O Brasil é considerado o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, voltada para a produção de açúcar, etanol e derivados. O aproveitamento de resíduos da usina, como torta de filtro e vinhaça no condicionamento do solo pode contribuir com a manutenção da sua fertilidade. Por outro lado, a cada operação agrícola necessária para o cultivo da cana-de-açúcar está associada uma emissão de GEE que deve ser contabilizada. O objetivo desta pesquisa foi estimar a emissão dos principais GEE (CO2, N2O e CH4) pela torta de filtro, e avaliar as alterações de alguns atributos das comunidades microbianas durante o processo de decomposição. Após avaliação de uma enquete sobre o modo de utilização da torta de filtro por diversas usinas, um estudo foi desenvolvido na Usina Costa Pinto localizada em Piracicaba (SP). A torta aplicada no sulco de plantio da cana foi monitorada quanto à emissão dos gases, sendo que as concentrações dos mesmos nas amostras foram determinadas por cromatografia gasosa. Os atributos microbiológicos examinados foram a biomassa, a atividade enzimática (fosfatase ácida, alcalina e ?-glicosidase) e a estrutura da comunidade através do polimorfismo de fragmento de restrição terminal (T-RFLP). Foi observada emissão significativa dos principais GEE predominantemente da torta quando aplicada nos sulcos de plantio, com destaque para o N2O, com uma proporção doze vezes maior em massa do que o CH4, em 56 dias de experimento. Quanto aos aspectos microbiológicos, o maior valor encontrado de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana para a dose usualmente aplicada (25 Mg ha-1), foi com dois meses de experimento, com respectivamente 484,89 ?g C g solo seco-1 e 62,95 ?g N g solo seco-1, e correlacionado pelo coeficiente de Pearson com a atividade enzimática no material. Pela técnica de T-RFLP foi possível avaliar a estrutura dos Domínios de Archaea, Bacteria e Fungi na comunidade microbiana da torta de filtro. Não houve modificação dessa estrutura ao longo do tempo analisado. Os resultados obtidos reforçam a importância dos atributos microbiológicos aliados a fatores químicos e físicos e a influência dos mesmos sobre as emissões de GEE. / Brazil is the greatest worldwide producer of sugarcane with production of sugar, ethanol and derived. Usually applied to soil as fertirrigation, filter cake and vinasse on soil conditioning have contributed to the maintenance of fertility. On the contrary, each agricultural operation is associated to GHG emissions that must be accounted for the balance of products. This work aims evaluate GHG emissions (CO2, N2O and CH4) from the filter cake, as well as evaluate the main differences in the microbiological community available within the decomposition process. After evaluation of a survey about to use the filter cake by industries, the study has been developed at Usina Costa Pinto located in Piracicaba (SP). The filter cake applied to the row of sugarcane planting have been monitored by taking regular samples of the emissions. The concentration of the three gases in the samples has been determined by gas chromatography. The microbiological aspects has been evaluated by biomass, enzymatic activity (acid phosphatase, alkaline phosphatase, and beta-glycosidase) and the community structure through terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP). Significant GHG emission has been observed; mainly from the filter cake applied to the row of sugarcane planting especially N2O, with ratio twelve times greater than CH4 in 56 days of experiment. For microbiological aspects, the maximum of carbon and nitrogen from the microbial biomass for the treatment usually applied (25 Mg ha-1), within two months of experimentation, with respectively 484,89 ?g C g dry soil-1 e 62,95 ?g N g dry soil-1, and correlated by the coefficient of Pearson with the enzymatic activity existent in the material. The T-RFLP analysis has allowed evaluate the community structures of Archaea, Bacteria e Fungi in the microbiological community of the filter cake. Modification in the community structures was not observed over this time examined. The results obtained reinforce the importance of microbiological aspects combined with chemical and physical factors and their influence on GHG emissions.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-09-30T11:37:57Z No. of bitstreams: 1 alinedeoliveirasantos.pdf: 1765265 bytes, checksum: 0869aebab4457e43e2d19d29de2babba (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-09-30T13:53:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alinedeoliveirasantos.pdf: 1765265 bytes, checksum: 0869aebab4457e43e2d19d29de2babba (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-30T13:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alinedeoliveirasantos.pdf: 1765265 bytes, checksum: 0869aebab4457e43e2d19d29de2babba (MD5) Previous issue date: 2010-05-14 / O efeito estufa é essencial para a vida na Terra, no entanto, ações do Homem têm determinado o aumento nas concentrações dos gases que estão associados ao Aquecimento Global. Dentre estas ações, nas regiões em desenvolvimento, o desmatamento de florestas nativas e alterações no uso e cobertura do solo são componentes determinantes ao balanço de emissão e absorção destes gases à atmosfera. O Brasil é um exemplo típico, pois mais de 70% das emissões do país estão associadas ao desmatamento na Amazônia e Cerrado, e às atividades de uso e ocupação do solo. Objetivou-se com esse trabalho estimar, indiretamente, a quantidade de gases de efeito estufa, especialmente as formas carbonadas, emitidos por queima em áreas de Mata Atlântica e de Cerrado. O estudo foi realizado no Parque Municipal das Mangabeiras, na cidade de Belo Horizonte, Minas Gerais, tendo início no mês de agosto de 2008 e finalizando em maio de 2009. Ambas as fisionomias ocorrem no parque e de acordo com o levantamento fitossociológico observou-se maior densidade e riqueza de espécies na área de Mata Atlântica do que na área de Cerrado. A produtividade de serapilheira, no período do estudo foi maior na área de Mata Atlântica, totalizando 9,05 t/ha, sendo que para a parcela de Cerrado este valor foi cerca de 35% menor (5,17 t/ha). No entanto, em ambas as parcelas a produtividade foi maior no período seco. A maior produtividade