 provenientes da respiração do solo. Este sistema foi desenvolvido a partir de um analisador de gás infravermelho (IRGA), modelo LI-840 produzido pela companhia Li-Cor, acoplando a uma câmara dinâmica por meio de uma bomba de circulação. Este sistema representa com vantagens, uma alternativa aos diversos sistemas comerciais disponíveis para este fim. Dentre estas vantagens podemos destacar; o baixo custo total e de manutenção do sistema, a possibilidade de controle automático ou remoto via internet, a possibilidade de troca do detector para medidas de outros gases e de medida simultânea de outros parâmetros como, por exemplo, unidade, temperatura, pressão e velocidade do ar no local da amostragem. Testes preliminares indicaram que o sistema desenvolvido é muito eficiente para a determinação dos fluxos de CO2, representando uma alternativa possível e de baixo custo que pode ser aplicada em estudos avançados de respiração de solo / Abstract: Due to the so-called global warming, various sectors of society have been mobilized to understand and search a possible solution to this problem. The international scientific community has turned its attention to this fact for some decades, and through this effort, the civil society has been advised about the importance of adopting actions to contain the so-called greenhouse gases, especially the CO2. In addition to procedures to contain the CO2 emission, the administration of forest and improvement of management techniques of soil has received special attention, because they can act as CO2 emitters or traps. Inside this context, the quantification of the emitted CO2 by the different soils of the planet is the key to understand this process as a whole. In the present work we develop a measurement system for the quantification of CO2 fluxes from the soil. This system was developed from an infrared gas analyzer (IRGA), model LI-840 produced by the company Li-Cor, coupled to one dynamic camera through a circulation pump. This system represents with advantages, an alternative to several commercial systems available for purpose. Among these advantages we can highlight; the low total cost and maintenance, the possibility of automatic or remote control via internet, the possibility of exchanging of the detector for measures of other gases and simultaneously measuring other parameters as, for example, humidity , temperature, pressure and air velocity at the site of sampling. Preliminary tests indicated that the developed system is very efficient for the determination of CO2 fluxes, representing a possible alternative of low cost that can be applied in advanced studies of soil respiration / Mestre

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de três fontes energéticas sobre a produção de metano em bovinos utilizando-se a técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6), sobre os parâmetros da fermentação ruminal, a digestibilidade aparente total e a excreção de nutrientes da dieta. Seis vacas (730 ± 70 kg) canuladas no rúmen foram utilizadas e distribuídas a três dietas, que diferiram quanto à fonte energética, seguindo-se delineamento experimental em quadrado latino 3x3 replicado (n= 18 unidades experimentais): Controle (CON): Dieta de baixo extrato etéreo (3,50% de EE); Soja (SOJ): Dieta de alto extrato etéreo (5,30% de EE) com inclusão de 15% de soja grão; e Polpa Cítrica (POL): Dieta de baixo extrato etéreo (3,00% de EE) e alta participação de pectina com inclusão de 15% de polpa cítrica. Cada período experimental foi constituído de 21 dias, sendo que, entre o dia 5 e o dia 15, 2 g do marcador óxido crômico por kg de MS de alimento consumido foi administrado via cânula ruminal, para determinação da digestibilidade aparente total da MS e suas frações, bem como da excreção dos nutrientes da dieta. O ensaio de