A degradação de extensas áreas devido às atividades mineradoras a céu aberto tem trazido sérios prejuízos econômicos e, principalmente, graves danos ao ambiente. Esse tipo de atividade, além de alterar as características originais dos solos, levam a perda de grande parte de seus conteúdos de matéria orgânica e da biodiversidade natural, condições básicas para uma atividade biológica sustentável. A revegetação dos solos dessas áreas, com o objetivo de restabelecer suas características químicas, físicas e biológicas a um nível mínimo que permita o desenvolvimento de espécies vegetais e da atividade microbiana, tão importante no estabelecimento e sucessão da macrobiota, constitui-se numa prática muito recomendada. O objetivo dessa tese foi avaliar o potencial de reabilitação do solo degradado de uma área de mineração de cassiterita na região da Floresta Nacional do Jamari-RO, através de ensaios experimentais em casa-devegetação, utilizando-se a revegetação do rejeito com seis espécies de crescimento rápido e o manejo de microrganismos simbiontes fixadores do N2 e fungos micorrízicos arbusculares, associados ou não à adubação com composto orgânico e termofosfato. As espécies avaliadas foram Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Acacia mangium, Parkia multijuga, Schinus terebinthifolia e Inga edulis. Em casa-de-vegetação, os ensaios mostraram efeito significativo da aplicação do composto orgânico para todas as espécies cultivadas. A associação da adubação orgânica com a inoculação micorrízica produziu maiores incrementos no peso da matéria seca da parte aérea de C. cajan, A. mangium e S. terebinthifolia do que a adubação com composto orgânico sem inoculação micorrízica. As leguminosas nodulíferas C. cajan e A. mangium também produziram mais matéria seca de nódulos quando associadas à adubação orgânica e fungos micorrízicos. À exceção de P. multijuga, a acumulação de N e P na parte aérea foi aumentada na presença do composto orgânico em todas as espécies porém, em C. cajan, A. mangium e S. terebinthifolia, esse acúmulo foi maior nas plantas micorrizadas. Na ausência de adubação com composto orgânico algumas espécies micorrizadas mostraram maior eficiência na utilização do termofosfato. O pH do rejeito após cultivo foi sempre maior do que aquele do rejeito original. Entretanto, nos vasos que continham plantas inoculadas com FMA e adubadas com composto orgânico, este incremento foi menor. A inoculação com FMA contribuiu para o aumento da quantidade de micélio externo total para a maioria das espécies cultivadas no rejeito. Pelos resultados obtidos, podemos concluir que, para o sucesso da revegetação do rejeito de mineração de cassiterita, a adição de composto orgânico é essencial para o estabelecimento das plantas e da microbiota do solo. As plantas inoculadas com fungos micorrízicos e adubadas com composto orgânico se desenvolvem melhor no rejeito do que as plantas não micorrizadas. As espécies vegetais devem ser selecionadas preferencialmente entre as micotróficas e as nodulíferas, uma vez que podem se estabelecer no ambiente com um menor aporte de insumos e com práticas de manejo menos onerosas. / The increasing degraded soil areas caused by open cast mining activities has brought critical damages to the environment. The mine spoil must be ameliorated with anthropogenic interferences, consisting of revegetating soils, introducing organic matter and microbial diversity, basic conditions for a sustainable soil biological activity. The objective of this thesis was to evaluate the rehabilitation potential of a mine spoil area by cultivating fast growing plant species and inoculating rhizobia and arbuscular mycorrhizal fungi, in the presense or absence of organic compost or thermophosphate. Thus, six plant species were cultivated under green-house conditions, to evaluate the potential of plant establishment on a cassiterite mining waste. Shoot height and dry weight, substrate pH, N and P shoot content, external mycelium and root nodule numbers and dry weight were determined. Fertilization with organic compost and mycorrhizal inoculation improved shoot dry weight of C. cajan, A. mangium and S. terebinthifolia and root nodule dry weight of the nodulating legumes. N and P shoot contents were higher in plants that were inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi and fertilized with organic compost. The soil pH after cultivation was always much higher than the initial pH, somewhat in the presense of organic compost and mycorrhizal inoculation of plants. External mycelium in the mining waste increased with mycorrhizal inoculation. We can conclude that for a successful revegetation of cassiterite mining spoil the addition of organic matter is essencial for plant and microrganism establishment. It provides a better nutrient cycling and improves chemical and physical substrate characteristics. Plants inoculated with mycorrhizal fungi and growing in the presense of compost developded much better than non-mycorrhizal plants. Species selected for revegetation should be preferencially mycotrohphic and nodulating legumes as they will grow well even without the use of expensive fertilizers and management practices.

