Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2016-11-07T14:41:56Z No. of bitstreams: 1 DaianniACF_DISSERT.pdf: 2986435 bytes, checksum: 35515ad6a2dfb7ab9cc0eb41d46e12bd (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2016-11-14T13:27:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DaianniACF_DISSERT.pdf: 2986435 bytes, checksum: 35515ad6a2dfb7ab9cc0eb41d46e12bd (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2016-11-14T13:27:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DaianniACF_DISSERT.pdf: 2986435 bytes, checksum: 35515ad6a2dfb7ab9cc0eb41d46e12bd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-14T13:44:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DaianniACF_DISSERT.pdf: 2986435 bytes, checksum: 35515ad6a2dfb7ab9cc0eb41d46e12bd (MD5) Previous issue date: 2016-06-24 / Banco Santander / The increase in production of consumer goods brought increased generation of municipal solid waste. This subject has been working for several areas of knowledge, sanitation, environment, social integration that take into account screening processes, recycling of materials and energy use. Composting has been an alternative to recycling organic waste using microorganisms to transform organic matter into organic compound which can be used in orchards, gardens and agriculture. The aim of this work to encourage the implementation of the composting process with municipal solid waste and its effects on lettuce fertilization. The first stage of the research was developed in the courtyard of the Recycling Association for Community Living - ACREVI, Mossoró-RN, between September and December 2015 a stack of conical shape was mounted whose size 2.0m base 1 6 m high and 2 m in diameter. We evaluated the physical, chemical and biological properties of the compound produced with tree pruning, food waste and manure. The second stage of the research was conducted in a protected environment in the west campus of the Federal Rural University of Semi-Arid (UFERSA) in Mossoró-RN, between February and March 2016. It was used the vegetable lettuce type Crespo, seeded in the tray and transplanted 16 days after sowing. The experimental design was a randomized complete block design with three replications and five treatments, and evaluated the effects of five combinations of the organic compound produced in the first stage, referring to the 20 proportions; 40; 60; 80 and 100% mixed with coconut fiber substrate. the growth variables were evaluated, absorption of nutrients, production and lettuce quality produced using the composting of organic waste. This study allowed the development of a natural process for the treatment of organic solid waste for organic fertilization of lettuce. In the composting process, the mixture of three organic sources favored the production of the compound with excellent degree of ripeness and free from chemical and microbiological contaminants. In the lettuce, the addition of increasing doses of organic compost influenced the increase of lettuce growth, demonstrating the viability of organic fertilizer on the basis of environmental and food safety / A intensificação na produção de bens de consumo trouxe consigo o aumento da geração de resíduos sólidos urbanos. Este assunto vem sendo trabalhado por várias áreas do conhecimento, saneamento básico, meio ambiente, inserção social que levam em consideração processos de triagem, reciclagem dos materiais e aproveitamento energético. A compostagem tem sido uma alternativa para reciclar o resíduo orgânico, utilizando os microrganismos para transformar a matéria orgânica em composto orgânico que pode ser utilizado em hortas, jardins e para fins agrícolas. Objetivou-se neste trabalho incentivar a implantação do processo de compostagem com resíduos sólidos urbanos e seus efeitos na adubação da alface. A primeira etapa da pesquisa foi desenvolvida no pátio da Associação Comunitária Reciclando para a Vida - ACREVI, município de Mossoró-RN, entre setembro e dezembro de 2015. Foi montada uma pilha em formato cônico, cuja dimensão 2,0 m de base, 1,6 m de altura e 2 m de diâmetro. Foram avaliadas as propriedades físicas, químicas e biológicas do composto produzido com podas de árvores, restos de alimentos e esterco bovino. A segunda etapa da pesquisa foi desenvolvida em ambiente protegido no campus oeste da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), em Mossoró-RN, entre fevereiro e março de 2016. Foi utilizada a hortaliça alface do tipo Crespo, semeada em bandeja e transplantada 16 dias após a semeadura. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com três repetições e cinco tratamentos, sendo avaliados os efeitos de cinco combinações do composto orgânico produzido na primeira etapa, referentes às proporções de 20; 40; 60; 80 e 100% misturados ao substrato de fibra de coco. Foram avaliadas as variáveis de crescimento, absorção de nutrientes, produção e qualidade da alface produzida utilizando a compostagem de resíduos orgânicos. Este estudo permitiu o desenvolvimento de um processo natural para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos com vista à adubação orgânica da alface. No processo de compostagem, a mistura de três fontes orgânicas favoreceu a produção do composto com excelente grau de maturação e isento de contaminantes químicos e microbiológicos. Na produção da alface, a adição das doses crescentes de composto orgânico influenciou no aumento do crescimento da alface, demonstrando a viabilidade da adubação orgânica em função da segurança ambiental e alimentar / 2016-10-19

