Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-29Bitstream added on 2015-05-14T16:58:46Z : No. of bitstreams: 1 000829355.pdf: 1747915 bytes, checksum: 3a67989759a0c9ca0512f5b5e76359a3 (MD5) / O ciclo do N no sistema solo-planta é bastante complexo, com diversas vias de entrada e saída. Alterações no manejo do solo e das espécies cultivadas podem afetar sua dinâmica, de modo que a avaliação integrada desses processos é essencial para o melhor entendimento do ciclo do N em sistemas de produção agrícola. Objetivou-se avaliar a dinâmica do N em sistemas de produção de soja rotacionada com plantas de cobertura, com enfoque na contribuição dos sistemas para o estoque de N no solo e nas principais perdas de N. O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho, de textura argilosa, em Botucatu, SP. A área vem sendo cultivada há treze anos em semeadura direta e os atuais tratamentos são os mesmos desde 2006. No outono/inverno foram cultivados brachiaria ruziziensis (Brachiaria ruziziensis), sorgo granífero (Sorghum bicolor) e estas espécies em consórcio; na primavera foram cultivados, em sub-parcelas, crotalária (Crotalaria juncea), milheto (Pennisetum americanum) e sorgo forrageiro (Sorghum bicolor), antecedendo a cultura da soja (Glycine Max) no verão. Avaliou-se por dois anos a produtividade de grãos, matéria seca, acúmulo de N e relação C/N das plantas envolvidas no sistema, bem como o estoque de N no solo. Avaliaram-se ainda, por um ano, as entradas de N via sementes, deposições atmosféricas e pulverizações, e as saídas via lixiviação de NO3-, emissão de NH3 a partir da palhada e da parte aérea das plantas e emissão de N2O a partir do solo. De modo geral, as perdas de N nas formas de NO3-, NH3 e N2O variaram, respectivamente, de 11,2 a 24,2, 10,6 a 19,0 e 1,2 a 9,7 kg ha-1 ano-1, sendo os maiores valores observados nos sistemas com brachiaria no inverno ou crotalária na primavera. Tais perdas parecem ser decorrentes do maior acúmulo de N nestas culturas. No caso da ... / Nitrogen cycling in the soil-plant system is quite complex, with diverse paths of input and output, and changes in soil and/or crop management can modify its dynamics affecting the N gain/losses balance. The integrated evaluation of these processes is essential for a better understanding of the N cycling in agricultural production systems. Our study aimed to evaluate N dynamics in soybean cropping systems in rotation with cover crops, with a focus on how the systems affect soil N storage and the major N losses from the soil-plant system. The experiment was carried out in a clay Rhodic Ferralsol, in Botucatu, São Paulo, Brazil. The experimental area has been cropped under no till for thirteen years, and the current treatments have been conducted since 2006. Congo grass (Brachiaria ruziziensis), grain sorghum (Sorghum bicolor) and a mix of both were cropped during fall/winter. In the spring, pear millet (Pennisetum glaucum), forage sorghum (Sorghum bicolor) and Sunn hemp (Crotalaria juncea) were cropped in sub-plots. Soybean (Glycine max) was cropped as summer crop. We assessed for two years the grain yield, dry matter, N accumulation and C/N ratio of the cropped species, as well as the soil N storage. We also quantified, for one year, N inputs via seeds, atmospheric deposition and pesticide spraying and N via NO3- leaching, NH3 emission from straw and above part of the plants and N2O emission from soil. Generally speaking, losses of N as NO3-, NH3 and N2O ranged, respectively, from 11.2 to 24.2, 19.0 to 10.6 and 1.2 to 9.7 kg ha-1 year-1, being the highest values observed in systems with Congo grass cropped in the fall/winter and Sunn hemp cropped in the spring season. These losses seem to have occurred due the highest N accumulation by these species. In the case of Sunn hemp, the largest contribution of N, even if it results in major losses, proved to be crucial for the positive balance of N in the ...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-19Bitstream added on 2014-11-10T11:58:48Z : No. of bitstreams: 1 000773278_20180219.pdf: 476686 bytes, checksum: 6e5775b02410b85dbee6fa185b69ccfc (MD5) Bitstreams deleted on 2018-02-23T13:06:32Z: 000773278_20180219.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2018-02-23T13:07:23Z : No. of bitstreams: 1 000773278.pdf: 3882989 bytes, checksum: 75667e8c9a8c2a3a7f503d07d51be90f (MD5) / As fontes naturais de minérios sulfetados vêm se esgotando rapidamente devido à demanda por metais nas indústrias de bens de produção e de consumo. O cobre é um dos metais de maior interesse econômico. Cerca de 70% deste metal é encontrado na natureza na forma de calcopirita (CuFeS2), contudo é o mineral que possui maiores limitações em sua extração. Dentre os processos de extração têm-se a biolixiviação, que utiliza micro-organismos capazes de promoverem a solubilização de metais pela oxidação de sulfetos metálicos, apresentando vantagens em relação às técnicas já utilizadas, principalmente de cunho econômico e ambiental. Neste contexto, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a influência do potencial de óxido-redução na solubilização de cobre a partir da