O objetivo deste trabalho foi testar um manejo Alternativo em um pomar convencional de Tangerina Murcote (Citrus reticulata, Blanco X Citrus sinensis, Osbeck) enxertadas sobre limão cravo (Citrus limonia, Osbeck), com utilização de composto fermentado Bokashi, avaliando seu efeito sobre a compactação do solo, colonização radicular de fungos micorrízico arbusculares (FMA) nativos, desempenho nutricional, produção e as características tecnológicas dos frutos. O experimento foi delineado separando-se um hectare dentro de um talhão em produção, com 10 anos de idade, onde foram suspensas as aplicações de fertilizantes e defensivos químicos, inclusive os herbicidas, substituindo-os por fontes de nutrientes de baixa solubilidade, de forma que viessem incentivar as interações biológicas, em especial as associações micorrízicas. Para estimular a cobertura vegetal, foi aplicado o composto fermentado Bokashi sobre a vegetação espontânea da linha e entrelinha, procedendo-se o roço mecânico, cuja área foi denominada ‘tratamento Alternativo’. Uma área equivalente e contígua, onde os tratos culturais e fitossanitários convencionais foram mantidos, foi utilizada para fins de comparação, sendo esta denominada ‘tratamento Convencional’. Os parâmetros eleitos para comparação foram: resistência do solo à penetração, densidade radicular superficial, colonização de fungos micorrízicos arbusculares nativos, assim como a quantidade de esporos viáveis no solo, análise de conteúdo de nutriente foliar e produtividade e qualidade de fruto, sendo avaliadas 10 parcelas de 3 plantas para cada tratamento. O manejo Alternativo, com aplicação de composto fermentado Bokashi sobre a vegetação espontânea na entrelinha, propiciou maior cobertura vegetal, 107,5% a mais, avaliado em janeiro de 2005, principalmente de gramíneas, a qual reduziu a resistência do solo à penetração ao longo do experimento, denotando melhora no estado de compactação do solo em relação ao tratamento Convencional. Também, houve melhor desenvolvimento do sistema radicular superficial, maior índice de colonização radicular de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) nativos nas plantas do tangor ‘Murcott’, em média 10% superior, e em conseqüência, maior quantidade de esporos viáveis no solo, sendo em média 23% superior ao tratamento Convencional. Em termos nutricionais, a quantidade aportada de K no tratamento Alternativo não foi suficiente para suprir adequadamente as necessidades das plantas, demonstrando que é preciso dar maior atenção a esse nutriente nas propostas alternativas de manejo para citros. O teor de B foliar se apresentou significativamente superior e em níveis crescentes ao longo do experimento, atingindo patamares 280% maiores do que o tratamento Convencional, com teores de até 161,35 mg.kg-1, resultado altamente desejável para este nutriente em citros. Apesar da redução na produtividade inicialmente, o tratamento Alternativo foi superior em massa de frutos por planta na última avaliação, em agosto de 2004, sendo 58,2 kg. planta-1 contra 42,9 kg.planta-1 do Convencional, embora o tamanho dos frutos e a acidez total tenham sido prejudicados pela deficiência do K. Isso demonstra que em pomar de idade avançada o manejo alternativo deve ser adotado de forma gradual. Em avaliações complementares foi observado que o manejo Alternativo proporcionou melhor equilíbrio na população de Orthezia praelonga, tendo 0,54% das plantas atacadas, contra 14,06% no manejo Convencional. / The objective of this study was to test an alternative management in a conventional orchard of ‘Murcott’ tangor (Citrus reticulata, Blanco X Citrus sinensis, Osbeck) grafted on rangpur lime (Citrus limonia, Osbeck) using fermented compost Bokashi, in order to evaluate its effect on soil decompaction, root colonization of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), nutritional performance, yield and technological characteristics of fruits. The experiment was set by separating one hectare plot in a ten year old yielding orchard, where chemicals fertilizers and pesticides, including herbicides, were discontinued and replacing them by sources of low solubility nutrients and alternative pest control, with the purpose to encouraging the biological interactions, mainly mycorrhizal associations. To stimulate vegetal covering, a fermented compost Bokashi was applied on the spontaneous vegetation of the row e interrow, mechanical clearing was used, and the area was designated ‘alternative treatment’. An equivalent and adjoining area, where conventional cultural and phythosanitary treatments were maintained was used for comparative purposes, and was designated ‘conventional treatment’. The parameters chosen for comparison were: soil resistance to penetration, surface root density, colonization of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi, as well as amount of viable spores in the soil, analysis of foliar nutrient content, and fruit yield and quality. Ten plots of 3 plants per each treatment were evaluated. The alternative management with application of fermented compost Bokashi on the spontaneous vegetation on the interrow provided a 107.5% increase in vegetal covering, mainly grasses, measured in January 2005, which decreased soil resistance to penetration and resulted in an improvement in soil compaction state as compared with the conventional treatment. Also, there were an improved development of surface root systems, a higher rate of root colonization of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in plants of ‘Murcott’ tangor, averaging 10% higher and, consequently, a higher amount of viable spores in the soil, an average of 23% higher than of the conventional treatment. In nutritional terms, the input of K in the alternative treatment was not enough to supply adequately the needs of the plants, indicating that more attention is required in relation to this nutrient in alternative proposals of citrus management. The foliar content of B was shown to be significantly higher and at increasing rates along the experiment, reaching levels 280% higher than those of the conventional treatment, having reached contents of up to 161.35 mg.kg-1, a highly desirable result for citrus nutrition. Despite the initial yield decrease, the alternative treatment showed a higher fruit mass per plant in the last evaluation in August 2004, i.e. 58.2 kg.plant-1 against 42.9 kg.plant-1 in the conventional treatment, even though fruit size and total acidity were impaired by K deficiency. This shows that, in older aged orchard, an alternative management should be introduced gradually. Subsequent appraisals showed that the alternative treatment provide a better equilibrium in the population of Orthezia praelonga, i.e. 0.54% of attacked plants against 14.06% in the conventional treatment.