Submitted by Marcelo Andrade Silva (marcelo.andradesilva@ufpe.br) on 2015-03-05T14:52:59Z No. of bitstreams: 2 Eline_Silva_de_Paula.pdf: 1539878 bytes, checksum: b27e23320b2062ad578683666c9b6cc5 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T14:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Eline_Silva_de_Paula.pdf: 1539878 bytes, checksum: b27e23320b2062ad578683666c9b6cc5 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq / Nos últimos anos, um dos discursos mais repetidos é o de como a produção de lixo vem aumentando e que futuramente será difícil encontrar espaço para destinar tanto lixo. Assim como o ato de se alimentar é inerente ao homem, a produção de resíduos também faz parte da sua história enquanto ser existente na terra. A era de hoje é a do consumo, na qual muitas vezes a personalidade do indivíduo é refletida pelos bens que ele adquire. O problema está não apenas no ato de consumir, por si só, mas também no descarte do que foi consumido, visto que muitas vezes esse descarte é feito de forma inadequada. O homem é, enquanto ser racional, consciente das suas ações. Logo, ele é responsável pelo impacto dessas ações em si mesmo, no espaço em que vive e na sociedade da qual ele faz parte, seja esse impacto positivo ou negativo. Diante da problemática ambiental, mais do que manejar corretamente seus resíduos é necessário também que o homem adquira consciência e perceba o que pode vir a ocorrer ao seu redor caso ele não assuma a responsabilidade sobre aquilo que é produzido. O manejo inadequado dos resíduos é um problema recorrente na sociedade dos dias de hoje, no bairro do Morro da Conceição não é diferente. Esta pesquisa objetivou compreender como a população residente percebe a maneira que o lixo é manipulado nesse bairro, que é uma área de difícil acesso e propenso a sofrer impactos ambientais negativos. O método de pesquisa utilizado foi o fenomenológico, complementado por técnicas que se mostraram adequadas ao problema em questão. Para viabilizar este estudo, os seguintes procedimentos foram adotados: levantamento bibliográfico; estudo da ocupação da área; reconhecimento do problema; realização de entrevistas, tanto com representantes de órgãos públicos responsáveis como também com a população residente; recolhimento de material iconográfico; e análise da legislação pertinente. Ademais, conhecer a história dos resíduos sólidos, sua origem e sua classificação, assim como compreender a ocorrência de impacto ambiental e como a paisagem se modifica foi de fundamental importância para o embasamento científico deste estudo. Através deste trabalho compreendeu-se que mesmo o bairro estando localizado em área de risco e sendo inferiorizado pela grande maioria dos residentes do entorno e, até mesmo por seus próprios moradores, é possível encontrar 9 indivíduos com uma percepção dos impactos negativos do manejo inadequado dos resíduos. Essa percepção independe do grau de instrução, sendo relacionada à sensibilidade de cada indivíduo. No entanto, o conhecimento mais aprofundado de que as consequências do manejo dos resíduos de forma inadequada afetam os próprios moradores ainda é necessário. Isso pode ser obtido através de campanhas, de mobilização da comunidade e de práticas de educação ambiental.

Concerns about global warming and climate change have triggered a growing demand for renewable energy. In this scenario, the interest in using sugarcane straw as raw material for energy production has increased. However, straw plays an important role in maintaining soil quality. In addition, uncertainties as to produced straw amount and the straw removal impact on the stalk yield have raised doubts as to the use this raw material. In this sense, the objective this study was evaluate the short-term (2-year) the sugarcane straw removal impacts on soil and yield modeling of sugarcane stalk and straw, using soil attributes of different layers. Two experiments were carried out in São Paulo state, Brazil: one at Capivari (sandy clay loam soil) and another at Valparaíso (sandy loam soil). We have tested five rates of straw removal (i.e., equivalent to 0, 25, 50, 75 and 100 %). Soil samples were taken from 0-2.5, 2.5-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm layers to analyze pH, total C and N, P, K, Ca, Mg, bulk density and soil penetration resistance. Plant samples were collected to determine the straw and stalk yield. The impacts caused by straw removal differed between the areas, however, they concentrated on the more soil superficial layer. In sandy clay loam soil, straw removal led to organic carbon depletion and soil compaction, while in the sandy loam soil the chemical attributes (i.e. Ca and Mg contents) were the most impacted. In general, the results suggest that straw removal causes reduction more significant in soil quality for the sandy clay loam soil. The results indicate the possibility to remove about half-straw amount deposited on soil\'s surface (8.7 Mg ha-1 straw remaining) without causing severe implications on the quality of this soil. In contrast, although any amount of straw was sufficient to cause alterations the quality of the sandy loam soil, these impacts were less intense and are not magnified with the increase of straw removal. It was possible to model sugarcane straw and stalk yield using soil attributes. The 0-20 cm layer was the most important layer in the stalk yield definition, whereas the 0-5 cm layer, which the impacts caused by the straw removal were concentrated, was less important. Thus, we noticed that impacts caused to soil by straw removal have little influence on crop productivity. Straw prediction has proved more complex and possibly requires additional information (e.g crop and climate information) for good results to be obtained. Overall, the results suggest that the planned removal of straw for energy purposes can occur in a sustainable way, but should take into account site conditions, e.g soil properties. However, long-term research with different approaches is still necessary, both to follow up and confirm our results, and to develop ways to reduce damage caused by this activity. / Preocupações acerca do aquecimento global e mudanças climáticas tem provocado uma crescente demanda por energias renováveis. Nesse cenário, tem aumentado o interesse em utilizar a palha de cana-de-açúcar como matéria prima para produção de energia. Contudo, a palha desempenha importante papel na manutenção da qualidade do solo. Aliado a isso, incertezas quanto a quantidade de palha produzida e o impacto da remoção da palha na produção de colmos tem levantado duvidas quanto ao uso dessa matéria prima. Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi avaliar a curto prazo (2 anos) os impactos da remoção da palha de cana-de-açucar no solo, e modelar a produção de palha e colmo de cana-de-açucar utilizando atributos do solo de diferentes camadas. Para tanto, foram conduzidos dois experimentos nos municípios de Capivari (solo de textura média) e Valparaíso (solo de textura arenosa), estado de São Paulo, Brasil. Foram testados cinco taxas de remoção de palha (i.e., equivalentes a 0, 25, 50, 75 e 100 %). Amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-2,5, 2,5-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade para determinação de C, N, pH, P, K, Ca, Mg, densidade do solo e resistência do solo a penetração. Amostras de planta foram coletadas para determinar a produção de colmo e palha. Os impactos causados pela remoção da palha diferiu entre as áreas, no entato, se concentraram na camada mais superficial do solo. No solo de textura média a remoção da palha levou a depleção do carbono orgânico e a compactação do solo, enquanto que, no solo de textura arenosa os atributos químicos (i.e teores de Ca e Mg) foram os mais impactados. Os resultados indicam a possibilidade de remover cerca de metade da quantidade de palha depositada sobre o solo (8.7 Mg ha-1 palha remanecente) sem causar graves implicações na qualidade deste solo. Em contraste, no solo de textura arenosa, qualquer quantidade de palha foi suficiente para causar alterações na qualidade do solo, contudo, essas alterações foram menos intensas e não aumentaram com as taxas de remoção da palha. Foi possível modelar a produção de colmo e palha de cana-de-açucar utilizando atributos do solo. A camada 0-20 cm foi a mais importante na definição da produção de colmos, ao passo que a camada 0-5 cm, camada em que se concentra os impactos causados pela remoção da palha, foi menos importante. Assim, notamos que os impactos causados ao solo pela remoção da palha tem pouca influencia na produtividade da cultura. A predição da palha se mostrou mais complexa e possivelmente requer informações adicionas (e.g informações da cultivar e de clima) para que bons resultados sejam obtidos. No geral, os resultados sugerem que a remoção planejada da palha para fins energéticos pode ocorre de maneira susutentável, porém deve levar em conta condições locais, e.g propriedades do solo. Contudo, pesquisas de longo prazo com diferentes abordagens ainda são necessárias, tanto para acompanhar e confirmar nossos resultados, como para desenvolver soluções que atenuem os danos causados por esta atividade.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-18Bitstream added on 2014-06-13T19:54:29Z : No. of bitstreams: 1 martins_bl_me_bauru.pdf: 1648963 bytes, checksum: 4e0504fd8a101eb84ddb47cd7f2f7e1a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Realizar a gestão, gerenciamento e manejo dos resíduos sólidos urbanos é ainda um grande desafio para a maioria dos municípios brasileiros. O administrador público encontra grande dificuldade em organizar a coleta, transporte, tratamento e disposição final destes resíduos de forma integrada, em razão da necessidade de atender os aspectos sociais, ambientais, sanitários, legais, institucionais e financeiros que envolvem o tema. Ao tentar solucionar o problema, tem o administrador público o entrave de não encontrar dados sobre a real situação, além de, na maioria das vezes, também não possuir no quadro de funcionários do município, servidores com conhecimento técnico e científico. Visando fornecer subsídios para as municipalidades poderem melhor entender a questão dos resíduos sólidos urbanos e também dados com base em uma realidade local, o presente estudo buscou descrever o caso do município de Lençóis Paulista pesquisando suas ações institucionais, legais, operacionais, sociais, ambientais, sanitárias e financeiras que foram estabelecidas em um Plano Integrado de Gestão, Gerenciamento e Manejo dos Resíduos Sólidos Urbanos. Com base em indicadores de qualidade e quantidade, foi possível identificar resultados que permitem a conclusão da utilização deste PIGRSU como base para o desenvolvimento dos PIGRSU de outros municípios. / The municipal solid waste management and handle is a great challenge for most of the municipalities in Brazil. The public manager has great difficulty to organize the collection, transport, treatment and final disposal of these wastes in a environmental friendly, institutional adapted, sustainable financially, social and integrated way because it doesn't give priority for the waste issue. It is a common situation for most of the municipalities the lack of knowledge in a government results in a poor handling situation regarding the MSW management plan. When the public manager tries to solve this problem, it finds some difficulties lack like reliable data and human resources without technological and scientific knowledge. This research objectives to supply the municipalities toward a better understanding abouth the municipality waste management and handle, and to provide the academy with new and real data using the Lençóis Paulista case, especially focusing environmental, social, legal, institutional, operational and sanitary aspects. To demonstrate the results up this paper it was used quantity and quality indicators to back up the conclusion of the present research.