calcopirita. Para isso, foram realizados ensaios de oxidação de íons ferrosos na presença e ausência do mineral. A bactéria utilizada nos ensaios foi a Acidithiobacillus ferrooxidans - LR, espécie acidófila mais estudada e mais encontrada em ambientes de mina. A amostra de calcopirita, proveniente da localidade de La Chorrera, na Colômbia, foi analisada por difração de raios-X (DRX) e evidenciou a presença dominante de calcopirita. Os ensaios de oxidação foram realizados em frascos, agitados a 150 rpm, a 30ºC sob diferentes concentrações de íons ferrosos (100, 200 e 300 mmol L-1) em meio T&K. Aos sistemas foram adicionados 2,5% (m/v) de calcopirita e 5% (v/v) do inóculo fresco de A. ferrooxidans. Nas condições abióticas, em todas as concentrações de Fe2+, o potencial redox atingiu, em média, 420 mV (Ag|AgCl|KCl(sat)), e foram os sistemas que apresentaram as maiores porcentagens de recuperação de cobre, sendo elas 73%, 90% e 78%, respectivamente, após 100 dias de ensaio. Contudo, os sistemas que continham bactéria apresentaram uma recuperação ínfima de cobre, chegando a apenas 17%, em um potencial médio... / Natural sources of sulfide ores come depleting rapidly due to the demand for metal goods industries in production and consumption. Copper is a metal of greater economic interest. About 70% of this metal is found in nature in the form of chalcopyrite (CuFeS2), however it is the mineral that present a major limitations in its extraction. One of the extraction processes is bioleaching, which uses microorganisms capable of promoting the solubilization of metals by metal sulfides oxidation and presents advantages over the common techniques used, mainly for economic and environmental nature. In this context, the present work was carrying out to evaluate the influence of the redox potential in the solubilization of copper from chalcopyrite. For this, ferrous ions oxidation tests were conducted in the presence and absence of the mineral. The bacterium used in the tests was Acidithiobacillus ferrooxidans - LR, the acidophilic species most studied and most commonly found in mine environments. A sample of chalcopyrite from La Chorrera, Colombia, was analyzed by X-ray diffraction (XRD) and showed the dominant presence of chalcopyrite. Ferrous ions oxidation tests were carried out in shaken flasks at 150 rpm, at 30 ºC using different concentrations of ferrous ions (100, 200, and 300 mmol L-1) in T&K medium. The systems were supplied with 2,5% (w/v) of chalcopyrite and 5% (v/v) of A. ferrooxidans fresh inoculum. At the abiotic conditions, the redox potential achieved 420 mV (Ag|AgCl|KCl(sat)) in all ferrous ions concentrations. Besides, these systems showed the highest copper recovery concentrations, such 73%, 90% and 78%, respectively, after 100 days of testing. However, the bacterial systems showed a low copper recovery, about 17% in a redox potential of 610 mV (Ag|AgCl|KCl(sat)). The solid residues were evaluated by XRD and showed, at abiotic conditions the formation of elemental sulfur, jarositas and a significant decrease in chalcopyrite’s...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-01Bitstream added on 2014-06-13T20:29:48Z : No. of bitstreams: 1 melo_wcma_me_araiq_parcial.pdf: 107710 bytes, checksum: c52f9c2b807466a26cb2fe88b6e8d62b (MD5) Bitstreams deleted on 2015-07-02T12:36:15Z: melo_wcma_me_araiq_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-02T12:37:34Z : No. of bitstreams: 1 000609297_20200101.pdf: 94452 bytes, checksum: 540b78f8f69f7a786fe874e868e8a09a (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O uso de bactéria como agente catalítico para a lixiviação de sulfetos minerais é largamente reconhecido hoje como uma metodologia interessante, sob o ponto de vista econômico e ambiental, para a recuperação de metais de minérios de baixo teor e minérios de sulfetos secundários. A principal bactéria envolvida neste processo é a Acidithiobacillus ferrooxidans, um microrganismo quimiolitotrófico e acidofílico que obtem energia através da oxidação do íon Fe2+, além das formas reduzidas de enxofre e sulfetos metálicos. Dentre os principais sulfetos metálicos encontrados nas reservas minerais de cobre, a calcopirita (CuFeS2) é a que mais se destaca por ser o mineral mais abundante e ao mesmo tempo mais refratário ao ataque químico e bacteriano. Dentro desse contexto há um grande interesse no desenvolvimento de alternativas para otimizar a solubilização desse sulfeto. Neste trabalho, foram investigados o efeito dos ácidos orgânicos e dos íons cloreto e na biolixiviação da calcopirita visando aumentar a solubilização de cobre desse sulfeto. Com relação ao estudo com os ácidos orgânicos (cítrico e oxálico) foi observado que a linhagem bacteriana A. ferrooxidans-LR foi inibida na presença do ácido oxálico em concentrações acima de 0,10 % m/v. Na presença de ácido cítrico não foi observado nenhuma inibição nas diversas concentrações utilizadas. Em função desses resultados o ácido cítrico foi o único a ser utilizado nos ensaios posteriores. O teste de solubilização das jarositas demonstrou que uma vez formada, ela não pode ser dissolvida pela adição de ácido cítrico. No entanto, este