A vegetação nativa da região dos Campos de Cima da Serra, RS, é constituída por áreas de mata de Araucária intercaladas com pastagens, cujo manejo tradicional tem sido a queima da vegetação após o inverno. Tendo em vista que as informações sobre a dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) nessa região são escassas, este trabalho teve como objetivo principal avaliar o efeito do manejo da pastagem e do tipo de vegetação nos seus estoques, sua distribuição em compartimentos e sua composição química em Neossolos Litólicos de São José dos Ausentes, RS. No primeiro estudo foi determinado o teor MOS em 4 profundidades nos ambientes de campo nativo pastejado sem queima há 22 anos (22SQ) e há um ano sem queima (1SQ) e de mata nativa (MN). A composição química da MOS foi avaliada por espectroscopia de FTIR e por análise termogravimétrica (TGA) em atmosfera inerte. A queima periódica da pastagem nativa promoveu aumento do teor de C em camadas subsuperficiais, comparativamente à 22SQ. No ambiente afetado regularmente pelo fogo a MOS apresentou maior proporção de estruturas quimicamente mais lábeis em sua composição. Para o segundo estudo foram coletadas amostras de outras áreas sob tratamentos semelhantes: pastagem há 23 anos sem queima (23SF) e há 1 ano sem queima (1SF) e floresta de Araucária (FA), sendo avaliados a agregação do solo, os estoques de carbono orgânico (COT) e nitrogênio (NT) do solo e das frações físicas da MOS (FLL-fração leve livre, FLO-fração leve oclusa, e FP-fração pesada) e a composição química dessas frações nos respectivos ambientes, empregando-se análises de FTIR e TGA. Os estoques de COT e de NT do solo não diferiram entre os ambientes 1SF e 23SF. A menor proporção de agregados de diâmetro entre 9,51-4,76 mm na camada superficial em 23SF em comparação a 1SF resultou em menor estoque de C na FLO do ambiente sem queima. Esses resultados foram atribuídos ao pastejo mais intensivo no ambiente 23SF que dificultaria a formação e manutenção de macroagregados. O ambiente FA apresentou os maiores estoques de COT e NT no solo e nas três frações físicas da MOS das áreas estudadas. A recalcitrância química da MOS da FLO foi mais acentuada em 1SF do que em 23SF, porém a presença de carvão não foi comprovada nesta fração no ambiente afetado periodicamente pelo fogo. / The native vegetation of the Campos de Cima da Serra, RS, consists of areas of Araucária Forest intercalated with pastures, which are traditionally submitted to vegetation burning at the end of the winter. Information about soil organic matter (SOM) dynamics in that region is scarce, hence, the present work aimed to investigate the effect of pasture management and of vegetation type on its stocks, on its distribution in physical compartments and on its chemical composition in Leptosls from São José dos Ausentes, RS. In the first study, the SOM content was determined in 4 soil depths in the following environments: native pasture under grazing without burning for the last 22 years (22SQ) and under periodic burning (1SQ) and native forest (MN). The SOM chemical composition was evaluated by means of FTIR spectroscopy and by thermogravimetric analyses under inert atmosphere. The periodic burning of the pasture lead to a C content increase in sub-surface layers between 5 and 15 cm in 1SF, comparatively to the 22SQ environment. Furthermore, the SOM from the fire affected environment showed a higher proportion of chemically labile structures in its composition, than the 22SQ SOM. For the second study, soil samples were collected from other plots under similar treatments: native pasture under grazing without burning for the last 23 years (23SF) and periodic burning (1SF) and native forest (MN). The following attributes were evaluated: soil aggregation, stocks of organic carbon and nitrogen in whole soil (COT and NT) and in physical fractions (free light fraction - FLF, occluded light fraction - OLF, and heavy fraction - HF) and the chemical composition of these fractions, by means of FTIR and TGA under oxidizing atmosphere. COT and NT stocks did not differ among the investigated environments. The lower proportion of aggregates with 9,51-4,76 mm diameter in the surface of 23SF in comparison to the 1SF environment, promoted a lower C stock in OLF of the not-burned pasture. These results were related to the higher grazing intensity in 23SF, that hinders the formation of macroaggregates. The FA environment presented the greatest stocks of C in the whole soil and in the three physical fractions, among the studied site. The SOM chemical recalcitrance in OLF was more pronounced in the 1SF environment in comparison to 23SF. Nevertheless, the presence of black carbon in this fraction in the fire-affected environment was not evident.