Concerns about global warming and climate change have triggered a growing demand for renewable energy. In this scenario, the interest in using sugarcane straw as raw material for energy production has increased. However, straw plays an important role in maintaining soil quality. In addition, uncertainties as to produced straw amount and the straw removal impact on the stalk yield have raised doubts as to the use this raw material. In this sense, the objective this study was evaluate the short-term (2-year) the sugarcane straw removal impacts on soil and yield modeling of sugarcane stalk and straw, using soil attributes of different layers. Two experiments were carried out in São Paulo state, Brazil: one at Capivari (sandy clay loam soil) and another at Valparaíso (sandy loam soil). We have tested five rates of straw removal (i.e., equivalent to 0, 25, 50, 75 and 100 %). Soil samples were taken from 0-2.5, 2.5-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm layers to analyze pH, total C and N, P, K, Ca, Mg, bulk density and soil penetration resistance. Plant samples were collected to determine the straw and stalk yield. The impacts caused by straw removal differed between the areas, however, they concentrated on the more soil superficial layer. In sandy clay loam soil, straw removal led to organic carbon depletion and soil compaction, while in the sandy loam soil the chemical attributes (i.e. Ca and Mg contents) were the most impacted. In general, the results suggest that straw removal causes reduction more significant in soil quality for the sandy clay loam soil. The results indicate the possibility to remove about half-straw amount deposited on soil\'s surface (8.7 Mg ha-1 straw remaining) without causing severe implications on the quality of this soil. In contrast, although any amount of straw was sufficient to cause alterations the quality of the sandy loam soil, these impacts were less intense and are not magnified with the increase of straw removal. It was possible to model sugarcane straw and stalk yield using soil attributes. The 0-20 cm layer was the most important layer in the stalk yield definition, whereas the 0-5 cm layer, which the impacts caused by the straw removal were concentrated, was less important. Thus, we noticed that impacts caused to soil by straw removal have little influence on crop productivity. Straw prediction has proved more complex and possibly requires additional information (e.g crop and climate information) for good results to be obtained. Overall, the results suggest that the planned removal of straw for energy purposes can occur in a sustainable way, but should take into account site conditions, e.g soil properties. However, long-term research with different approaches is still necessary, both to follow up and confirm our results, and to develop ways to reduce damage caused by this activity. / Preocupações acerca do aquecimento global e mudanças climáticas tem provocado uma crescente demanda por energias renováveis. Nesse cenário, tem aumentado o interesse em utilizar a palha de cana-de-açúcar como matéria prima para produção de energia. Contudo, a palha desempenha importante papel na manutenção da qualidade do solo. Aliado a isso, incertezas quanto a quantidade de palha produzida e o impacto da remoção da palha na produção de colmos tem levantado duvidas quanto ao uso dessa matéria prima. Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi avaliar a curto prazo (2 anos) os impactos da remoção da palha de cana-de-açucar no solo, e modelar a produção de palha e colmo de cana-de-açucar utilizando atributos do solo de diferentes camadas. Para tanto, foram conduzidos dois experimentos nos municípios de Capivari (solo de textura média) e Valparaíso (solo de textura arenosa), estado de São Paulo, Brasil. Foram testados cinco taxas de remoção de palha (i.e., equivalentes a 0, 25, 50, 75 e 100 %). Amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-2,5, 2,5-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade para determinação de C, N, pH, P, K, Ca, Mg, densidade do solo e resistência do solo a penetração. Amostras de planta foram coletadas para determinar a produção de colmo e palha. Os impactos causados pela remoção da palha diferiu entre as áreas, no entato, se concentraram na camada mais superficial do solo. No solo de textura média a remoção da palha levou a depleção do carbono orgânico e a compactação do solo, enquanto que, no solo de textura arenosa os atributos químicos (i.e teores de Ca e Mg) foram os mais impactados. Os resultados indicam a possibilidade de remover cerca de metade da quantidade de palha depositada sobre o solo (8.7 Mg ha-1 palha remanecente) sem causar graves implicações na qualidade deste solo. Em contraste, no solo de textura arenosa, qualquer quantidade de palha foi suficiente para causar alterações na qualidade do solo, contudo, essas alterações foram menos intensas e não aumentaram com as taxas de remoção da palha. Foi possível modelar a produção de colmo e palha de cana-de-açucar utilizando atributos do solo. A camada 0-20 cm foi a mais importante na definição da produção de colmos, ao passo que a camada 0-5 cm, camada em que se concentra os impactos causados pela remoção da palha, foi menos importante. Assim, notamos que os impactos causados ao solo pela remoção da palha tem pouca influencia na produtividade da cultura. A predição da palha se mostrou mais complexa e possivelmente requer informações adicionas (e.g informações da cultivar e de clima) para que bons resultados sejam obtidos. No geral, os resultados sugerem que a remoção planejada da palha para fins energéticos pode ocorre de maneira susutentável, porém deve levar em conta condições locais, e.g propriedades do solo. Contudo, pesquisas de longo prazo com diferentes abordagens ainda são necessárias, tanto para acompanhar e confirmar nossos resultados, como para desenvolver soluções que atenuem os danos causados por esta atividade.