A demanda crescente de alimentos gera problemas ambientais, principalmente devido à remoção das coberturas vegetais nativas para a expansão da agricultura no Brasil. Essas alterações no uso da terra acarretam mudanças na dinâmica da matéria orgânica do solo. O tipo de vegetação também tem influência sobre a biota do solo e, por isso, a sua alteração ocasiona mudanças na biomassa microbiana, como revelam estudos envolvendo desmatamento. Os microorganismos representam a maior diversidade biológica e fisiológica do solo, além de serem responsáveis por mais de 95% dos processos de decomposição e ciclagem de nutrientes. Por este motivo, a demanda por indicadores rápidos e confiáveis para detectar alterações na qualidade do solo, principalmente por aqueles com base nos microrganismos, vem crescendo continuamente. O objetivo geral foi verificar se há diferenciação dos padrões da atividade e da diversidade funcional da biomassa microbiana dos solos sob as diferentes vegetações naturais, pastagens em uso e sistemas agrícolas recém implantados. A área de abrangência desta pesquisa corresponde aos estados de Rondônia (RO) e Mato Grosso (MT), que foi dividida em 11 ecorregiões relativamente homogêneas em termos de solos, vegetação nativa, geologia, clima e relevo. Foi realizada a análise da variável canônica de alguns atributos físicos, químicos e microbiológicos de cada ecorregião e uso da terra, buscando evidenciar padrões e as variáveis que os diferenciam. As áreas nativas apresentaram padrões distintos na dinâmica dos atributos microbiológicos relacionadas principalmente à quantidade de serapilheira em cada bioma estudado. Em relação às áreas antropizadas, observaram-se resultados similares entre pastagens e áreas nativas, significativamente diferentes dos resultados obtidos em áreas agrícolas, que devido à diferença de manejo e diversidade de culturas analisadas apresentou uma grande variabilidade no seu resultado final. Os resultados obtidos reforçam a recomendação da utilização dos atributos microbiológicos como indicadores de mudança de uso da terra, aliados a fatores químicos e físicos. A respiração induzida por substratos (ou diversidade catabólica) mostrou-se eficiente na separação dos usos da terra e ecorregiões. Estes resultados suportam a idéia de que cada forma de uso da terra induz a presença de grupos específicos de microrganismos, independente de tipo de solo, clima ou outras influências externas. / The increasing demand for food creates environmental problems, mainly due to the removal of native vegetation cover for agriculture expansion in Brazil. These changes in land use leads to changes in the soil organic matter dynamics. The vegetation type also affects the soil biota and, therefore, its change causes modifications in the microbial biomass, as shown by studies involving deforestation. Microorganisms represent the most biological and physiological diverse in soil, as well as being responsible for more than 95% of the decomposition and nutrient cycling. For this reason, the demand for fast and reliable indicators to detect changes in soil quality, especially for those based on micro-organisms has been growing continuously. The main objective in this research was to check the differentiation of patterns in activity and functional diversity of soil microbial biomass under natural vegetation, pastures and agricultural systems in use. The area covered by this study corresponds to the states of Rondônia (RO) and Mato Grosso (MT), which was divided into 11 ecoregions relatively homogeneous in terms of soil, vegetation, geology, climate and landscape. A canonical variate analysis was used in some physical, chemical and microbiological factors in each ecoregion and land use, looking for patterns and variables that can differentiate them. The native areas showed distinct patterns in the dynamics of microbiological attributes mainly related to the amount of litter in each biome studied. For the disturbed areas, there were similar results between pastures and native areas, significantly different from the results obtained in agricultural areas, which due to differences in management and kind of cultures analyzed showed a great variability in its final result. The results support the recommendation for use of microbiological attributes as indicators of land use change, combined with chemical and physical factors. The substrate-induced respiration (or catabolic diversity) was efficient in the separation of land uses and ecoregions. These findings support the idea that specific land uses have specific groups of microbial biomass, regardless soil type, climate or other external influences.

A região amazônica possui extensas áreas que foram desmatadas e convertidas em sistemas de pastagens. A falta de técnicas na implantação e no manejo destes sistemas resultou em inúmeras áreas de pastagens degradadas. A condução de experimentos de campo visando a reversão deste quadro está sendo avaliada no presente estudo. A área em estudo está localizada na Fazenda Nova Vida, município de Ariquemes, Estado de Rondônia/RO. O solo da fazenda foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo. Os tratamentos utilizados consistiram em dois sistemas de plantio direto (arroz e soja), aplicação de herbicida no controle de invasoras, operação de gradagem e a pastagem controle. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO), a densidade do solo, resistência à penetração, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e permeabilidade do solo ao ar foram determinadas. Não foi verificada diferença significativa entre os tratamentos utilizados. O solo estudado não apresentou restrições físicas ao crescimento de plantas. As variações na estrutura do solo são melhor avaliadas quando os fatores que afetam diretamente o crescimento de plantas são integrados em um único parâmetro. As propriedades físicas determinadas foram menos sensíveis que o IHO às alterações provocadas pelos sistemas de manejo. O IHO possui um grande potencial como índice de qualidade física do solo na avaliação de experimentos que visam a recuperação de pastagens degradadas, pois integra em um único parâmetro os fatores diretamente relacionados ao crescimento de plantas. / The Brazilian Amazon region has extensive areas that had been deforested and converted into pasture systems. The absence of adequate techniques in implementation and management of these pastures resulted in pasture degradation in several areas. Field experiments with objective of reverting the degradation process are being evaluated in this study. The field site was located at the Nova Vida farm, Ariquemes county, Rondonia State, Brazil. The soil at the farm was classified as "Latossolo Vermelho Amarelo" in agreement with Brazilian classification system. The treatments consisted of two no-tillage systems (rice and soybeans), weed control using herbicides, harrowing and control pasture. The Least Limiting Water Range (LLWR), soil bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, microporosity, total porosity and soil air permeability were also evaluated. There was no significant difference between treatments under evaluation. The soil estudied did not show physical restrictions to plants growth. Soil structure variations are better evaluated when the factors that affect directly plant growth are integrated in a single parameter. The soil physical properties evaluated were less sensitive than the LLWR to alterations caused by the management systems. The LLWR has a great potential as a soil physical quality index in the evaluation of experiments designed to recover degraded pastures because it integrates in a single parameter the factors directly related to plant growth.