O Cerrado brasileiro representa a grande fronteira agrícola do momento para atender o aumento na demanda mundial por alimentos e fibras. Com o objetivo de avaliar a sustentabilidade técnica da produção de soja e algodão na região do Cerrado sob três sistemas de manejo do solo (preparo convencional-PC, cultivo mínimo-CM e plantio direto-PD), foram utilizados quatro experimentos de longa duração, conduzidos em Luziânia-GO, Costa Rica-MS, Tasso Fragoso-MA e Sapezal-MT, por 13, 11, 5 e 4 anos, respectivamente. Os solos em estudo foram classificados como Latossolo Vermelho Amarelo, Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho Amarelo e Latossolo Vermelho, com teores de argila de 653, 656, 255 and 452 g kg-¹, respectivamente. Os teores e estoques de C e N, nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm, e os teores de P disponível e de Ca, Mg e K trocáveis nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm foram avaliados. Também foram avaliados a produção de matéria seca e adição de C, a reciclagem de nutrientes das culturas comerciais (soja, milho e algodão) e de cobertura, a produtividade de grãos e fibras das culturas comerciais e o balanço de P, K, Ca e Mg em cada experimento. O cultivo do solo de Cerrado provoca redução dos estoques de C, os quais podem ser recuperados aos seus níveis originais por meio da utilização do PD e de um sistema de rotação de culturas com alta adição de C. Para manter os níveis de estoque de C no solo sob PD, CM e PC, na média dos quatro locais estudados, estima-se que são necessárias adições anuais de C da ordem de 5,0, 5,2 e 6,4 Mg ha-¹, respectivamente. A eficiência agronômica das adubações fosfatadas variaram de 2 a 20%, das adubações potássicas de 70 a 107%, de cálcio entre 47 e 81% e de Mg entre 31 e 91%. Os sistemas de manejo do solo utilizados foram eficientes para garantir altas produtividades das culturas, ainda não havendo diferenciação entre eles na média dos anos. Sistemas de produção com soja e algodão na região do Cerrado, utilizando mínimo revolvimento do solo para evitar presença de erosão, são tecnicamente sustentáveis. Para isso, as culturas utilizadas na rotação de culturas devem adicionar C ao solo em quantidade suficiente para compensar a decomposição da matéria orgânica do solo. Além disso, a fertilização deve atender a exportação de nutrientes pelas culturas e eventuais perdas do sistema. / The Brazilian Savannah (Cerrado) at present represents the greatest agricultural frontier in the world able to supply the increasing demand for food and fiber. With the objective to evaluate the soybean and cotton production and their technical sustainability in the Cerrado under three soil management systems (conventional tillage-CT, minimum tillage-MT and no-tillage-NT), four long term experiments were evaluated, with 13, 11, 5 and 4 years, located, respectively, in Luziânia-Goiás, Costa Rica-Mato Grosso do Sul, Tasso Fragoso-Maranhão and Sapezal-Mato Grosso, , with clay content of 653, 656, 255 and 452 g kg-¹, respectively. All soils were classified as Typic Hapludox. The soils were sampled in 5 layers: 0-5; 5-10, 10-20; 20-40 and 40-60 cm, and determined the C and N concentrations and stocks up to 20 cm, labile P and exchangeable K, Ca and Mg in all depths. Moreover, the dry matter production, C input and nutrients recycling from the cash crops (soybean, corn and cotton) and cover crops were measured. The crop yields from the cash crops also were evaluated. With all these data the P, K, Ca and Mg balance in the soil were calculated. The annual crops production in the Cerrado soils causes losses of the soil C stocks, but it can be recovered up to the original level using soil conservative system (no till) and a crop rotation system with high C input. For sustaining the C stock levels in the soils under NT, MT and CT are necessary C additions of 5.0, 5.2 and 6.4 Mg ha-¹ ano-1, respectively. The agronomic efficiency for P and K fertilization, and Ca and Mg additions were between 2- 20%, 70-107%, 47-81% and 31-91%, respectively. The soil management systems were efficient in sustaining high crop yields without difference among them in the average of the years. Production systems with soybean and cotton, using minimum soil tillage for avoid soil erosion, are sustainable in the Cerrado region. For this, the C addiction by the cash crops and cover crops in the rotation systems have to add enough amount of C to compensate SOM decomposition. Besides that, the fertilization should supply at least the crop nutrient exportation and eventual losses.

Os sistemas de preparo do solo e as plantas de cobertura afetam a dinâmica de nitrogênio do solo condicionando o manejo do N no milho. Os objetivos principais desta pesquisa foram (i) avaliar o efeito do preparo convencional (PC) e plantio direto (PD) consolidado na dinâmica de N no sistema Latossolo-milho; (ii) caracterizar o efeito das plantas de cobertura na dinâmica do N mineral do solo e na produção de milho, em PD; (iii) avaliar o resultado de diferentes plantas de cobertura no manejo da adubação nitrogenada do milho; (iv) avaliar o N mineral do solo como ferramenta para o manejo do N no milho. A pesquisa se realizou em Latossolo Bruno Alumínico típico, com alto potencial de suprimento de N ao milho, no Centro-Sul do Paraná, Brasil. O efeito dos sistemas de preparo do solo foi estudado em experimento iniciado em 1978, avaliando a safra 2006/07. O efeito das plantas de cobertura foi avaliado em parcelas com gramínea, leguminosa, crucífera, consórcio gramínea/leguminosa, pousio e solo descoberto, nas safras 2005/06 e 2006/07. Parâmetros do solo, das plantas de cobertura e do milho foram avaliados. Maior estoque de N total e C orgânico foi verificado na camada 0- 0,05 m do solo em PD o qual foi contrabalanceado pelo maior estoque destes elementos na camada de 0,1-0,2 m no solo em PC. Na camada superficial em PD determinou-se também maior estoque de N na biomassa microbiana e maior atividade da amidase e urease. Maiores teores de N mineral foram verificados primeiramente na camada superficial do solo em PD e posteriormente na camada revolvida do solo em PC. A volatilização de N-NH3 foi superior no solo em PD e alcançou 18% do N aplicado. O potencial de lixiviação de nitrato no solo em PC foi evidenciado pelo incremento nos teores deste elemento até a camada de 0,4-0,6 m com aplicação de 160 kg ha-1 de Nuréia. As leguminosas e o consórcio gramínea/leguminosa mineralizaram maior quantidade de N em relação ás gramíneas, e determinaram maior rendimento em grãos do milho; determinou-se requerimento de 90, 150 e 150 kg ha-1 de Nuréia, respectivamente, sob leguminosa, gramínea e nabo forrageiro, sendo a eficiência da adubação nitrogenada sob as mesmas, respectivamente, de 12, 33 e 30 kg grão kg-1 de