The adoption of mechanical unburned sugarcane harvesting increases the quantity of straw left on the soil. This material has a high potential for 2G ethanol and bioelectricity production. Although the straw maintenance has an essential role in the soil properties and crop performance. The straw decomposition is a key process to investigate and to inform the correct removal management decisions. Diverse factors affect the decomposition rate, such as: quality and quantity of straw; edaphoclimatic conditions; and management practices. Therefore, we conducted a field study at two sites within central-southern Brazil, the largest sugarcane-producing region in the world, encompassing two harvesting seasons (rainy and dry) over two years to evaluate the sugarcane straw decomposition dynamics under different removal rates. The main hypothesis is that the high removal unbalances the soil environment and reduce de C supply for the microorganisms, decreasing the microbial activity and consequently the straw decomposition rate. The straw removal management affected the decomposition rate, which the lowest decomposition was associated with high removal. The C and N loss was two- and threefold greater in the second year than in the first year of experimentation, respectively. Overall, the straw cellulose decreased by 13%, the hemicellulose 7%, and the lignin proportionally enriched by 92% after two years. Throughout the decomposition process, the straw chemical changes were detected using the traditional method, wet chemical extractions, and using the spectroscopy technique, Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform DRIFT. In this sense, in order to trace straw cellulose and hemicellulose changes we suggested the use of 896, 987, 1173, and 1447 cm-1 peaks, whereas to trace lignin changes, the absorbance at 1510 cm-1 seems to be an efficient predictor. The soil bacterial community was most affected by the time of decomposition. The straw quality explained 23.2% of the total bacterial variation, in which hemicellulose accounting for 17.2% of this variation. Moreover, the bacterial structure was subtle affected by the sugarcane straw removal. Overall, our study showed that the straw removal for 2G ethanol and bioelectricity production affect the straw decomposition dynamics in commercial sugarcane areas in Brazil. The time was the main regulator of changes in straw chemical contents and in the soil bacterial structure. The use of crop residues for energy purposes is one of the principal alternatives to increase bioenergy production in the next few years. However, the sugarcane straw removal should be done with prudence, since the straw removal rate affected the straw decomposition dynamics and consequently it should affect the nutrient recycling and C cycle. / A adoção da colheita mecanizada sem queima prévia da cana-de-açúcar aumenta a quantidade de palha sobre o solo. Essa palha tem um alto potencial para produção de etanol 2G e bioeletricidade. No entanto, a manutenção da palha tem papel essencial nas propriedades do solo e no desempenho das culturas. A decomposição da palha é um processo chave para investigar e informar sobre corretas decisões acerca do manejo da remoção. Diversos fatores afetam a taxa de decomposição, tais como: qualidade e quantidade da palha; condições edafoclimáticas; e práticas de manejo. Portanto, realizamos um estudo de campo em dois locais no centro-sul do Brasil, maior região produtora de cana-de-açúcar no mundo, abrangendo duas épocas de colheita (chuvosa e seca) ao longo de dois anos para avaliar a dinâmica de decomposição da palha da cana-de-açúcar sob diferentes taxas de remoção. A principal hipótese é de que a alta remoção de palha desequilibre o ambiente edáfico e reduza o fornecimento de C para os microrganismos, diminuindo a atividade microbiana e consequentemente a taxa de decomposição da palha. O manejo de remoção afetou a taxa de decomposição da palha, a menor taxa de decomposição foi associada a maiores remoções. A perda de C e N foi duas e três vezes maior no segundo ano do que no primeiro ano de condução do experimento, respectivamente. Em geral, a celulose da palha diminuiu em 13%, a hemicelulose em 7% e a lignina proporcionalmente enriqueceu em 92% após dois anos. Mundancas na composição química da palha ao longo do processo de decomposição foram detectadas tanto utilizando o método tradicional, via extrações químicas sequenciais, quanto atravéz de técnica espectroscópica, como o Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform DRIFT. Assim, para verificar alterações da celulose e da hemicelulose da palha suger-se o uso das picos espectrais de 896, 987, 1173 e 1447 cm-1, enquanto que para verificar mudanças na lignina os valores de 1510 cm-1 mostrou-se um eficiente preditor. A comunidade bacteriana do solo foi afetada pelo tempo de decomposição. A qualidade da palha explicou 23,2% da variação bacteriana total, onde a hemicelulose representou 17,2% dessa variação. Além disso, a estrutura bacteriana foi sutilmente afetada pelo manejo de remoção da palha da cana-de-açúcar. No geral, nosso estudo mostrou que a remoção de palha para a produção de etanol 2G e bioeletricidade afetará a dinâmica da decomposição da palha nas áreas comerciais de cana-de-açúcar do Brasil. O tempo foi o principal regulador das mudanças nos conteúdos bioquímicos da palha e na estrutura bacteriana do solo. O uso de resíduos de culturas para fins energéticos é uma das principais alternativas para aumentar a produção de bioenergia nos próximos anos. No entanto, a remoção da palha de cana-de-açúcar deve ser feita com prudência, uma vez que a taxa de remoção afetou a dinâmica da decomposição e conseqüentemente deverá afetar a ciclagem de nutrientes e o ciclo do C.

O esforço global em diversificar a matriz mundial de combustíveis líquidos, busca substituir as fontes fósseis por renováveis. A produção de bioenergia derivada da biomassa assume importante papel neste cenário. A biomassa gerada após a colheita da cana-de-açúcar ganha destaque como matéria prima pela grande quantidade de material que pode ser usado para geração direta (queima) e indireta (biocombustíveis) de bioenergia. No entanto, ainda pouco se sabe sobre os efeitos da remoção de quantidades de palha de cana-de-açúcar voltado à produção de bioenergia sobre os atributos biológicos do solo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da remoção da palha de cana-de-açúcar no carbono e nitrogênio microbiano e na comunidade microbiana do solo. O estudo foi conduzido em duas áreas cultivadas com cana-de-açúcar (Saccharum spp. L.) nos municípios de Capivari, SP (Usina Bom Retiro) e Valparaíso, SP (Usina Univalem). Em Bom Retiro o experimento foi instalado em um Latossolo Vermelho distrófico típico de textura franco-argilo-arenosa e, em Univalem foi um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura arenosa. Em ambos locais, o delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos testados corresponderam a diferentes intensidades de remoção de palha