ácido mostrou-se eficiente para conter a formação destes precipitados. Os ensaios de biolixiviação na presença de ácido cítrico foram acompanhados por 60 dias através de medidas de pH, Eh, [Fe2+], [Fe3+] e [Cu]... / Acidithiobacillus ferrooxidans is a chemolithoautotrophic and acidophilic bacterium which obtain their energy through oxidation of the iron Fe+2 or sulfur reduced compounds including metal sulfides. This is the main species involved in the metals bioleaching process, an useful methodology to recovery metals from low-grade ores and secondary mineral sulfides. Chalcopyrite (CuFeS2) is one of the most abundant mineral of copper but at same time the most refractory, both to chemical and biological dissolution. So, it would be interesting to develop alternative technologies to improve copper solubilization from this sulfide. In the present study, it was investigated the effect of chlorine ions and organic acids in the chalcopyrite dissolution by bioleaching experiments in shake flask, following parameters such as pH, Eh, [Fe2+], [Fe3+] and [Cu]. Solid residues collected during and at end of assays were analyzed by X rays diffraction technique. The presence of Cl- ions (150 mmol L-1) and bacterium cells increased the degree of the chalcopyrite dissolution, comparing to abiotic controls and without Cl- ions. Two kinds of cell adaptation were also investigated regarding their capacity of copper extraction. Chlorine adapted cells showed better results than those adapted only to grow in chalcopyrite. Indeed, successive Cl- ions addition during experiment time course, at 10 e 20 mmol L-1, enhanced copper extraction in about 70% in comparison to that of 150 mmol L-1 in just one addition. The main new solid phase obtained during bioleaching experiments in inoculated flasks was covelllite, but jarosites were not produced in these conditions, which can be considered a promising result. The successive chlorine ion addition in bioleaching of chalcopyrite showed to be a potential procedure to improve copper extraction. Basically, the studies of organic acids (citric and oxalic)... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-01-27Bitstream added on 2014-06-13T19:08:56Z : No. of bitstreams: 1 franciscojr_we_me_araiq.pdf: 572574 bytes, checksum: 2c57de58f563457427fe3f4ad3a05e17 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A lixiviação bacteriana, ou biolixiviação é um processo biotecnológico que se fundamenta na utilização de microorganismos capazes de solubilizar metais pela oxidação de sulfetos metálicos, sendo nos dias atuais, uma das mais importantes alternativas para a extração de metais, sobretudo do ponto de vista ambiental e econômico. Uma das principais espécies utilizada neste processo é o Acidithiobacillus ferrooxidans, uma bactéria aeróbia, mesofílica e acidofílica, que obtém energia pela oxidação de substratos inorgânicos, basicamente o íon ferroso e compostos reduzidos de enxofre. Todavia, a interação dessa espécie com os sulfetos metálicos é um assunto ainda pouco entendido e de muita controvérsia na literatura. Com intuito de melhor entender estas diferenças, o presente trabalho estudou a oxidação da molibdenita (MoS2) e da covelita (CuS) pelo A. ferrooxidans linhagem LR em algumas condições fisiológicas, destacando-se a fonte energética de crescimento (íon ferroso e S0) e a remoção das substâncias exopoliméricas (EPS) para células crescidas em íon ferroso. A cinética de oxidação destes sulfetos também foi avaliada. Tais estudos foram realizados pela técnica de respirometria celular, que permite avaliar rapidamente a oxidação do substrato a partir de medidas de oxigênio consumido pela bactéria. Em todas as condições testadas a covelita apresentou significativa diferença de oxidação pelo A. ferroxidans LR em comparação com a molibdenita. A análise da cinética de oxidação dos sulfetos demonstrou que a molibdenita apresenta uma cinética que segue Michaelis-Menten, o mesmo não acontecendo para a covelita, provavelmente devido a forma com que estes sulfetos reagem ao ataque químico-bacteriano, fato determinado pelas estruturas eletrônicas dos sulfetos minerais. / Bacterial leaching or bioleaching is a biotechnological process that applies microorganisms able to solubilize metals by metallic sulfides oxidation. This process is nowadays one of the most important alternatives for recovering metals, mainly by environmental and economic aspects. One of the most important bacteria employed in this process is Acidithiobacillus ferrooxidans. It is a gram-negative, acidophilic, aerobic and chemoautotrophic bacteria that obtain energy by the oxidation of inorganic substrates like ferrous ion and reduced sulfur compounds, including metal sulfides. Nevertheless, the interaction of this specie with metallic sulfides remains unclear. With the aim to understand these interactions, the present work has studied the covellite (CuS) and molydenite (MoS2) oxidation by A. ferrooxidans strain LR under different physiological conditions such as the source energy for growth (S0 and ferrous ion) and the removal of extracellular polymeric substances (EPS). These studies were performed