digestibilidade foi constituído por duas fases, sendo os cinco primeiros dias para adaptação ao marcador e os cinco últimos para coleta de fezes. A excreção da MS e dos nutrientes, bem como a excreção de Nitrogênio, foi calculada a partir dos dados de coeficiente de digestibilidade da MS e suas frações. Para cada período experimental, os últimos 6 dias foram destinados para coleta de dados da produção de metano (CH4) e do consumo de matéria seca (CMS). No dia 21 coletou-se líquido ruminal para determinação da concentração de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), contagem total e diferencial de protozoários e pH ruminal, avaliados antes, 3, 6, 9 e 12 h após a alimentação matinal. As concentrações de CH4, SF4 e AGCC foram determinadas por cromatografia gasosa. O pH de cada amostra foi determinado com potenciômetro digital portátil e as contagens diferenciais dos protozoários foram avaliadas através de microscopia direta. Não houve diferenças significativas (P0,05) entre os tratamentos para o CMS expresso em quilograma por dia (kg/dia), porcentagem do peso vivo (% PV) ou por unidade de peso metabólico (g/kg de PV0, 75). Não houve efeito de fonte energética sobre o consumo de energia bruta (CEB), nem de fibra em detergente neutro (CFDN). O tratamento com grãos de soja reduziu (P<0,05) o consumo de proteína bruta (CPB), de extrativo não nitrogenado (CENN) e de matéria orgânica (CMO). O consumo de extrato etéreo (CEE) foi maior (P<0,05) para os animais que consumiram o tratamento com grãos de soja. Não foi observado efeito (P<0,05) de fonte energética para os coeficientes de digestibilidade da MS, PB, EB, FDN, EE, ENN ou MO. A digestibilidade da FDA foi mais elevada (P<0,05) para o tratamento com polpa cítrica, enquanto que o valor de NDT foi maior (P<0,05) para o tratamento com grãos de soja. Não houve diferenças significativas (P<0,05) entre os tratamentos para a excreção de energia bruta (ExEB), nem de fibra em detergente neutro (ExFDN). A excreção de MS, ENN e de MO foram menores (P<0,05) para o tratamento com grãos de soja. Todas as fontes energéticas testadas influenciaram (P<0,05) a excreção de proteína bruta (ExPB), diferindo todos os tratamentos entre si. As excreções de FDA e de EE foram mais elevadas (P<0,05) para o tratamento com grãos de soja. Houve efeito (P<0,05) de fonte energética para a excreção de nitrogênio, sendo mais elevada para o tratamento com polpa cítrica em relação ao tratamento com grãos de soja. A emissão de CH4 pelos bovinos foi de 286,22 a 344,22 g/d; 103,71 a 125,64 kg/ano; 17,41 a 22,03 g/kg de matéria seca ingerida; 5,17 a 6,58% da EB perdida na forma de metano e 3,77 a 4,53 Mcal/Ani/d. Não houve diferença significativa para as emissões de metano entre os tratamentos quando avaliadas a 5% de probabilidade. As fontes energéticas testadas não influenciaram (P<0,05) os valores de pH ruminal, a concentração média do ácido propiônico, nem a relação acético/propiônico. A concentração total de AGCC, a concentração de ácido acético, de ácido butírico, bem como a contagem total de protozoários, foram maiores (P<0,05) para o tratamento com polpa cítrica. Fonte alta em pectina, como a polpa cítrica, ou em ácidos graxos insaturados, como a soja grão, não prejudicaram a digestibilidade das dietas. Neste sentido, são indicadas como fontes de elevado potencial de utilização em dietas para bovinos. Entretanto, sua inclusão resultou em mudanças no ambiente ruminal pela alteração do perfil fermentativo, porém, não foi possível demostrar alterações na produção de metano. / The objective of this study was to evaluate the effect of three energy sources on methane production in cattle using the tracer sulfur hexafluoride technique (SF6) on rumen fermentation parameters, total apparent digestibility and excretion of nutrients of diet. Six cows (730 ± 70 kg) ruminally cannulated were used and allocated to three diets that differed in energy source, followed by the replicated 3x3 Latin square design (n = 18 experimental units): Control (CON): Low ether extract diet (3.50% EE); Soybean (SOJ): High ether extract diet (5.30% EE) with inclusion of 15% of soybean seeds; Citrus pulp (POL): Low ether extract (3.00% EE) and high pectin diet with inclusion of 15% of citrus pulp. Each experimental period consisted of 21 days. From day 5 to day 15, 2 g of the marker chromic oxide per kg DM of feed consumed were administered, through rumen cannula, to determine the apparent digestibility of total MS and its fractions as well as excretion of nutrients. Digestibility trial consisted of two phases: the first five days for marker adaptation and the last five for feces collection. The excretion of DM and nutrients, as well as, nitrogen excretion was calculated from digestibility data of DM and its fractions. For each experimental period, the last 6 days were used to collect data from methane (CH4) production and dry matter intake (DMI). At day 21, rumen fluid was collected for short chain fatty acids concentration determination (SCFA), total and differential counts of protozoa and ruminal pH measured before, 3, 6, 9 and 12 h after morning feeding. The concentrations of CH4, SF6 and SCFA were determined by gas chromatography. The pH of each sample was determined with a digital portable pH meter and differential counts of protozoa were evaluated by direct microscopy. There were no significant differences (P>0.05) among treatments for DMI expressed as kilograms per day (kg/day), percentage of body weight (% BW) or per unit of metabolic weight (g/kg PV0, 75). There was no effect of energy source on gross energy (GEI) or neutral detergent fiber (NDFI) intake. Soybeans treatment decreased (P<0.05) crude protein (CPI), nitrogen free extract (NFEI) and organic matter (OMI) intake. Ether extract (EEI) intake as higher lower (P <0.05) for cows fed the soy beans treatment. There was no effect (P<0.05) of energy source on digestibility coefficients of DM, CP, GE, NDF, EE, NFE or OM. The digestibility of ADF was higher (P<0.05) for citrus pulp treatment, while TDN value was higher (P<0.05) for soybeans treatment. There were no significant differences (P<0.05) among treatments for gross energy (GEEx) or neutral detergent fiber (NDFEx) excretion. The excretion of DM, NFE and OM were lower (P<0.05) for treatment with soybeans. All energy sources influenced (P<0.05) crude protein excretion (CPEx) and all treatments differed from each other. The excretions of ADF and EE were higher (P<0.05) for treatment with soybeans. A significant effect (P<0.05) of energy source was observed for nitrogen excretion, where the highest values were observed for citrus pulp compared to soybeans treatment. The emission of CH4 by cattle was 286.22 to 344.22 g/d, 103.71 to 125.64 kg/year; 17.41 to 22.03 g/kg of dry matter ingested, 5.17 to 6.58% GE lost in the form of methane and 3.77 to 4.53 Mcal/Ani/d. There was no significant difference in methane emissions between treatments when evaluated at 5% probability. Energy sources tested did not influence (P<0.05) pH values, propionic acid concentration or acetate:propionate ratio. Total concentration of SCFA, acetic acid and butyric acid concentration, as well as total count of protozoa, were higher (P<0.05) in citrus pulp treatment. Pectin high source, such as citrus pulp, or unsaturated fatty acids, such as soy beans, did not affect diets digestibility. In this sense, they are indicated as sources of high potential for use in cattle diets. However, their inclusion in diets resulted in changes in rumen environment by changes in fermentation pattern, but it was not possible to demonstrate changes in methane production.