de cana-de-açúcar (i.e., 100%; 75%; 50%; 0 de remoção; e aleiramento da quantidade remanescente na área após colheita), sendo 0; 3,4; 7,8; 16,6; 15,6 Mg ha-1 de palha em massa de matéria seca na Usina Bom Retiro e 0; 4,2; 8,7; 18,9; 23,3 Mg ha-1 na Usina Univalem. Um ano após a instalação do experimento, foram coletadas amostras de palha e de solo na camada 0-10 cm e, passados quatro meses após o segundo manejo de remoção da palha nos tratamentos foram coletadas amostras de palha e de solo nas camadas 0-5 e 5-10 cm. Os atributos avaliados foram: carbono e nitrogênio total da palha e do solo, fração mais oxidável do carbono do solo, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana da palha e do solo e, quantificação de genes microbianos no solo. Os resultados mostraram que as quantidades de C e N totais no solo não apresentaram resposta em função das quantidades de palha, no entanto, a fração de C mais facilmente oxidável e o C e N microbiano apresentaram tendência de redução em função de maiores níveis de remoções de palha, sendo a resposta da biomassa microbiana mais expressiva no solo de textura arenosa (i.e., Univalem). Da mesma forma, as comunidades microbianas foram mais sensíveis às diferentes remoções de palha, apresentando maior abundância com menor remoção de palha. Desta forma, a remoção de elevadas quantidades da palha de cana-de-açúcar do campo, ao alterar a microbiologia do solo, pode ter consequências nas específicas funções exercidas por este compartimento, que garantem o bom funcionamento do solo e podem prevenir contra a degradação. Estes resultados podem servir de base para avaliações mais amplas que buscam uma estratégia sustentável de manejo da palha de cana-de-açúcar que garanta o bom funcionamento do solo / The global effort to diversify the global matrix of liquid fuels seeks to replace fossil sources by renewable ones. Bioenergy production derived from biomass plays an important role in this scenario. The biomass generated after the harvest of sugarcane stands out by the large amounts of straw that can be used for direct generation (burning) and indirect (biofuels) of bioenergy. However, little is know about the effects of sugarcane straw removal to bioenergy production on biological soil properties. The objective of this study was to evaluate the effect of the straw removal on soil microbial carbon and nitrogen as well as on soil microbial community. The experiments were conducted in two areas cultivated with sugarcane (Saccharum spp. L.) in Capivari, SP (Bom Retiro) and Valparaíso, SP (Univalem). The soils studied were an Oxisoil with clay texture in Bom Retiro and an Ultisoil with sandy texture in Univalem. In both sites, the experimental designer was a randomized blocks with five treatments and four replications. The treatments tested were decreasing intensities of sugarcane straw harvest (i.e., 100%; 75%; 50%; 0 removing of the original straw deposition) : i) Bom Retiro: 0; 3,4; 7,8; 16,6; 15,6 Mg ha-1 of dry matter of straw kept on soil surface; ii) Univalem: 0; 4,2; 8,7; 18,9; 23,3 Mg ha-1 of dry matter of straw kept on the soil surface. One year after experiment installation, straw and soil (0-10 cm layer) samples were collected. A new sugarcane straw and soil (0-5 and 5-10 cm) sampling was performed four months from the second deposition of sugarcane straw on the field. The attributes evaluated were: total and microbial C and N of straw and soil, soil easily-oxidizable C, straw and soil microbial genes quantification using qPCR method. Our results showed that soil C and N contents were not impacted by sugarcane straw removal. However, the fraction of easily-oxidizable C and microbial C and N tended to decrease due to increased straw removal, with a more significant microbial biomass response for the sandy soil site (Univalem). Likewise, microbial communities were also sensitive to straw management, resulting in a significant decrease in the number of gene copies with increasing intensities of sugarcane straw harvest. Therefore, we can concluded that the large amounts of sugarcane straw removal from field as affects soil microbiology, may have consequences in specific functions performed by microorganisms, which ensure the soil functioning and can prevent soil degradation. These results can serve as a basis for more comprehensive assessments that seek a sustainable crop residue management strategy for sugarcane, to ensure the proper functioning of the soil

O esforço global em diversificar a matriz mundial de combustíveis líquidos, busca substituir as fontes fósseis por renováveis. A produção de bioenergia derivada da biomassa assume importante papel neste cenário. A biomassa gerada após a colheita da cana-de-açúcar ganha destaque como matéria prima pela grande quantidade de material que pode ser usado para geração direta (queima) e indireta (biocombustíveis) de bioenergia. No entanto, ainda pouco se sabe sobre os efeitos da remoção de quantidades de palha de cana-de-açúcar voltado à produção de bioenergia sobre os atributos biológicos do solo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da remoção da palha de cana-de-açúcar no carbono e nitrogênio microbiano e na comunidade microbiana do solo. O estudo foi conduzido em duas áreas cultivadas com cana-de-açúcar (Saccharum spp. L.) nos municípios de Capivari, SP (Usina Bom Retiro) e Valparaíso, SP (Usina Univalem). Em Bom Retiro o experimento foi instalado em um Latossolo Vermelho distrófico típico de textura franco-argilo-arenosa e, em Univalem foi um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura arenosa. Em ambos locais, o delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos testados corresponderam a diferentes intensidades de remoção de palha de cana-de-açúcar (i.e., 100%; 75%; 50%; 0 de remoção; e aleiramento da quantidade remanescente na área após colheita), sendo 0; 3,4; 7,8; 16,6; 15,6 Mg ha-1 de palha em massa de matéria seca na Usina Bom Retiro e 0; 4,2; 8,7; 18,9; 23,3 Mg ha-1 na Usina Univalem. Um ano após a instalação do experimento, foram coletadas amostras de palha e de solo na camada 0-10 cm e, passados quatro meses após o segundo manejo de remoção da palha nos tratamentos foram coletadas amostras de palha e de solo nas camadas 0-5 e 5-10 cm. Os atributos avaliados foram: carbono e nitrogênio total da palha e do solo, fração mais oxidável do carbono do solo, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana da palha e do solo e, quantificação de genes microbianos no solo. Os