A intensificação da agricultura convencional que ocorreu nas últimas décadas na região Sudeste da Província de Buenos Aires (Argentina), provocou degradação das propriedades do solo e redução da fertilidade nitrogenada, apesar dos níveis relativamente elevados de matéria orgânica nesse solo. A inclusão de pastagens (P) nas rotações agrícolas e a adoção da semeadura direta (SD), como manejos alternativos à lavoura convencional (LC), visaram deter a degradação desse solo. A adoção de diferentes sistemas de manejo influem na dinâmica do nitrogênio no solo, modificando a sua disponibilidade às plantas. Com base nesta hipótese, o objetivo geral deste trabalho foi o de quantificar os processos de mineralização, nitrificação e consumo brutos do nitrogênio em um Molisol do SE da Província de Buenos Aires, manejado durante 17 anos com LC e transformado para P ou SD. Os processos brutos do ciclo do nitrogênio foram quantificados pela técnica da diluição do isótopo 15N. Foram realizados os seguintes experimentos: (a) avaliação em laboratório de taxas de mineralização bruta (TMB), consumo bruto (TCB) e nitrificação bruta (TNB) em amostras deformadas e em condições de umidade e temperatura constantes; (b) avaliação dos efeitos do manejo na distribuição das frações granulométricas da matéria orgânica; (c) avaliação das relações entre os processos brutos do ciclo do nitrogênio e as frações granulométricas da matéria orgânica, (c) avaliação em laboratório dos efeitos da temperatura e da umidade do solo nas TMB e TCB e (d) determinações de TMB e TCB em campo durante o ciclo da cultura de milho nos manejos SD, LC e pastagem. A metodologia de diluição do isótopo 15N permitiu a determinação de taxas de mineralização e de consumo bruto em solo com diferentes sistemas de manejo, tanto em condições de laboratório, com amostras deformadas, quanto diretamente em campo, com amostras indeformadas. Na quantificação da taxa de nitrificação bruta, a marcação do solo com amônio-15N não se mostrou adequado, levando a resultados muito variáveis, com evidencias de estimulação pelo substrato. Em todos os experimentos a TCB foi maior que a TMB e as quantidades totais consumidas superaram àquelas mineralizadas. Após seis anos da implantação dos manejos alternativos á LC (SD e P), os processos brutos de transformação do nitrogênio no solo apresentaram marcante estratificação, sendo maiores nas camadas superficiais do solo. As TMB da pastagem foram maiores às da LC, indicando melhora na condição biológica do solo, enquanto que SD somente manifestou uma tendência nesse sentido. Nos três manejos, grandes quantidades de C e N estiveram presentes nas frações <50 &#956;m, nas quais, a matéria orgânica tem alta proteção física e não foi modificada pelo manejo. A pastagem acumulou maior quantidade de C e de N nas frações leves >50 &#956;m que LC. Não se encontrou um padrão simples relacionando a TMB e a TCB com as variáveis das frações granulométricas. Equações de regressão múltiplas para LC incluíram o C e N das frações mais finas, enquanto que para P apareceram as frações leves maiores que 50 µm, sugerindo recuperação da MO do solo. A temperatura e a umidade do solo modificaram as TMB e TCB, sendo que as maiores taxas ocorreram a 25°C e a 70% MCR. LC não apresentou resposta nem a temperatura nem a umidade de solo. Em determinações feitas em campo, após de 9 anos de instalados os manejos, as variações das TMB e TCB foram associadas, principalmente, às variações na umidade do solo. As TMB e TCB na pastagem foram geralmente maiores que as de LC e SD. SD apresentou maiores TMB e TCB que LC no final do ciclo do milho. As quantidades mineralizadas e consumidas acumuladas por SD foram significativamente maiores às correspondentes de LC, embora a cultura de milho não foi beneficiada por essas diferenças devido a disponibilidade de N no solo não coincidir com os estádios de máxima demanda pelas plantas. / The intensification of conventional agriculture in Southeast of Buenos Aires Province (Argentina), caused (conducted to) soil degradation and reduction of nitrogen fertility, despite the relatively high levels of organic matter on this soil. No tillage systems (SD) and inclusion of pastures (P) in agricultural rotations are alternative soil managements to reduce the effects of conventional tillage (LC). Management systems affect the soil nitrogen dynamics modifying its availability to the plants. The objective of this work was to quantify the gross nitrogen mineralization, nitrification and consumption processes in a Molisol, which was previously under LC for 17 years. In 1994 it was transformed to P, SD or continued on LC. The gross nitrogen cycle processes were quantified using the isotope 15N dilution technique. The following experiments were carried out: (a) laboratory evaluation of gross mineralization (TMB), consumption (TCB) and nitrification rates (TNB) in disturbed soil samples with constant soil moisture and temperature conditions; (b) evaluation of the effect of management systems in the size distribution of soil organic matter; (c) evaluation of the relationships between the gross nitrogen processes and in the size fractions of organic matter, (c) laboratory