by respirometric technique tha t allow evaluating very quickly the substrate oxidation by oxygen uptake measures. For all essays realized it was observed that the efficiency of covellite oxidation by A. ferrooxidans LR is much better than molybdenite. On the kinetic oxidation analyses, molybdenite revealed to be according to Michaelis-Menten substrate saturate kinetic. On the other hand, covellite was not in agreement with Michalis-Menten kinetic. This finding is probably associated with the pathway which these minerals sulfide react to chemistry-bacterial attack, what is influenced by electronic structures of mineral sulfides. Regarding essays performed with cells of A. ferrooxidans strain LR grown with different substrates (ferrous ion and sulfur) and to essays which EPS of bacterial cells were removed, the results obtained did not show differences in covellite oxidation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-25Bitstream added on 2014-06-13T20:29:53Z : No. of bitstreams: 1 blauth_pl_me_araiq.pdf: 654230 bytes, checksum: 375b010d54db4dec31791d9f37af0777 (MD5) / Outros / O processo de biolixiviação é a utilização de bactérias, para a solubilização dos metais presentes em sulfetos minerais. As espécies mais estudadas são o Acidithiobacillus thiooxidans e o Acidithiobacillus ferrooxidans, embora outras espécies também participem do processo. Esse processo é aplicado há muito tempo, mas somente nos anos 1950 a participação de microorganismos foi descoberta. A biolixiviação de cobre é um exemplo de aplicação industrial, embora outros metais como ouro, urânio e o níquel, venham sendo obtidos por esse método. A calcopirita (CuFeS2) é o mais abundante mineral de cobre e também o mais refratário ao ataque químico ou bacteriano. Dessa forma, existe um grande interesse no desenvolvimento de alternativas para otimizar a solubilização desse sulfeto. Neste trabalho investigou-se a avaliação do efeito do aminoácido cisteína na biolixiviação de uma amostra de calcopirita utilizando linhagens de A. ferrooxidans e A. thiooxidans. Inicialmente foram realizados testes de respirometria celular com A. ferrooxidans e sulfato ferroso como substrato em diferentes concentrações de cisteína (0, 10-1, 10-3, 10-5, 10-7 mol L-1) para avaliar o efeito inibitório da cisteína na atividade da bactéria. Somente 10-1 mol L-1 provocou uma inibição significativa na oxidação do íon ferroso pela bactéria. A seguir foram realizados ensaios utilizando a calcopirita como substrato, na presença das mesmas concentrações de cisteína. A cisteína em 10-1 mmol L-1 também determinou inibição significativa na oxidação do mineral. As demais concentrações provocaram um aumento na velocidade inicial de oxidação do sulfeto em comparação com o controle na ausência de cisteína. Em ensaios de crescimento da bactéria na presença de meio contendo o íon ferroso, foram obtidos resultados semelhantes aos anteriores, destacando-se... / Bioleaching is the solubilization and recovery of metals from sulfides minerals promoted by bacterial metabolism. Although Acidithiobacillus thiooxidans and Acidithiobacillus ferrooxidans are the most studied bacteria, other species contribute to that process. Despite the bioleaching has been utilized for long time, only in the 1950´s the active participation of bacteria was demonstrated. Copper bioleaching is the classical industrial application example, although gold, uranium and nickel have been produced by that technique. Chalcopyrite (CuFeS2) is the most abundant copper mineral the most refractory as such. Thus, there is an enormous interest in developing alternatives to optimize this sulfide solubilization. The effect of cysteine on the chalcopyrite dissolution in the presence of A. ferrooxidans and A. thiooxidans was evaluated in this study. Respirometric assays were used initially to test the effects of cysteine in the ferrous or chalcopyrite oxidation by A. ferrooxidans at pH 1.8 in the following amino acid concentrations: 0, 10-1, 10-3, 10-5, 10-7 mol L-1. In both cases, only 10-1 mol L-1 of cysteine was inhibitory to the bacterial oxidation and in the other concentrations a slight increase in the initial oxidation rate was observed, comparing to the control in absence of this amino acid. In growth experiments utilizing ferrous ion as substrate and in the same concentrations of cysteine, 10-3 and 10-5 mol L-1 established an increase in the rate of bacterial growth. These cysteine concentrations were selected to run bioleaching tests through shaking flasks technique. Previously, A. ferrooxidans was acclimated to growth in medium containing only chalcopyrite as substrate, by progressive ferrous iron substitution as energy source. Acclimated A. ferrooxidans cells were utilized in shaking flasks experiments in several conditions such as, inoculation or not... (Complete abstract click electronic access below