resultados mostraram que as quantidades de C e N totais no solo não apresentaram resposta em função das quantidades de palha, no entanto, a fração de C mais facilmente oxidável e o C e N microbiano apresentaram tendência de redução em função de maiores níveis de remoções de palha, sendo a resposta da biomassa microbiana mais expressiva no solo de textura arenosa (i.e., Univalem). Da mesma forma, as comunidades microbianas foram mais sensíveis às diferentes remoções de palha, apresentando maior abundância com menor remoção de palha. Desta forma, a remoção de elevadas quantidades da palha de cana-de-açúcar do campo, ao alterar a microbiologia do solo, pode ter consequências nas específicas funções exercidas por este compartimento, que garantem o bom funcionamento do solo e podem prevenir contra a degradação. Estes resultados podem servir de base para avaliações mais amplas que buscam uma estratégia sustentável de manejo da palha de cana-de-açúcar que garanta o bom funcionamento do solo / The global effort to diversify the global matrix of liquid fuels seeks to replace fossil sources by renewable ones. Bioenergy production derived from biomass plays an important role in this scenario. The biomass generated after the harvest of sugarcane stands out by the large amounts of straw that can be used for direct generation (burning) and indirect (biofuels) of bioenergy. However, little is know about the effects of sugarcane straw removal to bioenergy production on biological soil properties. The objective of this study was to evaluate the effect of the straw removal on soil microbial carbon and nitrogen as well as on soil microbial community. The experiments were conducted in two areas cultivated with sugarcane (Saccharum spp. L.) in Capivari, SP (Bom Retiro) and Valparaíso, SP (Univalem). The soils studied were an Oxisoil with clay texture in Bom Retiro and an Ultisoil with sandy texture in Univalem. In both sites, the experimental designer was a randomized blocks with five treatments and four replications. The treatments tested were decreasing intensities of sugarcane straw harvest (i.e., 100%; 75%; 50%; 0 removing of the original straw deposition) : i) Bom Retiro: 0; 3,4; 7,8; 16,6; 15,6 Mg ha-1 of dry matter of straw kept on soil surface; ii) Univalem: 0; 4,2; 8,7; 18,9; 23,3 Mg ha-1 of dry matter of straw kept on the soil surface. One year after experiment installation, straw and soil (0-10 cm layer) samples were collected. A new sugarcane straw and soil (0-5 and 5-10 cm) sampling was performed four months from the second deposition of sugarcane straw on the field. The attributes evaluated were: total and microbial C and N of straw and soil, soil easily-oxidizable C, straw and soil microbial genes quantification using qPCR method. Our results showed that soil C and N contents were not impacted by sugarcane straw removal. However, the fraction of easily-oxidizable C and microbial C and N tended to decrease due to increased straw removal, with a more significant microbial biomass response for the sandy soil site (Univalem). Likewise, microbial communities were also sensitive to straw management, resulting in a significant decrease in the number of gene copies with increasing intensities of sugarcane straw harvest. Therefore, we can concluded that the large amounts of sugarcane straw removal from field as affects soil microbiology, may have consequences in specific functions performed by microorganisms, which ensure the soil functioning and can prevent soil degradation. These results can serve as a basis for more comprehensive assessments that seek a sustainable crop residue management strategy for sugarcane, to ensure the proper functioning of the soil

The adoption of mechanical unburned sugarcane harvesting increases the quantity of straw left on the soil. This material has a high potential for 2G ethanol and bioelectricity production. Although the straw maintenance has an essential role in the soil properties and crop performance. The straw decomposition is a key process to investigate and to inform the correct removal management decisions. Diverse factors affect the decomposition rate, such as: quality and quantity of straw; edaphoclimatic conditions; and management practices. Therefore, we conducted a field study at two sites within central-southern Brazil, the largest sugarcane-producing region in the world, encompassing two harvesting seasons (rainy and dry) over two years to evaluate the sugarcane straw decomposition dynamics under different removal rates. The main hypothesis is that the high removal unbalances the soil environment and reduce de C supply for the microorganisms, decreasing the microbial activity and consequently the straw decomposition rate. The straw removal management affected the decomposition rate, which the lowest decomposition was associated with high removal. The C and N loss was two- and threefold greater in the second year than in the first year of experimentation, respectively. Overall, the straw cellulose decreased by 13%, the hemicellulose 7%, and the lignin proportionally enriched by 92% after two years. Throughout the decomposition process, the straw chemical changes were detected using the traditional method, wet chemical extractions, and using the spectroscopy technique, Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform DRIFT. In this sense, in order to trace straw cellulose and hemicellulose changes we suggested the use of 896, 987, 1173, and 1447 cm-1 peaks, whereas to trace lignin changes, the absorbance at 1510 cm-1 seems to be an efficient predictor. The soil bacterial community was most affected by the time of decomposition. The straw quality explained 23.2% of the total bacterial variation, in which hemicellulose accounting for 17.2% of this variation. Moreover, the bacterial structure was subtle affected by the sugarcane straw removal. Overall, our study showed that the straw removal for 2G ethanol and bioelectricity production affect the straw decomposition dynamics in commercial sugarcane areas in Brazil. The time was the main regulator of changes in straw chemical contents and in the soil bacterial structure. The use of crop residues for energy purposes is one of the principal alternatives to increase bioenergy production in the next few years. However, the sugarcane straw removal should be done with prudence, since the straw removal rate affected the straw decomposition dynamics and consequently it should affect the nutrient recycling and C cycle. / A