N-uréia. Na cultura do milho o N-nitrato do solo pode ser utilizado como ferramenta complementar na definição da necessidade de N-fertilizante, da época de aplicação e no controle de perdas por lixiviação. / Tillage and cover crops have influence on soil nitrogen (N) dynamics with reflexs on the management of mineral N fertilization. The main objectives of this study were to evaluate: (i) the effect of conventional (CT) and no-tillage (NT) systems on soil N dynamics; (ii) the influence of winter cover crops species on soil N dynamics and maize yield; (iii) verify the necessity of adaptation of N fertilization of maize in sucession to different cover crops species; (iv) the use of soil mineral N as an auxiliar tool of mineral N fertilization of maize. The research was carried out on a Brown Oxisol with high potential of N supply, in the Middle- Shouth region of Paraná, Brazil. Long-term tillage effect was evaluated in a 28 years-old experiment that began in 1978 and it was sampled in 2006/07. The cover crops effect was evaluated in experiments carried out in 2005/06 and 2006/07 involving grasses, legumes, grasses-legumes consortium, fallow and bare soil plots. Soil, cover crops and maize variables were evaluated. The effect of no-tillage increasing total soil N and C stocks in surface soil layer (0-0.05 m) was counterbalanced by the accumulation of these elements in sub-surface soil layer (0.1-0.2 m) under conventional tillage system. Biological components of N cycle, like N-microbial biomass and activity and amidase and urease enzimes activity, were improved in the surface layer of no-tillage soil. Mineral N content in surface soil layers were improved in beginning stages of maize under notillage, while conventionally-tilled soil showed higher mineral N content some time later in the arable soil layer. The NH3 volatilization was higher in no-tillage soil attaining 18% of the applied N. Potential of N lixiviation was verified under conventional tillage under high N fertilization rates (160 kg ha-1), as evidenced by the increase of mineral N content in the 0.4-0.6 m soil layer. Legumes and consortium white oat-vetch improved N availability to maize, decreasing the reccomended N fertilization rates in comparison to the fallow or grasses cover crops. Soil nitrate can be a usefull tool for the management of mineral Nfertilization of maize crop under no-tillage system.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-19T18:47:50Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1429514 bytes, checksum: 24f998e03d725addfb6ae31a81aec6c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T18:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1429514 bytes, checksum: 24f998e03d725addfb6ae31a81aec6c9 (MD5) Previous issue date: 2000-10-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Para estudar a formação de camadas superficiais adensadas, em resposta a flutuações de temperatura e umidade do solo provocadas pela incidência da radiação solar e da chuva, instalou-se um ensaio em Viçosa (MG), num Argissolo intermediário para Cambissolo, com declividade próxima a 0%. Os tratamentos corresponderam a sete coberturas do solo, incluindo solo descoberto, vegetação espontânea (predominantemente caruru-de-porco), cultivo de mucuna e plantio de milho em linhas dispostas a 0, 30, 60 e 90o em relação ao eixo leste-oeste. Dois meses após semeadura, em janeiro de 1999, e por igual período, determinou-se o sombreamento nas entrelinhas do milho e, para todos os tratamentos, a temperatura e umidade do solo. Na finalização do ensaio, determinaram-se a velocidade de infiltração e a resistência à penetração. Em laboratório, foram analisadas a composição textural, a argila dispersa em água, a densidade do solo e a porosidade (total, macro e micro). Realizou-se também análise micromorfológica, utilizando-se blocos polidos. Os resultados experimentais mostraram diferença no sombreamento entre o milho plantado na direção do eixo leste-oeste e os outros ângulos nas determinações matutina e vespertina, mas não ao meio-dia. No entanto, essas diferenças não foram acompanhadas por diferenças na temperatura do solo, que, neste caso, registrou valores intermediários entre o solo descoberto e os tratamentos com cobertura total. Esse comportamento também foi registrado na determinação da velocidade de infiltração básica, maior nas parcelas com cobertura total, intermediária no milho e inferior nos solos descobertos, sem diferenças no teste de resistência à penetração, devido à pouca sensibilidade do instrumento utilizado. A maior porosidade foi determinada no solo descoberto. A análise micromorfológica permitiu elucidar essa aparente contradição, mostrando, para o solo descoberto, macroporos pouco conectados e com disposição planar, o que dificultou a infiltração de água. No cultivo de milho observou-se um início de crosta estrutural, independentemente do ângulo de plantio, e os tratamentos com cobertura total não apresentaram evidências de selamento. Pode-se concluir que a maior exposição do solo à incidência dos raios solares e à chuva provocou a formação de crostas in situ, com diminuição da velocidade de infiltração básica em 30% para o plantio em linha e em 41% para o solo descoberto, quando comparados à cobertura total com mucuna ou vegetação espontânea. A curta duração do experimento não permitiu evidenciar diferenças com respeito ao ângulo de plantio do milho, que, eventualmente, poderia se apresentar em cultivos com ciclos vegetativos mais longos. / In order to study the formation of surface sealing in response to temperature and humidity changes in the soil caused by solar irradiation and rainfall, a experiment was set in a Argissolo intergrade to Cambisoil, with 0% declivity. The treatments consisted of seven different soil coverings including exposed soil, spontaneous vegetation (predominantly Amaranthus spinosus L.), Stizolobium spp., and maize planted in lines disposed at 0, 30, 60 and 90 o in relation to the east-west axis. Two months after sowing, in January 1999, the shadowing between maize lines was first determined and, in all treatments, the soil temperature and humidity were determined. These determinations were made during two months. At the end of the experiment the soil infiltration velocity and penetration resistance were determined. Samples were taken to the laboratory and submitted to textural, water dispersed clay, soil density and porosity (total, macro and micro) analysis. Micromorphological analysis were also carried out, with the utilisation of polished blocks. The results showed differences in the ixshadowing caused by maize plants in the east-west direction from those planted in other angles. This differences were verified in the morning and evening determinations but not at midday. However, there