evaluation of the effect of temperature and soil moisture on TMB and TCB, and (d) determination of TMB and TCB on field conditions during the growing season of maize under SD and LC and in a pasture during the same period. The isotope 15N dilution technique allowed the determination of gross mineralization rates for different management practices both in laboratory conditions with disturbed samples, and on field conditions with intact soil samples. For measurements of gross nitrification rates, soil label with 15N-ammonium was not adequate, producing highly variable results and evidences of substrate stimulation. In all the experiments, the TCB was greater than TMB and the consumed total amounts were higher than the mineralized ones. After six years since management’s installation, both the TMB and TCB gross nitrogen processes in soil were strongly depending of the soil depth, being the highest in the top 0-5 cm layer. The pasture TMBs were higher than LC ones, suggesting improvement in the soil biological condition, while SD only presented a trend in this way. For the three management systems, high levels of C and N contents were determined in <50 &#956;m fractions, in which, the organic matter has a high level of physical protection and it was not modified by the management. The largest relative increase in C and N contents occurred in light > 50 &#956;m fractions of pasture. A simple pattern relating the TMB and TCB with the organic matter size fractions was not found. Linear multiple regression analysis for LC included C and N content on the <50 &#956;m fractions, however for P models, the C and N contents on light >50 &#956;m are frequently included variables, suggesting recovery of soil OM. The TMB and TCB were affected by soil moisture and temperature, appearing as optimal conditions to gross mineralization temperature of 25°C and soil moisture of 70% of field capacity. For field determinations, after 9 years of management installation, the variations of TMB and TCB were mainly associates to the soil moisture variations. Pasture TMB and TCB values were higher than LC and SD.TMB and TCB values of SD management system were higher than LC only on the February and March soil samplings. For all the management systems TCB was higher than TMB, being the total consumed amounts, higher than the mineralized ones. Total mineralized N was higher on SD than LC; however, the corn crop was not benefited since N availability did not meet the period of highest N demand.

A produção de batata no Brasil é migratória, devido à alta ocorrência de doenças de solo onde seu cultivo é realizado anualmente após a cultura do milho (Zea mays) e o preparo de solo é feito com grade aradora, implemento cujo uso freqüente estabelece impedimentos físicos. O presente trabalho avaliou um sistema de preparo profundo de solo associado ao cultivo de três diferentes gramíneas Panicum maximum cv. Tanzânia, Brachiaria brizantha cv. Marandu e milho híbrido Dekalb 191 quanto a sua capacidade de promover melhores condições físicas de solo, assim como sua influência sobre a produtividade e ocorrência de doenças na cultura da batata. O preparo de solo alternativo foi capaz de promover melhores condições físicas de solo e, mesmo após dois ciclos da sucessão de culturas, não houve influência da espécie de gramínea utilizada sobre os parâmetros avaliados, embora essas plantas tenham apresentado características diferentes quanto à produção de raízes e de parte aérea. As melhores condições físicas de solo foram responsáveis pelo aumento da produtividade e da qualidade de tubérculos, obtido com o preparo profundo de solo, mas não influenciou a ocorrência de doenças e de outros danos aos tubérculos. A incidência de doenças em geral foi baixa e isso indica que um trabalho com maior número de ciclos da sucessão de culturas seria necessário para testar a hipótese de que o sistema de preparo de solo e sucessão de culturas avaliado descartaria a necessidade de migração na cultura da batata. / Potato crop migrates continually in Brazil, due to the high incidence of soil diseases where potato is cultivated every year after a maize (Zea mays) crop cycle and when chisel plough, which causes sub-superficial compaction, is used for soil management. This work evaluated a soil deep tillage system associated to three different grasses, Panicum maximum cv. Tanzânia, Brachiaria brizantha cv. Marandu and maize Dekalb 191 in order to improve soil physical conditions and to reduce potato soil diseases incidence. The soil deep tillage system improved soil physical conditions and, although the evaluated grasses presented different characteristics of root and shoot production, the grass specie did not influence the evaluated soil parameters and potato productivity after two years of research. The soil physical improvement promoted higher potato yield and quality in the soil deep tillage system but did not influence diseases incidence and other damages to the tubers, assessed after harvesting. The average disease incidence was low, which meant a longer term work was necessary to show if the soil deep tillage system associated to grasses would avoid the Brazilian potato crop migration.