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-04-23Bitstream added on 2014-06-13T20:49:58Z : No. of bitstreams: 1 togoro_ah_me_jabo.pdf: 444119 bytes, checksum: a0e39ab2c0e1b704f92b211f418992d7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Foram conduzidos dois experimentos, sendo um deles com o objetivo de avaliar o efeito de concentrações de extrato pirolenhoso (EP) na movimentação de íons no perfil do solo e verificar as alterações nas propriedades químicas do mesmo, e o outro para verificar os efeitos do EP na nutrição, produção, classificação e características de sabor (sólidos solúveis total e acidez titulável) em plantas de tomateiro do grupo cereja, cultivados em ambiente protegido. No primeiro experimento, colunas desmontáveis foram preenchidas com Latossolo Vermelho e submetidas à aplicação de soluções com concentrações de EP (0, 1, 2, 4 e 8 % v/v) para avaliar 4 profundidades (0-10, 10-20, 20-30, 30-40 cm). Posteriormente foi realizada a lixiviação das colunas com aplicação de água deionizada na quantidade de uma vez e meia do volume de poros. Imediatamente após a lixiviação, tanto o lixiviado como o solo das diferentes profundidades foram coletados e analisados. A aplicação de 4 e 8% (v/v) de EP provocou diminuição no pH do solo nas camadas de 0-10 e 10-20cm com reflexo na lixiviação de K, Ca e Mg, além de aumento de Mn, Cu e Zn disponível no solo. O SO42- movimentou-se no solo independente da aplicação de EP, mas sua disponibilidade diminui com o aumento das concentrações de EP. A aplicação de 8% (v/v) de EP provocou diminuição de P nas camadas de 0-10 e 10-20cm com aumento na camada de 30-40cm e no lixiviado. No segundo experimento, plantas de tomateiro do grupo cereja foram cultivadas em solo tratado com 5 concentrações de EP (0; 1; 2; 4; 8% v/v), na presença e ausência de pulverização de EP (0,1% v/v) na parte aérea. Foram avaliados os atributos químicos do solo, acúmulo de massa seca da parte aérea, diâmetro de haste, área foliar, teor foliar e acúmulo de nutrientes da parte aérea e também distribuição dos... / Two experiments were carried out aiming to evaluate the effect of Pyroligneous Acid (PA) concentrations on the ions movement in the soil profile and it’s possible chemical properties changes, and also to evaluate the effect of PA on nutrition, production, classification and taste characteristics (total soluble solids and titratable acidity) on cherry tomato plants cultivated with PA in a greenhouse. The first experiment, columns were filled with Oxisol submitted to application of solution with PA concentrations (0,1, 2, 4 and 8% v/v), to evaluate four depths (0-10, 10-20, 20-30, 30-40 cm). Following, the columns were leached by application of deionized water at 1 ½ amount of its pores volume. Immediately after leaching, both the volume recovered as the soils recovered from different depths were collected and analyzed. The application of PA at 4 and 8% (v/v) promoted pH soil decrease at 0-10 and 10-20 cm layers reflecting on K, Ca, and Mg leaching, and an increase on Mn, Cu and Zn available in soil. The SO42- moved in the soil independently to PA application, however, its availability decreased with PA increasing concentrations. The application of 8% (v/v) PA promoted a decrease on P layers at 0-10 and 10-20 cm, but an increase on 30-40 and on the leached was observed. The second experiment, cherry tomato plants were cultivated in soil and treated with 5 PA concentrations (0, 1, 2, 4.8% v/v) and in the presence and absence of spraying 0.1% v/v PA on shoots. The soil chemical properties, shoots dry mass, stem diameter, leaf area, foliar nutrient accumulation content of aerial portion, fruit size distribution, fruits total numbers, fruits fresh mass, titratable acidity (TA) and total soluble solids (TSS) were evaluated. The PA application on soils of the ground up to a concentration of 2% (v/v) did not cause... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador : Prof. Dr. Antonio Salvio Mangrich / Coorientadora : Prof. Dr. Miquel Joan Vidal Espinar / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 15/02/2016 / Inclui referências : f. 109-119 / Resumo: As atividades de mineração e refinamento de metais podem levar à severa poluição do solo por materiais particulados e escórias. Nesse sentido, o gerenciamento e estudo de áreas poluídas/contaminadas se faz necessário para que medidas de remediação sejam tomadas. Temos como exemplo a exploração de chumbo na cidade de Adrianópolis, que causou um dos piores episódios de poluição do solo por metais pesados no estado do Paraná, cobrindo uma vasta área. Uma das medidas que podem ser tomadas para mitigar o impacto da contaminação/poluição do solo é baseada na adição de materiais ao solo para promover a retenção ou diluição da concentração de contaminantes. Neste estudo, foram estudados como candidatos para a remediação de solos subprodutos industriais não-tóxicos (cinza de casca de arroz, finos de carvão e areia verde de fundição) e biocarvões produzidos de plantas aquáticas (aguapé), resíduos industriais (casca de coco verde, bagaço de cana-de-açúcar e farelo de mamona) e resíduos de galhada, desbastes e derrubada de florestas plantadas (eucaliptos). Como primeiro passo, os materiais foram caracterizados e testados no laboratório a fim de selecionar o mais adequado para a remediação de solo metal-poluídos. A capacidade de sorção foi avaliada com a construção de isotermas de sorção de