was no difference in the soil temperature, that in this case, showed intermediary values between the exposed soil and totally covered soil treatments. This behaviour was also observed for the soil basic infiltration velocity determinations, which were higher in the covered soil, intermediary in the maize and lower in the exposed soil treatment. No differences were registered in the penetration resistance tests due to the low sensibility of the equipment used in the determinations. A higher porosity was found for the exposed soil treatment. Micromorphological analysis permitted the elucidation of this apparent contradiction, evidencing that in the exposed soil, poorly connected macroporous with planar distribution restrained water infiltration. In the maize treatment the beginning of a structural crust was observed independently from the planting angle while the totally covered treatments showed no signs of surface sealing. It was concluded that the higher soil exposition to solar ray incidence and rainfall caused the formation of crusts in situ, with a 30 and 41% reduction in the infiltration velocity for line plantations and exposed soil, respectively, when compared to soils totally covered with Stizolobium and spontaneous vegetation. The short period during which the experiment was carried out didn’t allow the evaluation of differences caused by the angle of maize lines, that, eventually, could be present in longer crop cycles.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-26T13:34:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5374070 bytes, checksum: ce433af8127467410e517d002211c10e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T13:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5374070 bytes, checksum: ce433af8127467410e517d002211c10e (MD5) Previous issue date: 2004-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Dentro do contexto de manejo integrado de bacias hidrográficas esse trabalho tem por objetivo a realização de estudos do meio físico na Bacia Hidrográfica do Rio Preto, buscando o estabelecimento das relações dos solos com os demais componentes dos meios natural e antrópico, de modo a dar suporte de uso e manejo adequados às condições locais. É dada ênfase à região hidrográfica do Médio Alto Rio Preto por se tratar de uma área mais intensivamente utilizada na exploração agropecuária e, conseqüentemente com maiores problemas de degradação dos recursos naturais: solo, água e vegetação. Para tal, foi realizada a caracterização de solos, geologia e vegetação a partir da base de dados do projeto RADAMBRASIL e, do relevo e hidrografia a partir de cartas topográficas (IBGE), utilizando-se os programas ArcInfo e ArcView do ESRI. Foram criadas classes para cada tema e calculadas as áreas de acordo com a legenda dos mapas. De posse dos mapas temáticos foi realizado o trabalho de campo que consistiu na observação e descrição da área em função do manejo e do estado de conservação da paisagem e, na descrição de perfis e coleta de amostras de solos para análises físicas e químicas. A BHRP possui uma área de 3.434,57 Km2 e foi dividida em 6 regiões hidrográaficas permitindo a observação de uma grande variedade de ambientes, incluindo desde áreas de preservação ambiental como o Parque Nacional do Itatiaia com altitudes entre 800 a 2787 m, até áreas extensamente antropizadas e ocupadas por pastagens degradadas em altitudes de até 300 m. Em relação ao relevo, em 73% da área este apresenta-se como forte ondulado e montanhoso e, em 27% como ondulado, suave ondulado e plano. Os solos predominantes são Latossolo Vermelho Amarelo, Cambissolo e Neossolo Litólico, com manchas menores de Cambissolo Húmico na área do Parque e de Argissolos próximo ao Rio das Flores. A geologia é representada pelos Complexos Paraíba do Sul e Juiz de Fora em 87% da área e, em menores proporções estão o Grupo Andrelâdia, o Gnaisse Piedade, a Suíte Intrusiva Três Córregos e as Rochas Intrusivas Alcalinas. O cruzamento das características de relevo, geologia e solos permitiu a separação de 4 unidades geoambientais: (i) Maciço Montanhoso do Itatiaia/Alto Rio Preto: caracterizado por um relevo bastante acidentado aliado à um ambiente pedológico frágil composto por Cambissolos e Latossolos Vermelho Amarelos com inclusões de Cambissolos Húmicos, Neossolos Litólicos, podendo ser caracterizada como de alto risco ambiental em relação a processos erosivos; (ii) Planalto Soerguido do Alto Rio Preto: o relevo varia de montanhoso a forte ondulado e ondulado com ocorrência de Argissolos no terço inferior e médio das colinas e de Cambissolos nas cristas de serras, associadas a um intenso desmatamento para uso com pastagens e ocorrência freqüente de processos erosivos severos; (iii) Maciço Montanhoso em Rochas Metassedimentares Proterozóicas: relevo forte ondulado a montanhoso e predominância de Cambissolos, Latossolos Vermelho Amarelos e Afloramentos de Rochas com riscos ambientais considerados altos e intensa ocorrência de processos erosivos com a retirada da vegetação; (iv) Planalto Deprimido do Médio Baixo Rio Preto: relevo mais suavizado em relação as outras UGs e ocorrência predominante de Latossolos Vermelho Amarelos e Cambissolos álicos com inclusões de Argissolos e Neossolos Litólicos, sendo uma área com alto grau de desmatamento e degradação, decorrentes do povoamento agropecuário tradicional, caracterizando-a como de alto risco ambiental em função da intensa exploração dos recursos naturais. Em relação aos 6 perfis estudados, todos foram classificados como Latossolos Vermelho Amarelos, com textura variando desde muito argilosa e franco-argilo-arenosa, apresentando reação ácida e distrofia e com índices Ki e Kr superiores a 0,75, denotando a natureza caulinítica destes solos. / This work aimed at surveying the Rio Preto Watershed (RPW) seeking to establish the relationships between soils and other components of natural and man-made environments so to support the use and management practices adequate to local conditions. The emphasis on the chosen area (RPW) is due to the fact that it is an intensely agricultured and grazed area with problems concerning the degradation of natural resources: soil, water and vegetation. We made the characterizations of soils, geology and vegetation after RADAMBRASIL project database, and of relief and hydrology after IBGE topographic charts with the use of ESRI’s ArcInfo and ArcView softwares. Classes for each subject were created and areas were calculated accordig to maps legends. After thematic maps were drawn, field work, which consisted of observation and description of the area in relation to management and landscape conservation status, soil profiles descriptions and soil sampling for physical and chemical analyses. The RPHB has a total area of 3,434.57 Km 2 and