Condições de topografia e clima fazem do Cerrado a fronteira agrícola mais promissora do mundo. A derrubada e queima da vegetação natural, seguida do cultivo convencional do solo resulta na diminuição do estoque de matéria orgânica do solo (MOS) e aumento da emissão dos gases do efeito estufa. Práticas conservacionistas, tal como o sistema de plantio direto (SPD), podem ser estratégias eficientes de mitigação desses efeitos. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações nas características químicas e na MOS nas principais fases de conversão do Cerrado da Amazônia em área agrícola, envolvendo cultivo convencional e SPD. O estudo foi realizado na Fazenda União em Vilhena (RO). O solo avaliado foi um Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico típico muito argiloso. As amostragens de solos e de gases foram realizadas em julho de 2004 e janeiro de 2005 em seis situações: Cerrado (CE), áreas sob cultivo convencional (1PC e 2PC) e áreas sob plantio direto (1PD, 2PD e 3PD), após o período de dois anos cultivado com a cultura do arroz em cultivo convencional. O delineamento foi inteiramente casualizado e com cinco repetições. As amostras de solo foram seccionadas nas seguintes camadas 0-5, 5-10,10-20 e 20-30 cm. As amostras de gases foram submetidas à análise de CO2, N2O e CH4. O SPD associado à mudança de uso da terra aumentou pH e reduziu a acidez potencial do solo. Obtiveram-se somente valores negativos de &#8710;pH, e estes foram maiores nas camadas mais profundas. Os maiores valores de CTC potencial foram obtidos nas situações sob SPD e no Cerrado, onde também se observaram maiores teores de carbono total. O plantio direto associado á aplicação de fertilizantes fosfatados no sulco de plantio, aumentou os teores de P disponível do solo, entretanto, foi observada grande variabilidade espacial. Observaram-se maiores teores de bases trocáveis nas situações sob SPD, no entanto, somente na situação 3PD foi obtida a saturação por bases desejada. Após a conversão do Cerrado em agricultura observou-se tendência de aumento da densidade aparente do solo. O aumento do estoque de carbono no solo correlacionou positivamente com aumento do estoque de P disponível, do estoque de bases trocáveis, do pH do solo, da CTC potencial, da saturação por bases e com redução da acidez potencial do solo. A conversão do Cerrado em área agrícola em sistema de plantio direto resultou em taxa anual de acúmulo positiva nos estoques de carbono e nitrogênio do solo. Praticamente todo N mineral obtido, nas duas épocas de amostragem, estava na forma de N-NH4 +. Na estação chuvosa a quantidade de N mineral obtida foi de 2 a 4 vezes maior do que na estação seca. Na estação seca ocorreu mineralização do N no solo enquanto que na chuvosa foi verificada imobilização do N no solo pela biomassa microbiana do solo. Nas situações sob SPD foram obtidas as menores taxas de emissões de CO2 e as maiores emissões de N2O para atmosfera. Ocorreu absorção de CH4 em todas as situações avaliadas. No Cerrado ocorreu equilíbrio entre as taxas de emissão e consumo em C-equivalente, pois os valores de emissão de N2O foram semelhantes aos de absorção de CH4 em C-equivalente. Subtraindo a quantidade de Cequivalente emitido do estoque de carbono total do solo, com exceção 1PC, nas demais situações verificou-se ocorrência de seqüestro de carbono no solo, e este carbono seqüestrado corresponde ao somatório de várias fontes. A mudança do uso terra associada aos sistemas de manejo do solo, reduziu a quantidade de carbono e nitrogênio microbiano do solo. Nas situações sob plantio direto foram obtidas as menores quantidades de biomassa microbiana do solo. / Topographic and climatic conditions make the Cerrado the more promising agricultural frontier of the world. The slash-and-burn of natural vegetation followed by conventional tillage of the soil results in the reduction of the soil organic matter (SOM) stocks and in an increase in greenhouse gas emissions. Conservational practices, such as the no-till system (NTS), can be efficient mitigation strategy of these effects. The objective of this study was to evaluate the changes in the chemical characteristics and the SOM in the main stages of the Amazon Cerrado conversion into agricultural land, involving conventional tillage and NTS. The study was carried out at the União Farm, in the city of Vilhena, Rondonia State, Brazil. The studied soil was an Oxisol (very clayed Red Yellow Dystrofic typic Latosol). The soil and gas sampling were carried through in July of 2004 and January of 2005 in six situations: Cerrado (CE), two areas under conventional tillage cultivated with rice for 1 year (1 PC) and 2 years (2PC), and 3 areas under no-till system cultivated with soybean for 1 (1PD), 2 (2PD) and 3 years (3PD) after a 2-year period of rice crop cultivated under conventional tillage. At each site samples were taken randomly with five replications. The soil samples were taken in the following layers: 0-5, 5- 10,10-20 and 20-30 cm. The gas samples were analyzed for CO2, N2O and CH4. The NTS, associated with the land use change, increased pH and reduced the potential acidity of the soil. The &#8710;pH was generally negative and showed increasing values with depth at all sites. The highest values of potential CEC, as well as the highest total carbon content, were observed in the situations under NTS and the Cerrado. The no-till system, associated with phosphate fertilizer application in the planting furrow, led to increased levels of available P in the soil. However, there was high spatial variability. The situations under NTS had a higher content of exchangeable bases. Nevertheless, the targeted base saturation was only obtained in the 3PD situation. There was a trend for a gradual increase in the soil bulk density after the conversion of the Cerrado into agricultural land. The increase in soil carbon stocks were positively correlated to increases in available P stocks, exchangeable base stocks, soil pH, potential CEC, base saturation and to the reduction of the soil potential acidity. The conversion of Cerrado into agricultural land under the no-till system resulted in positive annual accumulation rates of soil carbon and nitrogen stocks. Practically all the mineral N in the soil, in both samplings, was in the N-NH4 + form. The amount of mineral N determined in the soil was 2 to 4 times higher in the rainy season than in the dry season. The soil N mineralization was observed in the dry season, while soil N immobilization by the microbial biomass was observed in the rainy season. There were lower CO2 emission rates and higher N2O emission rates in the situations under no-till system. There was CH4 absorption in all the evaluated situations. Moreover, there was a balance in emission and consumption rates in C-equivalent in the Cerrado, since the values of N2O emission were similar to the ones of CH4 absorption in C-equivalent. Deducting the amount of C-equivalent emitted from the total soil carbon stocks, there was soil carbon sequestration - with exception of the first year after conversion of the Cerrado into agricultural land (1PC). This sequestered carbon can be originated from several sources. The land use change, associated with the soil management systems, reduced the amount of soil microbial carbon and nitrogen. The soil microbial biomass amounts were smaller in the situations under the no-till system.