observada na parcela de Mata Atlântica refletiu em maior quantidade de carbono (4,17 t/ha) e nitrogênio (0,14 t/ha) também. Esses dados para o Cerrado indicam valores de 5,17 t/ha de biomassa, 2,41 t/ha de carbono e 0,05 t/ha de nitrogênio. Para as espécies arbóreas inseridas dentro dos dois domínios, a biomassa das espécies de Mata Atlântica foi de 384,6 t/ha e 192,3 t/ha representam o carbono contido nessa biomassa. Para as espécies arbóreas do Cerrado, a biomassa encontrada foi 134 t/ha, onde 67 t/ha são de carbono. Estimando as emissões do Parque Municipal das Mangabeiras relacionados a processos de queima, obteve-se uma quantidade de 182 t/ha de carbono que podem ser emitidos para atmosfera pelas espécies de Mata Atlântica. As emissões das espécies de Cerrado podem chegar em 65 t/ha de carbono, além de maiores contribuições à longo prazo devido aos processos de decomposição e decaimento do material orgânico remanescente no campo e da biomassa de raízes. / The green house effect in the Earth atmosphere is essential to life in the Planet, however, Human activities are determining increase in the concentration of important gases related to this effect. Among the anthropogenic activities, in developing regions, changes in land use and deforestation are important contribution to the budget of the green house gases (GHG) between the biosphere and atmosphere. Brazil is a typical example, once more than 70% of the country GHG emissions are associate to deforestation in the Amazon forest and Cerrado, and to land use activities. The goal of this work was to create a data base to support indirect estimation of GHG emissions (in special to carbon dioxide) from biomass burning in the Atlantic forest and Cerrado vegetation. The study was carried out at the Parque Municipal das Mangabeiras, Belo Horizonte city, Minas Gerais state, with bi-monthly sampling from August 2008 to May 2009. The vegetation study indicates a higher species density and richness in the Atlantic Forest phytophysiognomy in comparison to the Cerrado. The litter fall production was higher at the Atlantic Forest (total of 9,05 t/ha) with data from Cerrado indicating 35% reduction from that amount (i.e. 5,17 t/ha). In both areas the litter productivity was higher during the dry season. Carbon and nitrogen contend on litter fall was at 4,17 t/ha and 0,14 t/ha, respectively, for the Atlantic Forest and 2,41 t/ha and 0,05t/ha for the same elements in Cerrado. The above ground biomass (AGB) observed at the Atlantic forest reached a total of 384,6 t/ha (with 192,3 tC/ha) whilst in the Cerrado the observed AGB was of 134 t/ha (with carbon accounting to 67 tC/ha).

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-10T16:29:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado RonaldoRodriguesdeSousa.pdf: 6194701 bytes, checksum: 498baff385b7a5408a3ebc2545501f89 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T16:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado RonaldoRodriguesdeSousa.pdf: 6194701 bytes, checksum: 498baff385b7a5408a3ebc2545501f89 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / Face às crescentes contribuições antrópicas para a mudança climática global, a comunidade científica debruça-se sobre alternativas para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, como o óxido nitroso e o metano, nas atividades humanas, dentre as quais a agricultura e a produção de alimentos. A agricultura orgânica mostra-se como uma alternativa de agricultura menos intensiva, produzindo alimentos sem a utilização de defensivos sintéticos, buscando aproximar os sistemas agrícolas dos sistemas naturais. Contudo, não existe consenso científico se há ou não uma contribuição positiva da agricultura orgânica na mitigação ou na redução das emissões de GEE. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os fluxos de N2O e CH4 em cultivos orgânicos, nos quais foram utilizados o extrato da alga Kappaphycus alvarezii para bioestimulação vegetal, em um Latossolo Vermelho, localizado em Paty do Alferes, sul do Estado do Rio de Janeiro, Brasil. A avaliação ocorreu sob práticas de manejo correntemente adotadas por grande parte da agricultura familiar no Brasil, como os policultivos rotacionados, os manejos nãoconservacionistas, o uso de esterco bovino e de torta de mamona e a incorporação de resíduos vegetais no solo. Foram avaliados parâmetros químicos e físicos do solo, a composição do extrato de algas utilizado, medições de fluxo dos GEE através da técnica da câmara estática e de cromatografia gasosa, e medidas simples de rendimento agronômico para as culturas adotadas nos experimentos. Os resultados apontam que, nas condições estudadas, o extrato de algas gera emissões escalonadas menores de N2O que as outras fontes de N utilizadas e apresenta influência na dinâmica do CH4 na interface solo-atmosfera, com potencial para ser utilizado largamente como insumo de nutrição vegetal em sistemas orgânicos de produção. / Given the increasing anthropogenic contributions to global climate change, the scientific community focuses on alternatives to reduce the emission of greenhouse gases, such as nitrous oxide and methane, in human activities, like as agriculture and food production. Organic farming is presented as a less intensive agriculture alternative, producing food without contamination by synthetic pesticides, aiming to approximate agricultural systems of natural systems. However, there is no scientific consensus if organic farming has a positive contribution in mitigation or reducing greenhouse gas emissions. The aim of this study was to evaluate the N2O and CH4 fluxes in an organic farming production, in which was utilized Kappaphycus alvarezii seaweed extract to biostimulation in an Oxisol, located in Paty do Alferes, south of the State of Rio de Janeiro, Brazil. The evaluation took place under management practices currently adopted by most of family farming in Brazil, such as rotationed polycultures, non-conservative managements, the use of manure and castor cake and the incorporation of crop residues in the soil. We evaluated physical and chemical parameters of the soil, composition of the seaweed extract used, GHG fluxes measurements through static chamber technique and gas chromatography and simple measurements of agronomic yield for cultures adopted in the experiments. The results indicated that, in the studied conditions, the seaweed extract generates lower yield-scaled N2O emissions than the other N sources used and has some influence in the dynamics of CH4 in the soilatmosphere interface, with potential to be used widely as plant nutrition source in organic agriculture.