was divided into 6 hydrologic regions which allowed the observation of a large variety of environments, from environmental preservation areas like Itatiaia National Park with altitudes ranging from 800 to 2787 m, to extensively used and overgrazed areas on altitudes up to 300 m. As to relief, 73% of the ixarea is strongly slopy and mountainous and 27% is slopy, gently slopy and plane. Soils are predominantly Red Yellow Latosols, Cambisols and Litholic Neosols with smaller Humic Cambisol spots in the Park’s area and Argisols near Flores River. The local geology is represented by Paraiba do Sul and Juiz de Fora Complexes in 87% of the area and in smaller proportions by Andrelândia Group, Piedade Gneiss, Três Córregos Intrusive Suite and Intrusive Alkaline Rocks. From relief, geology and soil information it was possible to classify the area into 4 geo-environmental unities (GU): (i) Itatiaia/Alto Rio Preto Mountain Area: strongly slopy relief with a fragile soil environment of Cambisols and Red Yellow Latosols with inclusions of Humic Cambisols and Litholic Neosols, this area presents high environmental risks as related to erosional processes; (ii) Alto Rio Preto Uplifted High Plains: mountainous to strongly slopy and slopy relief with Argisols on basal and middle third of hills and Cambisols on the crest of mountains, the area is intensely deforested and grazed and afflicted by frequent severe erosive processes; (iii) Mountain Area on Proterozoic Metasedimentary Rocks: strongly slopy and mountainous relief with Cambisols, Red Yellow Latosols and Rock Outcrops with high environmental risks and frequent erosive processes due to deforesting; (iv) Médio Baixo Rio Preto Depressed High Plains: gentler slopy relief than the other GU’s with predominant Red Yellow Latosols and (?alic) Cambisols with Argisols and Litholic Neosols spots, this area is highly deforested and degraded, mostly due to traditional land use practices with agriculture and herding, and presents a high environmental risk because of intense exploitation of natural resources. All the 6 described soil profiles were Red Yellow Latosols, ranging from very clayey to sandy-clay-loam textures, presented acid reaction and distrophy, Ki and Kr indexes higher than 0.75 which denotes a kaolinitic nature.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-26T14:33:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1678404 bytes, checksum: b631ba2132ccb36e908dab1574ba98af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T14:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1678404 bytes, checksum: b631ba2132ccb36e908dab1574ba98af (MD5) Previous issue date: 2004-10-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este estudo foi desenvolvido com os seguintes objetivos: identificar e caracterizar os Organossolos representativos da região Sul do Estado do Espírito Santo; Avaliar os indicadores de qualidade e de degradação desses solos; Avaliar as alterações ocorridas em razão de determinados tipos de uso e manejo e avaliar o efeito da aplicação de corretivo para acidez e adubação (fosfatada e nitrogenada) na mineralização da matéria orgânica, por meio da respirometria. O trabalho envolveu a descrição de seis perfis de solos representativos do Sul do Espírito Santo, sendo que foram abertos três em “ambiente conservador” (horizonte subsuperficial argiloso) no município de Anchieta, e três em “ambiente aberto” (horizonte subsuperficial arenoso) no município de Guarapari. Foram coletadas amostras para análises físicas e químicas; instalado um experimento de respirometria no laboratório da UFV. Os resultados permitiram concluir que: A) há Organossolos no sul do Espírito Santo com diferentes tipos de horizonte subsuperficiais (arenoso e argiloso), o que interfere no grau de decomposição da matéria orgânica e o leva, devido ao manejo inadequado a uma nova ordem no Sistema Brasileiro de Classificação de solos; B) a natureza do horizonte subsuperficial é importante na avaliação e classificação dos Organossolos porque afeta a dinâmica de carbono. Horizonte subsuperficial mais argilosos tendem a favorecer o acúmulo de matéria orgânica e manter nutrientes no sistema. Já o solo com horizonte subsuperficial arenoso, possibilita a perda de água com maior rapidez, e também favorece a perda de nutrientes e substâncias húmicas solúveis, como os ácidos fúlvicos livres; C) é necessário definir, para monitoramento dos Organossolos e seus ambientes, os atributos sensíveis ao manejo e de fácil determinação, de forma que se possa sugerir modificações nos sistemas de manejo que degradam esses solos; D) o teor de carbono pode ser um indicador de estabilidade do sistema se monitorado ao longo do tempo. Outro indicador mais simples, porém menos preciso é a profundidade do horizonte hístico que seria mais facilmente detectado; E) dentre as características afetadas pela drenagem destacaram-se a perda de nutrientes, principalmente nos Organossolos com horizonte subsuperficial arenoso; F) o manejo do solo promoveu incrementos nas taxas de perda de matéria orgânica, resultando numa redução nos seu conteúdo, com conseqüente redução do Horizonte hístico; G) profundidade do horizonte hístico, teor de carbono orgânico, nutrientes e CTC foram bons atributos para avaliar a sustentabilidade do manejo adotado nesses ambientes; H) solos com baixos valores de resíduo mínimo (RM) carecem de cuidados especiais quanto à drenagem para utilização agrícola sustentável. No geral todas as amostras apresentaram baixo resíduo mínimo (RM), comprovando assim a fragilidade desses solos a um manejo inadequado; I) com o uso do solo os ácidos fúlvicos, que são menos estáveis, tende a diminuir; J) as frações húmicas por encontrarem-se em elevados teores nos Organossolos podem ser úteis nas classificações do solo em níveis categóricos mais baixos; L) no estudo de respirometria observou-se que a taxa de decomposição da matéria orgânica foi mais elevada no Organossolo com mais fibra (Organossolo Háplico Hêmico típico) e a correção da acidez foi o fator que mais contribui para aumentar a mineralização do C orgânico do solo, assim esta prática pode acelerar o processo de subsidência desses solos. Em regiões de Organossolos a decomposição da fração orgânica em condições inadequadas de manejo é rápida e vem acompanhada de um processo global de degradação das condições físicas, químicas e biológicas. Nessas regiões, o manejo adequado para conservação do solo e produtividade das culturas deve ter como premissa à utilização de métodos de preparo com mínimo ou nenhum revolvimento do solo, drenagem muita bem dimensionada, com comportas ao longo do dreno e sistema de rotação/sucessão de culturas. Para o caso de pastagem deve-se utilizar piquetes para ter pousio na área; A atividade microbiana medida pela liberação