Cd, Cu, Pb e Zn em uma larga faixa de concentrações. Estes experimentos de sorção e subsequente modelagem das isotermas para modelos estabelecidos demonstraram uma alta afinidade de sorção da maioria dos sorventes para metais (95 - 99,9%). Os materiais mais efetivos foram finos de carvão e o aguapé, com altos valores de coeficiente de distribuição (Kd>104 L Kg-1), particularmente na sorção de Pb e Cu. Como segundo passo, os materiais foram testados quanto a capacidade de retenção de metais a partir de solos poluídos. Para este estudo foram selecionados a areia verde de fundição, os finos de carvão e biocarvões produzidos a partir das matérias-primas de aguapé, farelo de mamona e casca de coco verde. O solo poluído foi amostrado em três locais do depósito de Panela de Brejaúvas, local de mineração desativada da cidade de Adrianópolis - PR, Brasil. Depois de analisar as mudanças iniciais na remobilização de metais na mistura solo (90%) + material (10 %), as amostras foram submetidas a ciclos de secagemmolhagem (SM) para avaliar as mudanças na lixiviação ao longo do tempo (alguns meses). A eficiência do material na imobilização crescente de metais (Cu, Pb e Zn) foi monitorada por experimentos de batelada. Como resultado, foi encontrado que a melhor eficiência na imobilização de poluentes foi alcançada para os finos de carvão, independentemente do metal ou solo estudado. Para os outros materiais, encontrou-se que o efeito do material depende do tipo de solo ou contaminante. Como resultado ponderado da taxa de lixiviação do metal inicial nos solos, a capacidade de sorção das misturas aumentou devido à adição de um material com capacidade de sorção muito superior aos solos, e mudanças nas propriedades secundárias do solo talvez possam ser relevantes para a mobilização de metais, tais como pH e carbono orgânico dissolvido. Palavras-Chave: Biocarvão, remediação, coeficiente de distribuição, metais traço, solos contaminados, lixiviação. / Abstract: Activities of mining and refining of metals can lead to severe soil pollution by particulate materials and slag. In this sense the management and study of contaminated or polluted areas makes it necessary for remedial action is taken. As an example, the exploitation of lead, in the city of Adrianópolis, that caused one of the worst episodes of heavy metal pollution in the state of Paraná, covering a wide area. One of the measures that may be taken to mitigate the impact of soil contamination/pollution is based on the addition of materials to promote the retention of the soil contaminant or dilution of its concentration. In this study, were studied as candidates for remediation nontoxic industrial by-products (rice husk ash, charcoal fines and green sand casting) and biochars produced from biomass of aquatic plants (water hyacinth), industrial waste (green shell coconut, crushed sugarcane and castor meal) and waste from brushwood, thinning and felling of planted forests (eucalyptus). As a first step, the materials were characterized and tested in the laboratory in order to select the most suitable material for the remediation of metal-polluted soils. The metal sorption capacity of materials was evaluated with the construction of sorption isotherms for Cd, Cu, Pb and Zn in a wide concentration range. These sorption experiments and subsequent fitting of the isotherm curves to established models demonstrated a high affinity sorption capacity of most sorbents for metals (from 95 to 99.9%). The most effective materials were charcoal fines and water hyacinth biochar with high values of distribution coefficient (Kd > 104 L kg-1), particularly on the sorption of Pb and Cu. As a second step, the materials were tested for their capacity retention of metals in polluted soils. The materials selected for the study were: green sand casting, charcoal fines and biochars made from feedstocks of water hyacinth, castor meal and green shell coconut. The polluted soil was sampled in three locations of the deposit of Panela de Brejaúvas, place of disabled mining in the city of Adrianópolis, Paraná state, Brazil. After analyzing initial changes in metal remobilization in soil+material mixtures (material (10%) and soil (90%)), mixture samples were subjected to drying-wetting cycles (DW) to evaluate changes in metal leaching overtime (up to a few months). The efficiency of material in increasing metal immobilization (Cu, Pb and Zn) was monitored by batch leaching tests. As a result, it was found that the best efficiency in the immobilization of pollutants was achieved for the charcoal fines material, regardless the metal or soil studied. For other materials, it was found that the effect of materials depended on the type of soil and contaminant. As the weighted result of initial metal leaching rate in the soils, increase in the sorption capacity of the mixtures due to the addition of material with a much higher sorption capacity than that in soils, and changes in soil secondary properties that may be relevant for the mobilization of metals, such as pH and dissolved organic carbon. Keywords: Biochar, remediation, distribution coefficient, trace metals, soil contamination, leaching.

Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-12-14T11:27:43Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daiane Torani.pdf: 659387 bytes, checksum: 1da8ec4adced63030a1d1600bee76d99 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T11:27:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daiane Torani.pdf: 659387 bytes, checksum: 1da8ec4adced63030a1d1600bee76d99 (MD5) Previous issue date: 2017-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES.

Orientador: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Heitor Cantarella / Banca: Monica Sarolli Silva Mendonça Costa / Banca: Waldo Alejandro Ruben Lara Cabezas / Resumo: O ciclo do N no sistema solo-planta é bastante complexo, com diversas vias de entrada e saída. Alterações no manejo do solo e das espécies cultivadas podem afetar sua dinâmica, de modo que a avaliação integrada desses processos é essencial para o melhor entendimento do ciclo do N em sistemas de produção agrícola. Objetivou-se avaliar a dinâmica do N em sistemas de produção de soja rotacionada com plantas de cobertura, com enfoque na contribuição dos sistemas para o estoque de N no solo e nas principais perdas de N. O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho, de textura argilosa, em Botucatu, SP. A área vem sendo cultivada há treze anos em semeadura direta e os atuais tratamentos são os mesmos desde 2006. No outono/inverno foram cultivados brachiaria ruziziensis (Brachiaria ruziziensis), sorgo granífero (Sorghum bicolor) e estas espécies em consórcio; na primavera foram cultivados, em sub-parcelas, crotalária (Crotalaria juncea), milheto (Pennisetum americanum) e sorgo forrageiro (Sorghum bicolor), antecedendo a cultura da soja (Glycine Max) no verão. Avaliou-se por dois anos a produtividade de grãos, matéria seca, acúmulo de N e relação C/N das plantas envolvidas no sistema, bem como o estoque de N no solo. Avaliaram-se ainda, por um ano, as entradas de N via sementes, deposições atmosféricas e pulverizações, e as saídas via lixiviação de NO3-, emissão de NH3 a partir da palhada e da parte aérea das plantas e emissão de N2O a partir do solo. De modo geral, as perdas de N nas formas de NO3-, NH3 e N2O variaram, respectivamente, de 11,2 a 24,2, 10,6 a 19,0 e 1,2 a 9,7 kg ha-1 ano-1, sendo os maiores valores observados nos sistemas com brachiaria no inverno ou crotalária na primavera. Tais perdas parecem ser decorrentes do maior acúmulo de N nestas culturas. No caso da ... / Abstract: Nitrogen cycling in the soil-plant system is quite complex, with diverse paths of input and output, and changes in soil and/or crop management can modify its dynamics affecting the N gain/losses balance. The integrated evaluation of these processes is essential for a better understanding of the N cycling in agricultural production systems. Our study aimed to evaluate N dynamics in soybean cropping systems in rotation with cover crops, with a focus on how the systems affect soil N storage and the major N losses from the soil-plant system. The experiment was carried out in a clay Rhodic Ferralsol, in Botucatu, São Paulo, Brazil. The experimental area has been cropped under no till for thirteen years, and the current treatments have been conducted since 2006. Congo grass (Brachiaria ruziziensis), grain sorghum (Sorghum bicolor) and a mix of both were cropped during fall/winter. In the spring, pear millet (Pennisetum glaucum), forage sorghum (Sorghum bicolor) and Sunn hemp (Crotalaria juncea) were cropped in sub-plots. Soybean (Glycine max) was cropped as summer crop. We assessed for two years the grain yield, dry matter, N accumulation and C/N ratio of the cropped species, as well as the soil N storage. We also quantified, for one year, N inputs via seeds, atmospheric deposition and pesticide spraying and N via NO3- leaching, NH3 emission from straw and above part of the plants and N2O emission from soil. Generally speaking, losses of N as NO3-, NH3 and N2O ranged, respectively, from 11.2 to 24.2, 19.0 to 10.6 and 1.2 to 9.7 kg ha-1 year-1, being the highest values observed in systems with Congo grass cropped in the fall/winter and Sunn hemp cropped in the spring season. These losses seem to have occurred due the highest N accumulation by these species. In the case of Sunn hemp, the largest contribution of N, even if it results in major losses, proved to be crucial for the positive balance of N in the ... / Doutor