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2017-03-07T17:22:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação .pdf: 869153 bytes, checksum: c77e409bcab66ac0b63cb639fe500496 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-03-09T20:47:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação .pdf: 869153 bytes, checksum: c77e409bcab66ac0b63cb639fe500496 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T20:47:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação .pdf: 869153 bytes, checksum: c77e409bcab66ac0b63cb639fe500496 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Os sistemas de preparo do solo e manejo da cobertura vegetal em área de produção de arroz irrigado por alagamento apresentam peculiaridades e potenciais distintos de emissão de metano e óxido nitroso do solo. Considerando uma área de arroz irrigado, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência de sistemas de preparo do solo na emissão dos gases de efeito estufa metano e óxido nitroso, a fim de estabelecer sistemas com potenciais de mitigar a emissão desses gases. O experimento de campo foi realizado na Estação Experimental Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, Capão do Leão, RS. Foram avaliados três sistemas de preparo do solo: preparo convencional - ausência de manejo da palha e do solo no período de outono-inverno e preparo do solo na primavera, antes da semeadura do arroz; rolo-faca - manejo da palha com rolo-faca imediatamente após a colheita do arroz e semeadura direta na primavera; e preparo antecipado - preparo do solo no outono, dessecação e revolvimento do solo, por meio de gradagem superficial. As emissões de CH4 e N2O foram avaliadas nos períodos de entressafra e safra. As coletas dos gases de efeito estufa (GEE) foram realizadas, semanalmente, pelo método da câmara estática fechada. Com base nas emissões de CH4 e de N2O foi calculado o potencial de aquecimento global parcial (PAGp = CO2 equivalente). O sistema de preparo convencional foi mais eficiente que os demais em mitigar as emissões de GEE ao longo do ano. O sistema de preparo antecipado apresentou as maiores emissões de CH4, as quais se concentraram na época de cultivo do arroz. O período de safra representou a maior parte do PAGp anual (safra+entressafra). Devido à alta emissão de CH4, o sistema de preparo antecipado foi responsável pelo maior PAGp, seguido do manejo com rolo-faca, em função da elevada emissão de N2O e do sistema convencional, com menor PAGp anual. Os sistemas rolo-faca e convencional reduziram o PAGp em função das menores emissões de CH4 ao longo do ano. Embora os sistemas de manejo de solo e da cobertura vegetal apresentem potenciais distintos de emissão, vários fatores associados ao ambiente e às práticas de manejo regulam a produção e emissão de CH4 e N2O, estes fatores devem ser considerados caso a caso, na estimativa do potencial emissor e mitigador desses gases de efeito estufa. / The different soil tillage systems and cover crop management in areas of flooded irrigated rice show distinct peculiarities and potential of soil methane and nitrous oxide emissions. Considering an area of irrigated rice, this work aimed to evaluate the influence of soil tillage systems in the emission of greenhouse gases such as methane and nitrous oxide in order to establish systems with potential to mitigate these gases emissions. The field experiment was performed in the Lowlands Experimental Station at Embrapa Temperate Climate, Capão do Leão, RS. Three management systems were evaluated: conventional tillage - no straw management and soil tillage during autumn-winter and soil tillage in the spring, before rice sowing; knife roller - straw management with knife roller immediately after rice harvesting and no-till in the spring; and advance preparation – soil tillage in autumn, desiccation and soil disturbance by shallow disking. Emissions of CH4 and N2O were evaluated in the pre-harvest and harvest periods. The sampling of greenhouse gases (GG) was conducted weekly through the closed static chamber method. The partial global warming potential (PGWp = CO2 equivalent) was calculated based on CH4 and N2O emissions. Conventional tillage was more effective than the other systems to mitigate GG over the year. The advance preparation system showed the highest CH4 emissions, which were concentrated in the period of rice cultivation. The harvest period accounted for the largest portion of the annual PGWp (harvest+pre-harvest). Due to the high emission of CH4, the advance preparation system was responsible for the largest PGWp, followed by knife roller management, because of the high emission of N2O and by the conventional system, with lower annual PGWp. The knife roller and conventional systems reduced the PGWp due to lower CH4 emission throughout the year. Although soil and cover crop management systems show distinct emission potentials, several factors associated with the environment and management practices regulate the production and emission of CH4 and N2O. These factors must be considered case by case to estimate the transmitter and mitigation potential of these greenhouse gases.