de CO 2 pode ser considerada indicador sensível às mudanças provocadas pelo uso do solo. / This study was carried out with the following objectives: to indicate and to characterize representative Histosols of the South of Espírito Santo State; to evaluate the quality and degradation indicators of those soils; to evaluate the alterations due different uses and management and; to evaluate by respirometry the effect of the agricultural liming materials application and fertilization (phosphate and nitrogen) on organic matter mineralization. This work involved the description of three profiles in “conservative environmental” (subsurface clayey horizon) located in the municipal district of Anchieta and three profiles in “opened-environmental” (sandy subsurface horizon) located in the municipal district of Guarapari. Samples were collected for physical and chemical analyses and it was installed a respirometry experiment in the laboratory of UFV. It was concluded that: A) there is Histosols in the South of Espírito Santo with different types of subsurface horizon (sandy and clayey), what interferes in the degree of organic matter decomposition and in the changeover to other order in the Brazilian System of Soils Classification due to the inadequate management; B) the characteristic of the subsurface horizon is important in the evaluation and classification of Histosols because it affects the dynamics of xicarbon. Subsurface horizon more clayey tend to favor the organic matter accumulation and to maintain nutrients in the system. Already the soil with sandy subsurface horizon facilitates the loss of water with larger speed and it also favors the loss of nutrients and soluble humic substances, as the free fulvic acid; C) To monitoring of Histosols and its environments it’s necessary to define the sensible attributes to the management and of easy determination, so that it is possible suggest modifications in the management systems that degrade those soils; D) the carbon level can be an indicator of stability of the system if monitored along the time. The depth of the histic horizon can be an indicator more easily detected, even so less precise; E) the characteristic more affected by the drainage was the loss of nutrients, mainly in histosols with sandy subsurface horizon; F) the management of the soil promoted increments in the organic matter loss rates and a consequent reduction of the histic horizon; G) depth of the histic horizon, organic carbon and nutrient levels and CTC were good attributes to evaluate the sustainability of the management adopted in those environments; H) soils with low values of minimum residue (RM) need of special cares relative to the drainage for sustainable agricultural use. In the general all the samples presented low minimum residue (RM), verifying like this the fragility of those soils to the inadequate management; I) with the land use the fulvic acids, that are less stable, tends to decrease. J) Due to be found in high levels in Histosols the humic fractions can be useful in the classifications of the soil in lower categorical levels; L) in the respirometry study we observed that the organic matter decomposition rate was more elevated in Histosols with more fiber (Histosols Haplic Hemic tipic) and the neutralization of the acidity was the factor that more contributes to increase the organic carbon mineralization of the soil. This practice can accelerate like this the process of subsidence of those soils. In areas of Histosols the organic fraction decomposition in conditions of inadequate management is fast and it comes accompanied of a global process of degradation of the physical, chemical and biological conditions. In those areas, the adequate management for conservation of the soil and productivity of the cultures should have as premise the use of methods of minimum tillage or without plowing of the soil, drainage very well dimensioned, with floodgates along the drain and system of crop rotation/succession. For the case of pasture it should be used pickets to permit fallow land in the area; The microbial activity measured by the liberation of CO 2 can be considered sensible indicator to the changes caused by the land use.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-20T12:36:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 403481 bytes, checksum: 29ffc011ee91fd02b8b25dbc212d3685 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T12:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 403481 bytes, checksum: 29ffc011ee91fd02b8b25dbc212d3685 (MD5) Previous issue date: 2000-08-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi caracterizar o carbono orgânico e o nitrogênio em diferentes classes de agregados de um Latossolo Vermelho distrófico de Minas Gerais sob vegetação natural de Cerradão e sob cultivo com milho durante 30 anos. Para isso, retiraram-se amostras do solo em quatro pontos diferentes, nas profundidades de 5-10 e 15-20 cm, definidas na área cultivada, em função da resistência à penetração, utilizando-se um penetrógrafo. As mesmas profundidades foram adotadas para a coleta das amostras de solo sob vegetação natural. Após coletado, o material foi seco ao ar e fracionado, por via seca, nas classes de agregados de: 4,75-2,0; 2,0-1,0; 1,0-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,105; e <0,105 mm de diâmetro. Nesses materiais, determinaram-se o carbono orgânico total, o carbono orgânico das frações ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e huminas, o carbono orgânico solúvel em água, o carbono orgânico lábil determinado com KMnO 4 15,6 e 33,0 mmol/L, o nitrogênio total e o nitrogênio mineralizado anaerobicamente. Os materiais ainda foram submetidos a um ensaio de respirometria, em que os valores da produção de CO 2 foram expressos em relação à massa de agregados e de carbono orgânico total. Esses valores foram ajustados a equações logísticas [Y = a/1+e -(b+cx) ] e estimou-se o tempo necessário para atingir a metade da produção máxima de CO 2 (t 1/2 ). A evolução de CO 2 se constitui em um método-referência para avaliar a atividade dos microrganismos que atuam na mineralização da matéria orgânica do solo, e o t 1/2 permite inferir a velocidade de mineralização e, conseqüentemente, a labilidade da matéria orgânica. Os resultados experimentais mostraram que a cobertura vegetal exerceinfluência sobre os teores de carbono orgânico e de nitrogênio. No solo sob cultivo com milho, as formas mais estáveis predominaram, enquanto as formas mais lábeis sobressaíram no solo sob vegetação natural. Os teores de carbono orgânico e de nitrogênio tenderam a aumentar com a diminuição do tamanho dos agregados. O carbono orgânico solúvel em água, o nitrogênio mineralizado anaerobicamente e a relação entre essas características constituem