A identificação de atributos funcionais de colêmbolos associada com sua caracterização taxonômica responde aos impactos causados por mudanças de uso e manejo, além de terem um efeito sobre os processos funcionais do solo. Além disso, a descrição de atributos funcionais visa também atender o crescente interesse de investigar mecanismos relacionados com os processos de montagem de comunidade, tais como a convergência e divergência de atributos funcionais. Este trabalho teve três objetivos: 1) investigar a composição e estrutura de comunidades de colêmbolos em relação a alterações de uso do solo e diferentes ofertas de forragem através de uma abordagem funcional e taxonômica; 2) avaliar a existência de filtros ambientais e diferenciação de nichos dentro das comunidades; 3) avaliar o efeito de diferentes grupos funcionais dos colêmbolos no funcionamento do solo. Para isto, foram realizamos três estudos, sendo avaliados no primeiro estudo diferentes usos do solo (mata, campo e eucalipto) e no segundo estudo quatro níveis de ofertas de forragem. Como resultado principal de ambos os estudos, observamos que os de índices taxonômicos, tais como riqueza e diversidade de espécies, podem apresentar padrões diferentes dos índices funcionais, porém ambas as abordagens foram sensíveis aos tratamentos avaliados. De modo geral, o aumento da riqueza e diversidade de colêmbolos não é diretamente relacionado com o aumento da diversidade funcional. Também foi observado em ambos os estudos que a composição e estrutura das comunidades de colêmbolos foram afetadas significativamente pela existência de um filtro ambiental e pela diferenciação de nicho ecológico, uma vez que observamos convergência e divergência de atributos funcionais significativamente relacionados com os gradientes estudados. O terceiro estudo, realizado em condições de microcosmos, consistiram em 6 tratamentos e um controle, sendo os tratamento a combinação de diferentes grupos funcionais de colêmbolos. De modo geral, os resultados mostram que a presença de colêmbolos não afetou significativamente o tamanho da comunidade microbiana do solo, porém estimulou a mineralização de C e N. A presença de apenas um grupo funcional de colêmbolos estimulou a atividade microbiana, sendo estes significativamente diferentes do tratamento controle. Estas diferenças são ainda maiores quando há duas e três grupos funcionais no mesmo microcosmo. O estímulo sobre a comunidade microbiana possivelmente deve-se aos diferentes nichos ocupados pelos colêmbolos dentro do solo, pelas modificações na composição microbiana e pela redistribuição de nutrientes no interior do solo. Palavra-chave: colêmbolos; filtro ambiental; interação biológica; regras de montagem; campos; uso do solo; grupo funcional; atributo funcional; convergência de atributos; divergência de atributos. / Traits-based approach (functional traits) associated with taxonomical description in collembolan communities can response to environmental changes and have a directly effect on soil functioning. Furthermore, trait-based approach also aims to attend the growing interest in investigating mechanisms that are related to assembly process in communities, such as trait-convergence and trait-divergence assembly patterns. This work was three objective: 1) investigating the composition and structure of Collembola communities regarding environmental changes in soil and litter induced by land-use and grassland management using both taxonomic and functional approaches; 2) assessing the existence of environmental filtering and biotic interaction within collembolan communities; 3) evaluating the effect of three collembolan life-form on soil functioning. To this, we carried out three studies to investigate these objectives which two of them was carried out in three land-uses types (study 1) and four herbage allowance (study 2).The results of the studies 1 and 2 showed that taxonomic indices such as richness and taxonomical diversity and functional indices can have different patterns in collembolan communities, but both approaches are sensitive to the treatments evaluated. In general, increasing the richness and diversity of collembola was not directly related with the increase of the functional diversity. We also observed in both studies the composition and structure of Collembolan communities are significantly affected by the existence of an environmental filtering and biotic interaction, since we observed significantly trait-convergence and trait- divergence related to ecological gradients tested. Our findings show that functional traits provide a better understanding of the response of communities to biotic and abiotic changes. The third study was carried out in microcosm conditions and consisted of 6 different combinations of collembolan life-form. Overall, our results showed that collembolan life-forms did not significantly affect microbial biomass but collembolan life-forms affected microbial activities. The presence of only one life-form stimulated C and N mineralization regarding to their CO2 and enzymatic activities, but these stimulations were higher when there was two or three life-forms in the same microcosm. We suggest that stimulation on the microbial community is due to different niches occupied by each collembolan life-form, the changes on microbial composition and redistribution of nutrients in the soil.