adoção da colheita mecanizada sem queima prévia da cana-de-açúcar aumenta a quantidade de palha sobre o solo. Essa palha tem um alto potencial para produção de etanol 2G e bioeletricidade. No entanto, a manutenção da palha tem papel essencial nas propriedades do solo e no desempenho das culturas. A decomposição da palha é um processo chave para investigar e informar sobre corretas decisões acerca do manejo da remoção. Diversos fatores afetam a taxa de decomposição, tais como: qualidade e quantidade da palha; condições edafoclimáticas; e práticas de manejo. Portanto, realizamos um estudo de campo em dois locais no centro-sul do Brasil, maior região produtora de cana-de-açúcar no mundo, abrangendo duas épocas de colheita (chuvosa e seca) ao longo de dois anos para avaliar a dinâmica de decomposição da palha da cana-de-açúcar sob diferentes taxas de remoção. A principal hipótese é de que a alta remoção de palha desequilibre o ambiente edáfico e reduza o fornecimento de C para os microrganismos, diminuindo a atividade microbiana e consequentemente a taxa de decomposição da palha. O manejo de remoção afetou a taxa de decomposição da palha, a menor taxa de decomposição foi associada a maiores remoções. A perda de C e N foi duas e três vezes maior no segundo ano do que no primeiro ano de condução do experimento, respectivamente. Em geral, a celulose da palha diminuiu em 13%, a hemicelulose em 7% e a lignina proporcionalmente enriqueceu em 92% após dois anos. Mundancas na composição química da palha ao longo do processo de decomposição foram detectadas tanto utilizando o método tradicional, via extrações químicas sequenciais, quanto atravéz de técnica espectroscópica, como o Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform DRIFT. Assim, para verificar alterações da celulose e da hemicelulose da palha suger-se o uso das picos espectrais de 896, 987, 1173 e 1447 cm-1, enquanto que para verificar mudanças na lignina os valores de 1510 cm-1 mostrou-se um eficiente preditor. A comunidade bacteriana do solo foi afetada pelo tempo de decomposição. A qualidade da palha explicou 23,2% da variação bacteriana total, onde a hemicelulose representou 17,2% dessa variação. Além disso, a estrutura bacteriana foi sutilmente afetada pelo manejo de remoção da palha da cana-de-açúcar. No geral, nosso estudo mostrou que a remoção de palha para a produção de etanol 2G e bioeletricidade afetará a dinâmica da decomposição da palha nas áreas comerciais de cana-de-açúcar do Brasil. O tempo foi o principal regulador das mudanças nos conteúdos bioquímicos da palha e na estrutura bacteriana do solo. O uso de resíduos de culturas para fins energéticos é uma das principais alternativas para aumentar a produção de bioenergia nos próximos anos. No entanto, a remoção da palha de cana-de-açúcar deve ser feita com prudência, uma vez que a taxa de remoção afetou a dinâmica da decomposição e conseqüentemente deverá afetar a ciclagem de nutrientes e o ciclo do C.

A palha de cana-de-açúcar tem sido uma importante matéria prima para aumentar a produção de bioenergia no Brasil. Porém a dinâmica das emissões de gases de efeito estufa no campo devido à prática de remoção de palha ainda não é totalmente compreendida. O objetivo deste trabalho foi quantificar as emissões de GEE do solo devido à remoção da palha de cana-de-açúcar com e sem adição de nitrogênio. Foram realizados dois experimentos com câmaras amostrais de gás mantidas em condições naturais com quatro tratamentos: sem palha, 3, 6 e 12 Mg ha-1, os quais equivalem as intensidades de 100, 75, 50 e 0% de remoção. O primeiro foi conduzido por 180 dias sem adição de N e o segundo experimento conduzido por 100 dias, foi adicionado 80 kg ha-1 de N no sulfato de amônio e 32 kg ha-1 de N na vinhaça. Conjuntamente ao experimento 1, foi conduzido um ensaio de decomposição com as mesmas quantidades de palha limitadas por caixas plásticas sem fundo (0,3 x 0,5 m). No Experimento 1 a presença de palha aumentou 35 - 45% os fluxos acumulados N2O e CO2 em relação ao solo descoberto. O influxo de CH4 aumentou 40% na presença total de palha (12 Mg ha-1) em relação ao sem palha. O fator de emissão de N2O encontrado para a palha em decomposição foi de 0,02%. No Experimento 2 ocorreu uma intensificação das emissões devido à adubação nitrogenada, com isso as emissões em razão das quantidades de palhas não foram significantes. O fator de emissão médio foi de 0,42%. Os resultados indicam que a palha, sem N, possui um efeito na emissão de GEE e, que para manter o estoque de C do solo, é necessário a manutenção de pelo menos 6 Mg ha-1 para compensar as perdas de CO2 por respiração. Este trabalho contribuirá para os cálculos de pegada de carbono do bioetanol e na decisão da usina sobre a intensidade de remoção de palha de cana-de-açúcar para a produção de energia e etanol 2G / Sugarcane straw has been point out as an important feedstock to increase bioenergy production in Brazil However, the field greenhouse gas (GHG) emission dynamic due straw removing management is not completely understood yet. Two experiments were conducted with gas sampling chambers that was kept under natural conditions with four treatments: bare soil, 3, 6 and 12 Mg ha-1, which is approximately the equivalent of the 100, 75, 50 and 0 % intensities of removing. The first was conducted for 180 days without the N addition and the second experiment was conducted for 100 day and its was added 80 kg ha-1 N in ammonium sulfate and 32 kg ha-1 N in the vinasse. Parallely to the experiment 1, a decomposing trial was conducted with the same straw amounts in a side limited bottomless plastic boxes (0.3 x 0.5 m). In Experiment 1, the presence of straw increased 35-45% the N2O and CO2 accumulated flux compared to the bare soil. While the influx of CH4 increased by 40% in the maximum straw amount (12 Mg ha-1) compared to zero. The N2O emission factor found for the straw decomposition was 0.02%. In Experiment 2 occurred an intensification of emissions due to nitrogen fertilization which raised the average emission factor for 0.42%. Thus emission due straw quantities were not significant. The results indicate that the straw without N has an effect of GHG emissions, and in order to maintain the C stock in soil is need keep at least 6 Mg ha-1 of straw to compensate for the loss of CO2 thru respiration. This work will contribute to the bioethanol carbon footprint calculation and in the grower decision taking of straw removing intensity for energy and 2G ethanol