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The tung (Aleurites fordii) has received attention in recent years as a promising source of raw material for biodiesel production. For this crop to start production after three years of planting, appears in the first year of planting tung the possibility of growing oleaginous in tree-based intercropping (TBI). Crops such as crambe, sunflower and peanuts have the potential to use in TBI. The biodiesel generated from these oilseeds is a renewable fuel that the CO2 emitted in combustion was previously set in photosynthesis during plant growth whithout any net emissions of this gas. However, emissions of greenhouse gases (GHG) occur during cultivation of oilseeds, aspect that can reduce the positive effect of the use of biodiesel on GHG emissions into the atmosphere. The objective of this study was to quantify the emissions of N2O and CH4, yield and oil and partial (p) and total (t) global warming potential (GWP) in system with oleaginous cutlived in TBI with tung. Four cropping systems were evaluated: crambe/sunflower/crambe (AB/SU/AB) fertilized with organic manure (FOM) to base in poultry litter (PL); crambe/sunflower/crambe (AB/SU/AB) fertilized with mineral fertilizer (FMF); oat + vetch / peanut / oat + vetch (O+V / PE /O+V), grown without of the use of fertilizer; and fallow / fallow / fallow (F). Emissions of N2O and CH4, GWP and yield were evaluated. The different cropping systems in TBI with tung had accumulated emission of N2O-N higher in 240-307% compared to treatment F. The different N sources (urea and CF) did not influence the cumulative emissions of N2O-N. The grain yield of AB and SU did not differ between treatments with FOM and FMF. The PE showed grain yield 1.4 times the SU+FMF and SU+FOM. When the GWP was performed considering each crop, it is observed that the AB and SU crops with FMF showed the highest values of GWPp compared to other crops. In these systems the emissions of N2O-N and mineral fertilizer (NPK) were the main sources of CO2 eq. for the GWPp. In all systems was observed reduction in soil C stocks after 1.4 years of conducting the experiment. Thus the C soil was the largest contributor to GWPt on all systems, followed by N2O. The cropping systems with AB and SU fertilized with FOM and FMF showed lower values of the GWPt and smaller ratios GWPt per unit of produced grains and oil, indicating that these systems have potential for use in TBI with tung. / O tungue (Aleurites fordii) tem recebido atenção nos últimos anos como promissora fonte de matéria-prima para a produção de biodiesel. Por essa cultura iniciar a produção após três anos do plantio, surge nos primeiros anos do plantio do tungue a possibilidade do cultivo de oleaginosas intercalares em sistema agroflorestal (SAF). Culturas como o crambe, girassol e amendoim apresentam potencial para compor esses sistemas. O biodiesel gerado a partir dessas oleaginosas é um combustível renovável em que o CO2 emitido na combustão foi previamente fixado na fotossíntese durante o crescimento da planta não havendo desta forma emissões líquidas desse gás. No entanto, emissões de gases de efeito estufa (GEE) ocorrem durante o cultivo das oleaginosas, aspecto que pode diminuir o efeito positivo do uso do biodiesel sobre a emissão de GEE para a atmosfera. O objetivo deste estudo foi quantificar as emissões de N2O e CH4, o rendimento de grãos e o potencial de aquecimento global (PAG) parcial (p) e total (t) em sistemas de culturas oleaginosas intercalares ao tungue em solo Argissolo. Foram avaliados quatro sistemas de cultivo: crambe/girassol/crambe (CR/GI/CR) fertilizados com adubação mineral (ADM); crambe/girassol/crambe (CR/GI/CR) fertilizados com adubação orgânica (ADO) a base de cama de frango (CF); aveia+ervilhaca/amendoim/aveia+ervilhaca (A+E/AM/A+E), cultivados sem o uso de fertilizante; e pousio/pousio/pousio (P). Foram avaliadas as emissões de N2O, CH4, PAG e o rendimento de grãos. Os diferentes sistemas de cultivo nas entrelinhas do tungue apresentaram emissão acumulada de N-N2O superior em 240 a 307% em relação ao tratamento P. As diferentes fontes de N (CF e ureia) não influenciaram nas emissões acumuladas de N-N2O. O rendimento de grãos do CR e GI não diferiram entre os tratamentos com ADO e ADM. O AME apresentou rendimento de grãos 1,4 vezes superior ao GI+ADM e GI+ADO. Quando o PAG foi realizado considerado cada cultivo, observou-se que o CR e o GI cultivados com ADM apresentaram os maiores valores de PAGp em relação aos demais cultivos. Nesses sistemas as emissões de N-N2O e a fertilização mineral (NPK) foram as principais fontes de CO2 eq. para o PAGp. Em todos os sistemas foi observado redução dos estoques de C no solo após 1,4 anos de condução do experimento. Com isso o C do solo foi o maior contribuidor para o PAGt em todos os sistemas, seguido pelo N2O. Os sistemas de cultivo com CR e GI fertilizados com ADO e ADM apresentaram os menores valores de PAGt e as menores relações de PAGt por unidade de grãos e óleo produzidos, indicando que esses sistemas apresentam potencial para uso em SAF com o tungue.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Post-harvest rice straw managements can alter CH4 and N2O emissions and global warming potential (GWP) in lowland areas cultivated with rice. In order to test this hypothesis, the present study was planned to quantify annual N2O and CH4 emissions, GWP and grain yield of rice subjected to different post-harvest straw managements on a lowland area at Southern Brazil. The soil was a Planossol. The treatments were as follows: No management (NM); Post-harvest Roll-knife (RKPH); Post-harvest Disc harrowing (PHDH); Without straw (WS); NM + Ryegrass (NM + RG); Disc harrowing in August (DH); Post-harvest Disc harrowing + Disc harrowing in August (DHPH + DH) and Without straw + Disc harrowing in August (WS + DH). The amount of rice straw returned to the soil in all plots after harvest was adjusted to 6.5 Mg ha-1 in April 2010 and to 11.3 Mg ha-1 in March 2011. Emissions of N2O and CH4 were evaluated for two consecutive years during the periods between harvests and rice cultivation. At each gas sampling time soil samples were also collected to evaluate soil mineral N and moisture contents. GWP of each management system was calculated from soil C contents (at the start of the experiment and at the end of experiment), N2O and CH4 emissions and CO2 cost during all managements. The results showed that more than 98% of the emitted N2O in lowland rice cultivation occurs during fallow period. Nearly whole CH4 emissions were recorded during rice cultivation. Incorporation of rice straw with tillage management after harvest with disc harrowing or growing of ryegrass after harvest lowered N2O emissions during fallow period. The lower CH4 emissions were observed in the treatments where rice straw was incorporated after harvest with disk harrowing and roller knife. These straw management practices also reduced GWP without reducing grain yield, compared to managements that do not incorporate rice straw. Management systems