Orientador: Milton Dall´Aglio Sobrinho / Resumo: A gestão dos recursos hídricos é crucial para garantir a disponibilidade e qualidade das águas e a adoção do pagamento por serviços ambientais (PSA) pode ser considerada uma das alternativas viáveis para melhoria da política pública de recursos hídricos. Este projeto aborda o PSA como instrumento de melhoria a ser introduzido na Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lajeado, UGRHI- 19, estado de São Paulo, Brasil. O objetivo foi contribuir com a introdução de medidas eficazes para garantia da disponibilidade hídrica da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lajeado e melhorar a qualidade de suas águas. A metodologia incluiu a realização de pesquisa da literatura existente sobre o tema, levantamento e análise de diversos casos exemplares de PSA existentes no Brasil e no mundo para auxiliar na definição das ações a serem implementadas na referida bacia hidrográfica. Também utilizou-se o estudo de caso da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lajeado o qual é gerenciado por meio de um consórcio intermunicipal delimitado pela sua bacia hidrográfica composta pelos municípios de Alto Alegre, Barbosa e Penápolis sendo contemplado no chamamento público 01/2017 da Agência Nacional das Águas com recursos financeiros para implementar o Programa Produtor de Água na referida bacia. Como resultado deste trabalho obteve-se um Manual Operativo elaborado com especificações técnicas detalhadas para a devida implementação do PSA na área de estudo e assim contribuir com a melhoria da qualidade dos recursos hídricos d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The management of water resources is crucial to ensure water availability and quality, and the adoption of payment for environmental services (PES) can be considered one of the viable alternatives for improving public water policy. This project addresses the PSA as an improvement instrument to be introduced in the Ribeirão Lajeado Basin, UGRHI-19, state of São Paulo, Brazil. The objective is to contribute with the introduction of effective measures to guarantee the water availability of the Ribeirão Lajeado River Basin and to improve the quality of its waters. The methodology included the research of the existing literature on the subject, survey and analysis of several case studies of PES existing in Brazil and in the world to define the actions to be implemented in the Ribeirão Lajeado River Basin and also the case study of this Basin which is managed by an intermunicipal consortium delimited by its hydrographic basin composed of the municipalities of Alto Alegre, Barbosa and Penápolis. The Ribeirão Lajeado River Basin was contemplated in the public call 01/2017 of the National Agency of the Waters with financial resources to implement the Program Producer of water. As a result of this work, the Operational Manual prepared with technical specifications for the proper implementation of the PES in the area of study and, thus, contribute to the improvement of the quality of the water resources of this hydrographic basin. / Mestre

Com o objetivo de utilizar o Capim-de-rhodes como ferramenta de remediação de um Argissolo, textura média, irrigado com efluente industrial, um ensaio foi realizado em condições de campo no município de Matão (Estado de São Paulo), a fim de se verificar a capacidade de exportação de Na pelo Capim, sob diferentes doses de fertilizantes, nitrogenado e potássico. O experimento foi instalado no final da estação seca, em parcelas de 6 X 7 m, com desenho experimental de blocos totalmente casualizados. Os tratamentos foram: testemunha total (solo nu) e cultivo de capim com 0, 50, 100 e 200 kg de N e K2O . ha-1, aplicados a cada corte do capim (40 dias de intervalo). Foram realizadas coletas de solo em três profundidades, antes da aplicação dos tratamentos e depois, juntamente com as duas colheitas de capim; estas últimas visando a avaliação do rendimento agrícola e diagnose foliar. Os resultados indicaram uma nítida resposta em termos de produção de massa seca e teor de sódio na parte aérea quando o capim foi submetido às doses de 50, 100 e 200 kg de N e K2O.ha-1, comparado com o tratamento sem fertilizante. Esta resposta levou o capim a uma capacidade total de exportação de sódio de 120 kg.ha-1, quantidade esta, maior do que a aplicada pela irrigação no período do ensaio (75 kg.ha-1), levando à redução do teor no solo. O Capim-de-Rhodes demonstrou sua utilidade potencial como remediador de solos solódicos. Os resultados indicaram que é possível a prática da irrigação com o efluente, manejando-se adequadamente o capim, principalmente com fertilizantes nitrogenados, indicando também melhoria das características químicas do solo. / With the objective of using Chloris gayana (a grass specie) as a tool on the remediation of a tipic Hapludult, medium texture, irrigated with industrial waste water, a field trial was installed in Matão (state of São Paulo, Brazil) in order to assess the total exportation capacity of sodium by the grass, under different rates of nitrogen and potassium. The experiment was carried out at the end of the dry season, on 6 x 7 meters plot on a randomized complete block design. The treatments were: untreated (nude soil), and grass fertilized with 0, 50, 100 & 200 kg of N and K2O.ha-1, applied at each grass harvesting event (40 days interval). Soil was collected at three depths, before treatment application, and after, together with both grass harvesting; those, with the objective of evaluating yield and foliar analysis. The results indicated a clear response of yield and leaf sodium content when the grass was submitted to 50, 100 & 200 kg.ha-1 of N and K2O, compared to the zero fertilizer treatment. The grass achieved 120 kg.ha-1 exportation capacities in 80 days, which is more than the amount of sodium applied by the irrigation (75 kg.ha-1). Chloris gayana, showed its utility as a potential bio remediator of sodic soils. Also, the results confirmed that is possible to use the soil as a tool to treat waste water containing sodium, by managing adequately the mentioned grass specie, mainly with nitrogen fertilizer, maintaining quality for production.