medidas adequadas para detectar mudanças na labilidade da matéria orgânica do solo, em função do manejo / The objective of this work was to characterize organic carbon and nitrogen in aggregates of a dystrophic Red Latosol of Minas Gerais under natural savanah vegetation and maize crop over 30 years. Thus, samples were taken from soil at 4 different sites at depths of 5-10 and 15-20 cm, defined in the cultivated area based on resistance to penetration by means of a penetrograph. The same depths were adopted for collecting the samples from soils under natural vegetation. After collection, the material was air dried and dry-fractioned into the following aggregate classes: 4.75-2.0; 2.0-1.0; 1.0-0.5; 0.5-0.25; 0.25-0.105; and <0.105 mm diameter. These fractions were then submitted to determination of total organic carbon, organic carbon of the fulvic acid fractions, humic acids and humines, water soluble organic carbon, labile organic carbon using KMnO 4 15.6 and 33.0 mmol/L, total nitrogen and anaerobically-mineralized nitrogen. The materials were further submitted to a respirometry assay, in which the CO 2 production values were expressed in relation to the aggregate mass and total organic carbon mass. These values were adjusted to logistic equations [Y = a/1+e -(b+cx) ] with the time needed to achieve half of the maximum CO 2 (t 1/2 ), production being estimated. The evolution of CO 2 constitutes a reference method used to evaluate the activity of the microorganisms that have an effect on soil organic matter mineralization. The t 1/2 allows to infer the velocity of mineralization and, consequently, the organic matter lability. The experimental results have revealed that vegetation cover has an influence on the contents of organic carbon and nitrogen. The most stable forms predominated on maize-cultivated soils while the most labile forms predominated on soil under natural vegetation. The organic carbon and nitrogen contents tended to increase with decreasing aggregate size. The water-soluble organic carbon, the anaerobically-mineralized nitrogen and the relationship between these characteristics are adequate measures to detect changes in the organic matter lability of soil, as a function of management. / Tese importada do Alexandria

Os sistemas de manejo de solo alteram estoques de carbono orgânico do solo (COS) e os fluxos de gases de efeito estufa (GEE) do solo. Modelos biogeoquímicos podem representar estas alterações, e permitem adicionalmente simular o impacto das mudanças climáticas. Os objetivos deste estudo foram calibrar e validar o modelo DayCent, e simular cenários atuais e alternativos de manejo frente as mudanças climáticas previstas para 2100 na região do Planalto do Rio Grande do Sul (RS). O modelo foi calibrado a partir de uma base de dados de um experimento de longa duração, com diferentes sistemas de preparo e de culturas, num Latossolo Vermelho, em área da Embrapa Trigo, em Passo Fundo. A validação do modelo foi realizada por meio da aplicação do modelo em experimento independente também conduzido na mesma região e tipo de solo. A calibração e validação dos dados de GEE foram realizadas com base no monitoramento dos fluxos de GEE durante dois anos no experimento de calibração e 1,5 anos no experimento de validação. Os cenários climáticos futuros B1 e A2 do IPCC foram simulados a partir de dados obtidos do website Climate Wizard. Apesar do DayCent não capturar exatamente toda a variabilidade anual da produção de biomassa observada, a produção média de biomassa e os estoques de COS medidos foram simulados adequadamente. As emissões anuais de óxido nitroso (N2O) foram melhor simulados comparados aos fluxos diários de N2O. Nos cenários climáticos futuros, a produção de biomassa do trigo e da soja foram favorecidos pelas mudanças climáticas, resultando em incremento do COS. Ervilhaca e sorgo não tiveram o crescimento favorecido e o COS foi mantido no patamar atual no sistema de rotação. A modelagem mostrou que sistemas de cultura necessitam aportar mais C nos cenários climáticos futuros para a manutenção do COS. A introdução de pastagem (Cynodon sp.), em rotação com culturas anuais num sistema de integração lavoura-pecuária foi o sistema com maior potencial de sequestrar C no solo, independente do cenário climático. A aplicação do modelo DayCent indicou que as mudanças climáticas devem favorecer as emissões de N2O nos atuais sistemas de manejo utilizados no Sul do Brasil. O refinamento da base de dados de entrada poderia melhorar o desempenho do modelo e reduzir o grau de incerteza das simulações. / Soil management systems affects soil organic carbon (SOC) stocks and greenhouse gas fluxes (GHG) from soil. Biogeochemical models can represent these systems, and allow further simulate the impact of climate change. The objectives of this study were to calibrate and validate the DayCent model, and simulate current and alternative management scenarios facing climate changes predicted for 2100 in Plateau region in the Rio Grande do Sul. The model was calibrated based on a database of an experiment conducted for 28 years, with different tillage systems and cultures in an Oxisol, at Embrapa Wheat Research Center, in Passo Fundo. The model validation was performed by application of an independent experimental model also conducted in the same region and soil. The calibration and validation of GHG data were based on the monitoring of greenhouse gas fluxes for two years in the calibration experiment and 1.5 years in the validation experiment. Future climate scenarios B1 and A2 IPCC were simulated based on data obtained from the website Climate Wizard. Despite DayCent did not accurately capture all annual variability of measured biomass production, the average production of biomass and the measured SOC stocks were simulated properly. Annual nitrous oxide (N2O) emissions were better simulated compared to daily N2O fluxes. In future climate scenarios, wheat biomass production and soybean were favored by climate change, resulting in an increase of SOC. Vetch and sorghum growth were unaffected and SOC was maintained at the current level, even with the inclusion of corn and soybean in rotation. The modeling exercise showed that culture systems need to increase C inputs to the soil to maintain SOC stocks, especially in future scenarios when soil organic matter decomposition should be favored by rising temperatures. Crop pasture (Cynodon sp.) was the system with the greatest potential to soil sequester C, regardless of the climate scenario. In short, this DayCent application model indicated that climate change should favor N2O emissions in current management systems used in southern Brazil. The databased refinement could improve the model performance and reduce the uncertainty of the simulations.