that resemble NT or zero tillage, where straw was left on soil surface during the fallow period resulted in higher N2O and CH4 emissions. Similarly, those management systems where soil was harrowed before planting resulted in soil C loss and contributed towards higher GWP, being less efficient and unsustainable. / O tipo de manejo aplicado à palha pós-colheita do arroz pode afetar as emissões de CH4 e N2O e o potencial de aquecimento global (PAG) anual em áreas de várzea cultivadas com arroz irrigado por inundação. Para testar essa hipótese foi realizado o presente trabalho com o objetivo de quantificar as emissões anuais de N2O e CH4, o PAG anual e avaliar o rendimento de grãos da cultura do arroz irrigado sob diferentes sistemas de manejo da palha pós-colheita, em uma área de várzea no sul do Brasil. O experimento foi realizado em um Planossolo. Os tratamentos avaliados foram compostos por diferentes manejos da palha, como segue: Sem manejo da palha (Sm); Rolo-faca pós-colheita (RFpc); Grade pós-colheita (Gpc); Retirada da palha pós-colheita (RPpc); Sm + Azevém (Sm + Az); Grade em agosto (Gas); Gpc + grade em agosto (Gpc + Gas) e RPpc + grade em agosto (RFpc + Gas). A quantidade de palha de arroz adicionada na superfície do solo nas parcelas pós-colheita em todos os tratamentos foi ajustada para 6,5 Mg ha-1 em abril de 2010 e para 11,3 Mg ha-1 em março de 2011. As emissões de N2O e CH4 foram avaliadas por dois anos consecutivos durante os períodos de entressafra e de cultivo do arroz. Em diferentes datas de avaliação dos gases foram realizadas coletas de solo para quantificar os teores de N mineral e umidade do solo. Com base nos dados de C no solo no início e ao final do experimento, das emissões de N2O e CH4, e, dos gastos em CO2 dos manejos agrícolas foi calculado o PAG de cada sistema de preparo. Esse estudo demonstrou que mais de 98% do N2O emitido em área de várzea sob cultivo do arroz ocorre no período de entressafra da cultura. Já para o CH4 a quase totalidade desse gás é emitida durante o cultivo do arroz no período de alagamento do solo. A antecipação do preparo do solo, com incorporação da palha do arroz pós-colheita com grade ou cultivo de azevém pós-colheita promove as menores emissões de N2O durante o período de entressafra. As menores emissões de CH4 foram observadas nos tratamentos com a antecipação do preparo do solo, com incorporação da palha do arroz pós-colheita com rolo-faca e grade. Esses tipos de manejo da palha reduzem o PAG sem diminuir o rendimento de grãos, em relação aos sistemas que não incorporam a palha de arroz ao solo. Sistemas que se assemelham ao SPD, mantendo a palha sob a superfície do solo durante toda a entressafra, apresentam maiores emissões de N2O e CH4, ou ainda aqueles sistemas que recebem gradagem antes da semeadura (no mês de agosto), perdem grandes quantidades de C do solo, resultando em um PAG elevado nesses sistemas, mostrando-se menos eficientes e de baixa sustentabilidade.

Orientador: Carla Kazue Nakao Cavaliero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T10:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_DaviGabriel_D.pdf: 26107046 bytes, checksum: d57644d6634b5c3909c4f246fc86a5bd (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atingir o desenvolvimento sustentável é algo relativo e difícil de ser mensurado, haja vista a complexidade do tema e as discussões em diversas esferas institucionais, porém o passo para se discutir esse tema no âmbito da geração de energia elétrica passa necessariamente pelas emissões de gases de efeito estufa (GEEs). Isso porque o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) está consolidado em esfera mundial como uma ferramenta que mensura e aponta os possíveis benefícios socioambientais de atividades de projetos executados em países em desenvolvimento que utilizam, por exemplo, fontes de energia renováveis. Assim, a presente tese busca inserir os Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR) nesse contexto e utiliza a Chamada Estratégica nº 13 da ANEEL (Chamada 13) para avaliar quantitativamente a sua contribuição para a redução das emissões de CO2e. A partir da estimativa da energia elétrica gerada pelos 13 projetos aprovados nessa Chamada, realizada com o Software PVsyst 6.1.0, e da aplicação da metodologia aprovada pela UNFCCC, adequada às condições de geração, foi estimada a emissão evitada de CO2e com a inserção dessa energia na rede do Sistema Interligado Nacional (SIN). Além disso, descreveu-se e analisou-se a contribuição desses projetos para o desenvolvimento sustentável, avaliação indispensável para qualquer projeto de MDL. Dentre os resultados encontrados verificou-se que a geração de energia elétrica total é de 25.619 MWh/ano e que a Chamada 13 pode evitar emissões de 6.285 tCO2e/ano, usando o ano base 2011; e 11.229 tCO2e/ano, no ano base 2012. Os projetos de SFCR podem colaborar para o desenvolvimento sustentável gerando 454 "empregos solares" diretos, aumentando direta e indiretamente a renda da população local, contribuindo para a capacitação tecnológica nacional e auxiliando diversos setores da economia brasileira que fazem parte da cadeia dos SFCR. Ao final, visando aplicar os resultados obtidos, preencheu-se o Documento de Concepção do Projeto (DCP), exigido para a submissão das atividades de projeto no âmbito do MDL, com os dados da Usina Solar de Tanquinho/CPFL, um dos 13 projetos aprovados na Chamada 13 e que foi adotado como projeto de referência para as estimativas realizadas nessa tese / Abstract: Achieving sustainable development is relative and difficult to measure, given the complexity of the issue and the discussions in institutional spheres, but the first step to discuss this topic in power generation necessarily involves the estimation of greenhouse gases emissions (GHGs). That is partly because the Clean Development Mechanism (CDM) is a global tool consolidated that measures and indicates the possible social and environmental benefits of project activities implemented in developing countries that use renewable energy sources, for example. Thus, within the context describe above, this thesis has the objective to analyze the Grid-Connected Photovoltaic Systems of the Strategic Call n°13 from ANEEL to quantitatively evaluate its contribution to the