Orientador: Luís Henrique Bassoi / Coorientador: Davi José Silva / Banca: Luís Reynaldo Ferracciú Alleoni / Banca: Roberto Lyra Vilas Boas / Banca: Antonio Odair Santos / Banca:Helio Grassi Filho / Resumo: A vitivinicultura é uma das principais atividades econômicas do Vale do Submédio São Francisco, responsável pela produção de vinhos e sucos. Diante do exposto foi realizado um experimento na Embrapa Semiárido, em Petrolina-PE, para a obtenção de informações sobre a prática da fertirrigação nitrogenada e potássica em videiras de vinho. No Campo Experimental de Bebedouro, a videira (Vitis vinifera L.) cultivar Syrah, uma das mais utilizadas na região, foi enxertada sobre o porta-enxerto 1103 Paulsen, e plantada em 30 de abril de 2009, no espaçamento de 1 m entre plantas e 3 m entre fileiras em um Argissolo Vermelho Amarelo. O sistema de condução foi feita em espaldeira com três fios, e o sistema de irrigação foi o de gotejamento, com emissores com vazão de 4,5 L h-1 espaçados em 0,5 m. Três ciclos de produção foram avaliados: de 17 de junho a 8 de outubro de 2013, de 7 de fevereiro de a 9 de junho 2014, e de 6 de agosto a 25 de novembro de 2014. Os tratamentos foram constituídos de cinco doses de nitrogênio (0, 15, 30, 60 e 120 kg ha-1) e cinco doses de potássio (0, 15, 30, 60 e 120 kg ha-1) aplicados via fertirrigação. A concentração de NO3- e K+ na solução do solo foi monitorada por meio de extratores de cápsulas porosas. A análise nutricional das plantas foi monitorada por meio da seiva do pecíolo das plantas e análise foliar. A avaliação da produtividade das plantas foi realizada por meio da produção total dos cachos, peso médio dos cachos e número de cachos por planta. A cada ciclo de produção, as uvas foram analisadas quanto a presença de compostos fenólicos, ácidos orgânicos e nutrientes. Os resultados foram submetidos à análise de variância (teste F)... / Abstract: Viticulture is one of the main economic activity in the Lower-Middle São Francisco Valley, where wines and juices have been produced. Therefore, an experiment was carried out at Embrapa Tropical Semi-Arid, in Petrolina, State of Pernambuco, Brazil, to obtain information on the use of nitrogen and potassium fertigation in wine vines. The grapevine (Vitis vinifera L.) cv. Syrah is one of the main varieties cropped in the region. It was grafted onto the rootstock 1103 Paulsen, and plaanted in April 30, 2009, in a grid spacing of 1 m between plants and 3 m between rows in an Acrisol (Argissolo Vermelho Amarelo as in the Brazilian Soil Classification System). The trellis system used was cordon with three wires and the irrigation system was the drip with emitters of 4.5 L h-1 flow rate spaced at 0.5 m. Three growing seasons were evaluated: from June 17 to October 8, 2013, to February 7 to June 9, 2014, and August 6 to November 25, 2014. The treatments were five doses of nitrogen (0, 15, 30, 60 and 120 kg ha-1) and five doses of potassium (0, 15, 30, 60 and 120 kg ha-1) applied by the drip irrigation system. The concentration of NO3- and K+ in the soil solution was monitored by porous cup extractors. Plant nutritional status was monitored by petiole sap and leaf analysis. The assessment of plant productivity was performed using the total cluster weight per plant, average weight of cluster, and number of cluster per plant. Phenolic compounds, organic acids and nutrient analysis were performed on grapes in each growing season. Data were subjected to analysis of variance (F test) at 1% (0.01 >p) and 5% (0.05>p) and then the regression analysis was performed. The fertilizer levels did not influence the concentration of nutrients in the soil. Soil pH was influenced by nitrogen fertilization, increasing its acidity with increasing levels of N. The porous ... / Doutor