Em sistemas de plantio direto com plantas de cobertura e produção de grãos, a dinâmica da matéria orgânica, do fósforo e da biomassa microbiana é diferenciada, quando comparada com a que ocorre com a inserção do animal nesse sistema, que pode promover uma melhoria nas propriedades funcionais do solo. No entanto, são poucos os trabalhos que tem o foco voltado para essa ótica para um melhor entendimento dos mecanismos e processos e que levam ao surgimento e ampliação das propriedades emergentes do sistema. O objetivo deste trabalho foi de avaliar a evolução, no tempo e no perfil do solo, da matéria orgânica, do fósforo, da biomassa microbiana e da agregação em sistema de integração agricultura-pecuária em plantio direto, submetido a intensidades de pastejo e produção de soja. O trabalho foi conduzido nesse sistema por seis anos em São Miguel das Missões (RS) em Latossolo Vermelho distrófico, submetido ao pastejo a 10, 20 e 40 cm de altura de azevém + aveia preta, e sem pastejo no inverno. Os teores e os estoques de carbono e de nitrogênio, aumentaram até 20 cm de profundidade. A exceção foi para a maior pressão de pastejo (10 cm), cujos valores tenderam a diminuir a partir do terceiro ano. Todas as formas e frações de fósforo se acumularam no solo com o tempo, independentemente da intensidade de pastejo, porém predominantemente como fósforo inorgânico moderadamente lábil, que atingiu 20 cm, e o orgânico, até 10 cm de profundidade. A fração lábil desse nutriente foi a primeira a aumentar, sendo a única afetada pelo pastejo, com menor aumento na maior pressão. O carbono, o nitrogênio e o fósforo na biomassa microbiana variaram em função do desenvolvimento da pastagem, não havendo efeito negativo da inserção dos animais em intensidades moderadas de pastejo. Houve efeito positivo da inserção dos animais na agregação do solo, principalmente na camada 5 a 10 cm. Sistemas de integração agriculturapecuária em plantio direto podem ser utilizados em intensidades moderadas de pastejo, pois nessas intensidades os ganhos na qualidade do solo são similares ou superiores ao plantio direto sem a inserção dos animais. / The organic matter, phosphorus and microbial biomass dynamics in no-tillage systems is different for crop production and cover plants only or with the presence of the animal. In integrated crop-livestock systems, the functional properties of the soil can be mostly improved. However, there is a lack of studies in this focus, and the understanding of the mechanisms and processes involved in the soil emerging properties is still poor. This research was conducted to evaluate how organic matter, phosphorus, biomass activity and soil aggregation status progress in time and in soil depth under a crop-livestock integration system under no-tillage when submmited to different grazing intensities. The research was conducted for six years in São Miguel das Missões (RS, Brazil), in a Rhodic Hapludox (Oxisol), under different cattle grazing (ryegrass + black oat) pressures (10, 20, and 40 cm of sward height) and a no-grazing treatment, in the winter, and soybean in the summer. The total organic carbon and nitrogen stocks and contents increased, mostly without grazing, that reached up to 20 cm in soil depth at the sixth year of the experiment. Exception was the highest pressure intensity (10 cm) treatment, where carbon content decreased from the third to the sixth year. All phosphorus forms and fractions accumulated in the soil, mostly in the inorganic moderately labile form, up to 20 cm soil depth, and the organic one up to 10 cm, independently of grazing intensities. Carbon, nitrogen and phosphorus in microbial biomass were affected by the pasture development stage, with no negative effects by the presence of the animals in moderate grazing intensity. There was a positive effect by the animal presence in the aggregation status of the soil, mostly in the 5 – 10 cm soil layer. Integrated crop-livestock systems under no-tillage in the state of Rio Grande do Sul-Brazil, can widely be used in moderate grazing intensity, with gain in soil quality, that is similar or even higher than in no-tillage systems directed to crop production only.

A matéria orgânica do solo (MOS) constitui importante componente dos solos de regiões tropicais e subtropicais, tendo papel importante em suas propriedades químicas e físicas. Com objetivo de avaliar as características da MOS em Latossolos brasileiros sob vegetação nativa e sua relação com a profundidade e com as características mineralógicas e texturais dos solos, foram realizados dois estudos. No primeiro estudo foi investigou-se o efeito do tratamento com solução de HF 10% na resolução espectral de RMN 13C e na qualidade da MOS em amostras de horizontes A e B de quatro Latossolos brasileiros. Os sucessivos tratamentos com HF melhoraram a resolução espectral em ambos os horizontes. As perdas de C ao longo dos tratamentos foram da ordem de 39 a 48% no horizonte A e 71 a 85% no horizonte B, porém não foram seletivas para nenhum dos grupos funcionais determinados por RMN 13C. No segundo estudo, amostras do horizonte A de oito Latossolos, sendo seis do Rio Grande do Sul sob vegetação de campo nativo, um do Distrito Federal sob vegetação de cerrado e um do Amazonas sob vegetação de floresta tropical foram submetidas ao fracionamento físico da MOS As frações obtidas foram analisadas por análise elementar e espectroscopia de RMN 13C CP/MAS. Microagregados de argila contendo óxidos de ferro, resistiram à dispersão de ultrassom a 450J mL-1. A proporção dos grupos C-O-alquil aumentou com a diminuição do tamanho de partícula e a razão C alquil/ C-O-alquil diminuiu, evidenciando o mecanismo de proteção da MOS devido à interação com a superfície dos minerais. Este comportamento foi mais acentuado nos solos argilosos do Rio Grande do Sul. A variação dos grupos funcionais da MOS em função do tamanho de partícula foi diferenciada entre os solos estudados, indicando que a comparação direta da qualidade e dinâmica da MOS em diferentes ambientes é limitada.