reduction of emissions of CO2e. The estimation of electrical power generated by the 13 projects approved in this Call was held with the PVsyst Software 6.1.0, and then the methodology adopted by UNFCCC was applied to estimate avoided emissions of CO2e in the National Grid. Furthermore, the contribution of these projects to sustainable development was described and analyzed, which is an evaluation indispensable for any CDM project. Among the findings it was determined that the total electricity generation is 25,619 MWh/year and that can avoid emissions of 6,285 tCO2e/year , if using the base year 2011, and 11,229 tCO2e/year, if using base year 2012. The Grid-Connected Photovoltaic Systems projects can contribute to sustainable development by direct generating 454 "solar employments", as well as indirect jobs increasing the income of local people, encouraging the national technological capability and helping various sectors of the Brazilian economy. Finally, the results were applied and the Project Design Document (PDD) was filled in with data from the Solar Power Plant of Tanquinho/CPFL, one of 13 projects approved on Call 13. This document is required for project activities under the CDM, and it was adopted as the reference design for the estimates made in this thesis / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientadores: Joaquim Eugênio Abel Seabra, Manoel Regis Lima Verde Leal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_TassiaPenha_M.pdf: 1594617 bytes, checksum: a3dc43286048d664f65908f6a7e2bc71 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Em 2011 a cana-de-açúcar foi confirmada como a fonte renovável primária mais importante para a oferta interna de energia no Brasil (15,7% suplantando os 14,7% da energia hidráulica). Atualmente, as formas de energia resultantes do processamento da cana são o etanol e a eletricidade. Com o aumento da mecanização uma quantidade considerável de biomassa se torna disponível na lavoura. Algumas usinas já tentam recuperar economicamente parte dessa biomassa para uso como combustível suplementar ao bagaço, estendendo o período de geração de energia para além do período de colheita. Adicionalmente, há um esforço em pesquisa em desenvolvimento para se ter alternativas para o aproveitamento do material lignocelulósico da cana (bagaço e palha) integrando processos tecnológicos e, assim, utilizar a biomassa como matéria-prima para a obtenção de artigos de maior valor agregado. Diante dessas opções, há a preocupação em saber qual forma de conversão da biomassa é mais eficiente não só do ponto de vista técnico-econômico, mas também ambiental. A Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) é uma técnica que pode ser usada para analisar a eficiência e sustentabilidade de alternativas quando comparadas com tecnologias convencionais. Neste trabalho, seis cenários tecnológicos para conversão da biomassa da cana-de-açúcar foram confrontados quanto ao potencial de mitigação de gases de efeito estufa (GEE) e aos respectivos custos de mitigação: ciclo a vapor (Rankine) e sistema BIG-GT, para a geração de energia excedente durante todo o ano; síntese de combustíveis, para produção de etanol e álcoois superiores; conversão bioquímica a partir da hidrólise enzimática para produção de etanol; pirólise lenta para a produção de biocarvão (utilizado como condicionador de solo); e produção de peletes para exportação para a Europa. Tais cenários foram comparados com a configuração mais comum de uma destilaria de etanol na nova expansão do setor brasileiro. Análises de incertezas e de sensibilidade também foram realizadas. Os resultados mostram que a peletização da biomassa é a opção tecnológica mais promissora devido ao bom potencial de mitigação (23 t CO2eq/ha.a) e baixo custo (-7 R$/t CO2eq). A pirólise lenta, apesar da grande incerteza, apresenta o segundo melhor potencial de mitigação (21 t CO2eq/ha.a) através do sequestro promovido pelo biocarvão, porém é a alternativa mais onerosa (260 R$/t CO2eq). De forma geral, dentre as opções investigadas, aquelas mais viáveis economicamente são as que apresentam os menores potenciais de redução de emissões de GEE / Abstract: In 2011 sugarcane was confirmed as the main renewable source in the domestic energy supply in Brazil (15.7% against 14.7% from hydropower). Currently, the energy products resulting from sugarcane processing are ethanol and electricity. With the increased mechanized harvesting, a considerable amount of biomass becomes available in the field, and some mills have already started to recover and use that biomass as supplementary fuel to bagasse, extending the period of power generation beyond the sugarcane season. Additionally, there are ongoing research efforts aimed at the better utilization of the sugarcane lignocellulosic material (bagasse and straw), enabling the production of higher value-added products through the integration of new conversion technologies. In face of these alternatives, debates arise about which would be the most efficient, cost effective and environmental friendly conversion alternative. The Life Cycle Assessment (LCA) is a technique that can be used to analyze the efficiency and sustainability of alternatives when compared to conventional technologies. In this work, six technology scenarios for sugarcane biomass conversion were compared in terms of GHG emissions mitigation and costs: steam cycle and BIG-GT systems, for electricity generation; production of ethanol via biochemical and thermochemical conversion; slow pyrolysis for the production of biochar (to be used as soil conditioner); and production of pellets (to be exported to Europe). Such scenarios were compared with the most common configuration of an ethanol distillery in the new expansion of the Brazilian industry. Uncertainty and sensitivity analyses were also performed. The results show that the biomass pelletizing is the most interesting option due to the good mitigation potential (23 tCO2eq/ha.a) and low required carbon price (-7 R$/t CO2eq). Slow pyrolysis, despite the high uncertainties, features the second largest mitigation potential (21 t CO2eq/ha.a) through the carbon sequestration promoted by biochar, although it is the most expensive option (260 R$/t CO2eq). In general, among the alternatives investigated in this study, those featuring the lowest mitigation costs are also those with the lowest mitigation potential / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestra em Planejamento de Sistemas Energéticos