O estudo da composição isotópica de metano (&#948;13CH4) fornece valiosa informação para o entendimento dos processos de produção, emissão e ciclagem desse gás nos ecossistemas. Neste trabalho, foram analisadas a concentração e as variações da composição isotópica do metano presente em bolhas de gás formadas no sedimento de igarapés. A composição isotópica da matéria orgânica (MO) presente na vegetação circundante, no solo (0-5 cm) das margens destes igarapés e no sedimento de fundo (em perfis), também foi analisada. Os sítios estudados foram dois igarapés de várzea (Açu e Maicá) e outro de terra-firme (Jamaraquá), localizados próximo às cidades de Santarém-PA e Belterra-PA, na Amazônia Oriental. A concentração de CH4 no igarapé Jamaraquá (44,9±2,0%) foi significativamente menor que a concentração encontrada nos igarapés Maicá (59,8%±13,2%) e Açu (76,5±16,6%). O conteúdo de C, conteúdo de N e razão C:N do material depositado nas margens foram maiores no igarapé de terrafirme (C= 16,0%, N= 1,1% e C:N= 14.7) em relação ao igarapé de várzea (C= 1,8%, N= 0,2% e C:N= 10,4). O valor médio de &#948;13C da MO foi menor no igarapé de terra-firme (- 29,6‰) que no igarapé de várzea (-26,5‰). De modo similar, os perfis de sedimento no igarapé de terra-firme apresentaram maiores quantidades de MO que os de várzea. Os valores médios para o &#948;13C, conteúdo de C, conteúdo N e razão C:N na terra-firme foram -29‰, 10,9%, 0,6% e 16,4, respectivamente. Já no igarapé de várzea, os valores médios para esses mesmos parâmetros foram -23‰, 1,0%, 0,1% e 9,0, respectivamente. O &#948;13CH4 variou sazonalmente e espacialmente entre os ecossistemas estudados, esta variação está provavelmente associada às mudanças: 1) nas fontes de MO (plantas C3 e C4); 2) nos processos de fracionamento durante a decomposição dessa MO; 3) nos mecanismos de oxidação do CH4 e 4) nas condições ambientais de cada sítio. Os igarapés de várzea, nos quais o CH4 tende a ficar enriquecido em 13C durante a estação seca, apresentaram valores maiores de &#948;13CH4 em relação ao igarapé de terra-firme, variando entre -58‰ e -55‰&#61472; no igarapé Açu e entre -59‰ e -52‰ no igarapé Maicá. O igarapé Jamaraquá apresentou a maior variação sazonal, com valores entre -62‰ e -74‰, tendendo a ficar mais empobrecido em 13C durante a estação seca. / The study of isotopic composition of methane (&#948;13CH4) provides valuable information for understanding the process of production, emission, and cycling of this gas in ecosystems. In this study, we analyzed the concentration and isotopic composition of methane trapped in gas bubbles formed in the sediment of streams. We also analyzed the isotopic composition of organic matter (OM) from the surrounding vegetation, from bottom sediments (cores), and stream shorelines. The studied sites were two “varzea" floodplain streams (Açu and Maica) and one “terra-firme" stream (Jamaraqua), located near Santarem-PA and Belterra-PA, in Eastern Amazon. Methane concentration in the Jamaraqua stream (44.9±2.0%) was significantly lower than the concentration found in the Maica (59.8%±13.2%) and Açu (76.5±16.6%) streams. Carbon and nitrogen contents and C:N ratio from the material deposited in the shorelines were higher in “terra-firme" stream (C= 16.0%, N= 1.1% and C:N= 14.7) than in “varzea" stream (C= 1.8%, N= 0.2%, and C:N= 10.4). Mean &#948;13C value of OM was lower in “terra-firme" stream (-29.6‰) than in “varzea" (-26.5‰). Similarly, the sediment cores at the “terra-firme" site had more OM than the “varzea" site. Mean values for &#948;13C, C content, N content, and CN ratio for “terra-firme" stream were: -29‰, 10.9%, 0.6% and 16.4, while in the “varzea" stream the mean values for those parameters were: -23‰, 1.0%, 0.1% and 9.0. The &#948;13CH4 varied seasonally and spatially among the ecosystems and this variation is probably associated with: 1) changes in the inputs of OM (C3 and C4 plants); 2) changes in fractionation processes during its decomposition; 3) methane oxidation mechanisms, and 4) environmental factors at each site. The “varzea" streams, where the CH4 tends to be more enriched in 13C during the dry season, showed higher values of &#948;13CH4 than “terrafirme" stream, with mean values varying from -58‰ to -55‰ at Açu stream and from - 59‰ to 52‰ at Maica stream. The Jamaraqua stream showed the largest seasonal variation in &#948;13CH4 ranging from -62‰ to -74‰ and tending to be depleted in 13C during the dry season.