Nas últimas décadas as mudanças climáticas foram evidenciadas pelo aumento da temperatura global, diminuição dos estoques de carbono terrestres, associados ao aumento nas emissões de gases de efeito estufa (GEE). A floresta Amazônica é o maior bioma tropical do mundo e desenvolve serviços ambientais estratégicos no planeta. Entretanto, há mais de duas décadas que o desmatamento na Amazônia impulsiona as emissões globais de GEE, diminuindo o armazenamento de carbono do solo com alterações na dinâmica nas populações microbianas e nos ciclos biogeoquimicos pela mudança de uso da terra. O objetivo desse estudo foi avaliar as alterações temporais dos atributos químicos do solo, quantificar as emissões de CO2, CH4 e N2O e verificar as alterações na estrutura bacteriana do solo após o corte e queima de vegetação nativa na Amazônia. O estudo foi desenvolvido em área de vegetação nativa no norte do estado de Rondônia, região sul da Amazônia no Brasil. A área de estudo consistiu-se de quatro hectares, onde foi realizado o corte e queima em 2,25 hectares. Foram realizadas amostragens para avaliação da fertilidade do solo e estoques de carbono (C) e nitrogenio (N) nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-80 e 80-100 cm. As coletas foram realizadas em vegetação nativa e aos 2, 30, 60, 90, 120, 240 e 365 dias após corte e queima. Foram determinados os atributos pH, Al, H+Al, Ca, Mg, K, P, C, N e calculados os valores de soma de bases, CTC, V % e m %. As coletas para quantificar as emissões dos GEE foram realizadas simultaneamente na área de vegetação nativa e no hectare central da área de corte e queima aos 19, 31, 48, 61 e 81 dias após corte e 2 , 4, 6, 8, 15, 31, 45, 61, 88, 122, 153, 180, 240 e 350 dias após queima, com amostragens aos 0, 20, 40 e 60 minutos. Os atributos microbiológicos do solo foram avaliados pela técnica de T-RFLP com amostragens realizadas simultaneas nas duas áreas, aos 32 e 62 dias após o corte e aos 2, 15, 30, 45, 60, 90, 120, e 360 dias após queima da biomassa vegetal. Foi verificado rápido aumento da fertilidade do solo e diminuição da acidez e teores de Al+3 após a queima, entretanto esse efeito foi pouco persistente, retornando ao status inicial do solo após um ano. Houve redução de 30 % nos estoques de C e N do solo no final do estudo, evidenciando os efeitos deletérios da mudança do uso da terra nos atributos químicos do solo. Foi registrado redução de 50 % das emissões de CO2 equivalente após o corte, comparada à vegetação nativa e reduções nas emissões de GEE de 35 % após um ano de estudo. Verificou-se na camada superficial, alterações significativas na estrutura da comunidade bacateriana do solo em decorrência do impacto do fogo e das alterações nos atributos químicos em função da deposição superficial de cinzas no solo, entretanto não foi verificada alterações significativa nas camadas abaixo de 5 cm. Este estudo forneceu importantes informações para o entendimento dos impactos e as alterações causadas pelo processo de conversão florestal tropical pelo corte e queima de vegetação nativa na Amazônia. / In recent decades, climate change has been evidenced by the increase in global temperature and the decrease in terrestrial carbon stocks, associated with an increase in greenhouse gas (GHG) emissions. The Amazon rainforest is the largest tropical biome in the world and develops strategic environmental services on the planet. However, for more than two decades, deforestation in Amazon has driven global GHG emissions, reducing soil carbon storage with changes in microbial populations dynamics and in biogeochemical cycles due to land use change. The objective of this study was to evaluate the temporal alterations of soil chemical attributes, quantify CO2, CH4 and N2O emissions and verify changes in soil bacterial structure, due to the slash and burn of the native vegetation in Amazon. The study was developed in an area of native vegetation in the north of Rondônia state, southern region of Amazon in Brazil. The study area consisted of 4 hectares, where it was cut and burned in 2.25 hectares. Samples were collected to evaluate soil fertility and carbon (C) and nitrogen (N) stocks at the depths of 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30, 30-40, 40- 50, 50-60, 60-80 and 80-100 cm. These samples were collected in native vegetation at 2, 30, 60, 90, 120, 240 and 365 days after cutting and burning. The attributes pH, Al, H + Al, Ca, Mg, K, P, C, N were determined and the values of base sum, CEC, base saturation and aluminum saturation were calculated. The samples to quantify GHG emissions were carried out simultaneously in the native vegetation area and in the central hectare of the cutting and burning area at 19, 31, 48, 61 and 81 days after cutting and 2, 4, 6, 8, 15, 31, 45, 61, 88, 122, 153, 180, 240 and 350 days after burning, with samples at 0, 20, 40 and 60 minutes. The microbiological attributes of the soil were evaluated by T-RFLP technique with simultaneous samplings in the two areas, at 32 and 62 days after cutting and at 2, 15, 30, 45, 60, 90, 120, and 360 days after plant biomass burning. A rapid increase in soil fertility and a decrease in acidity and Al+3 contents after burning were verified, however this effect was not persistent, returning to the initial soil status after one year. There was a 30 % reduction in soil C and N stocks at the end of the study, evidencing the deleterious effects of land use change on soil chemical attributes. Also, a 50 % reduction in CO2 emissions after cutting, compared to native vegetation and, a 35 % reduction in GHG emissions after one year of study, were observed. We verified in the surface layer, significant alterations in the soil bacteria structure due to the fire impact and the changes in the chemical attributes, such as surface deposition of ashes. However, we did not verified significant changes in the layers lower than 5 cm. Our study provided important information for understanding the impacts and changes of the tropical forest conversion process by slash and burning native vegetation in Amazon.

Objetivou-se neste trabalho avaliar a variabilidade espacial e temporal do carbono no solo produzindo um mapa, sobre esse tema para toda a área da Estação Experimental de Mogi Mirim (EE Mogi Mirim), juntamente com a análise dos fluxos dos gases de efeito estufa (CO2, N2O e CH4) e a relação desses dois fenômenos com as variáveis do solo nos diferentes usos da terra. Para se alcançar objetivo proposto com relação aos estoques de carbono e avaliação das variáveis do solo foi feita a coleta e o prepara das amostras nas profundidades de 00 até 30 cm, foi feito o georreferenciamento e determinação dos teores de carbono, densidade do solo, calculo dos estoques de carbono e determinação da cor do solo. Por sua vez para o estudo e entendimento dos fluxos dos gases de efeito estufa (GEE), comparou-se um talhão considerado sem perturbação (Talhão 41) e a partir desse talhão avaliou-se comparativamente em uma seqüência com ambientes com histórico de uso da terra representativo da área com manejos. Os fluxos dos gases CO2, N2O e CH4 foram medidos utilizando-se câmaras estáticas. Nos resultados obtidos foi aplicada a estatística descritiva clássica e geoestatistica para avaliar a freqüência e distribuição dos dados. Resultados relativos as variáveis do solo mostram que praticamente a grande maioria tende a diminuir com a profundidade (Ca, soma das bases, CTC, acidez potencial e carbono). Por sua vez o pH é sempre muito alto nas 3 camadas e a saturação por bases e o magnésio são muito baixos e permanecem inalterados em todas as profundidades. A variabilidade espacial dos estoques de carbono possui características isotrópicas. Especificamente na profundidade 00 - 10 cm, o modelo teórico que melhor se ajustou foi o exponencial, na profundidade 10 - 20 cm foi o esférico e na profundidade 20 - 30 cm foi o exponencial. Os estoque de C na profundidade 00 10 cm, tiveram como média 22.8 ton C/ ha-1, sendo o maior valor de 42.9 ton C/há-1 e o menor valor de 10.3 ton C/há-1. Na profundidade 10 - 20cm, a média do estoque de carbono foi de 14.9 ton C/há-1, sendo o maior valor de 31.5 ton C/há-1 e o menor valor de 6.99 ton C/há-1. Na profundidade 20 -30 cm, a média do estoque de carbono foi de 11.45 ton C/há-1, sendo o maior valor de 25.28 ton C/há-1 e o menor valor de 6.3 ton C/há-1. Os resultados das análises dos fluxos do gás carbônico, como um todo mostra que a respiração do solo variou entre 75.3 e 164.4mgC m-2 h-1. Relativo aos fluxos de N2O os valores médios para as emissões variaram entre 8,85 e 51,94 \'mü\'gN m-2 h-1, enquanto que a absorção variou, entre -1,32 e - 4,59 \'mü\'gN m-2 h-1. Os resultados dos fluxos do gás metano médio ficaram entre 4,63 e 31,51 mgC m-2 h-1, enquanto que os valores de oxidação média ficaram entre -5,41 e -22,79 mgC m-2 h-1 / The aim here is to evaluate the spacial and transient variability of carbon in soil, producing a map about this subject for all the area of the Experimental Station of Mogi Mirim (Estação Experimental de Mogi Mirim EE Mogi Mirim), with the emissions analyzes of greenhouse gases effect (CO2, N2O e CH4), and the relation between these phenomenon with the soil variables in different uses of the land. In order to reach the proposed objective related to the carbon storages, and the variable evaluation of the soil, a sample collect and preparation were made at a depth from 00 to 30cm. It was also made the georeferencial and the carbon levels determination, density of soil, the estimate of carbon storages, and the determination of soil color. The study and understanding of the greenhouse gas emissions (GGF), a área considered without disturbing, and from it a comparative evaluation in a sequence of environments with historical land use representative of the management area. The CO2, N2O and CH4 gas emissions were measured by using static chambers. In the results obtained, it was applied the classic statistic description and geostatistics to evaluate the frequency and the distribution of data. Results related to the soil variables show that the major trend to decrease, according to the depth (Ca, sum of bases, CTC, potential acidity, and carbon). On the contrary, the pH is always very high in 3 layers, and the saturation for bases and the magnesium are very low, maintaining unchangeable in all depths. The variability of the carbon storages have isotropic characteristics. Specifically in depth 00 - 10cm, the theorical model that better adjusted was the exponential; in depth 10 - 20cm, it was the spherical, and in depth 20 - 30cm it was the exponential. The carbon storage in depth 00-10cm had as na average 22.8ton C / ha-1, being the highest value of 42.9 ton C/ha-1, and the lowest value of 10.3 ton C/ha-1. In depth 10 - 20 cm, the average of carbon storage was 14.9 ton C/ha-1, being the highest value of 31.5 ton C/ha-1, and the lower value of 6.99 ton C/ha-1. In depths of 20 - 30cm, the average of carbon storage was of 11.45 ton C/há-1, being the highest value of 25.28 ton C/ha-1, and the lowest of 6.3 ton C/ha-1 The analyze results of carbon gás emissions as a whole, shows that the soil breath varied between 75.3 e 164.4 . mgC m-2 h-1 . Regard to N2O emissions, the average values to emissions varied between 8.85 and 51.94 \'mü\'gN m-2 h-1, while the absorption varied, between -1.32 e - 4.59 \'mü\'gN m-2 h-1. The results of average methane gas were between 4.63 e 31.51 mgC m-2 h-1, while the average oxidation values were between -5.41 e -22.79 mgC m-2 h-1