O estudo foi dividido em quatro partes. Na primeira parte analisou-se o impacto do clima na estocagem de carbono em solos de canaviais sem a queima da palhada. Foram escolhidos três regimes climáticos contrastantes do centro-sul do Brasil. O potencial de seqüestro de carbono orgânica no solo (COS) foi determinado, em cada regime climático, de acordo com a taxa anual de carbono remanescente no solo proveniente da palhada depositada. Para obter esta taxa, compararam-se os estoques de COS em canaviais com e sem queima da palhada. Esse ganho anual foi comparado com a entrada anual de carbono via palhada depositada. O ganho anual de COS (0-30 cm) em canaviais sem queima da palhada não resultou em diferenças significativas por clima: 1, 97 Mg ha-1 (clima norte), 2,00 Mg ha-1 (clima centro) e 1,70 Mg ha-1 (clima sul). Os regimes climáticos estudados também não revelaram diferenças significativas entre suas temperaturas e precipitações médias anuais. Porém, o aumento anual de COS um pouco menor no clima sul levou à conclusão que o potencial de seqüestro de carbono diminui ligeiramente em latitudes mais altas, devido à maior precipitação no centro-sul do Brasil. Na segunda parte avaliou-se o impacto da palhada sobre a estabilidade de agregados dos solos, que foi calculada pelo método de fracionamento proposto por Six et al. (2000a). A estabilidade de agregados no solo do canavial sem a queima da palhada aumentou, em média, 15,3% por ano na profundidade 0-30 cm. Na terceira parte, avaliou-se a diferença da estabilidade de agregados entre canaviais e mata nativa. O solo da mata nativa mostrou uma estabilidade de agregados significativamente maior (7,2 vezes). Supõe-se que a estabilidade de agregados seja maior na mata nativa como resultado da maior presença de matéria orgânica e biota no solo. Na quarta parte avaliou-se a origem do carbono nos agregados estáveis em água de fluxo contínuo para determinar que forma de agregação possui a melhor proteção contra a decomposição de carbono. Houve uma diferença significativa de \'delta\'13C entre os macroagregados e microagregados na camada superior, com 10% mais \'delta\'13C nos macroagregados. Isto indica mais carbono derivado da cobertura vegetal atual (C4), ou seja, mais incorporação da palhada nos macroagregados. O \'delta\'13C da fração de partículas livres ou agregados não estáveis em água de fluxo contínuo é menor em todas as profundidades, indicando que a matéria orgânica recente (C4) encontra-se no solo principalmente de forma agregada estável em água, evidenciando seu papel fundamental na estabilidade dos agregados. Constatou-se também, que quanto mais novo o macroagregado, maior o seu teor em carbono. Nos microagregados verificou-se o efeito contrário. Quanto mais velho o microagregado, maior o seu teor em carbono. Isso indica que o microagregado possui uma melhor proteção contra a decomposição de carbono, e também a capacidade de um aumento no teor de carbono, no decorrer do tempo, em virtude da assimilação de carbono mais novo. Conclui-se, que em termos de seqüestro de carbono de longa duração, é propício avaliar mecanismos de proteção do carbono recalcitrante dentro dos microagregados e estudar como técnicas agrícolas podem proteger melhor esta fração / The study was divided in four parts. The first part investigated climate impact on soil carbon stocks in sugar cane fields cultivated without green trash burning. For this purpose, three contrasting climates were chosen in Central and Southern Brazil. The sequestration potential of soil organic carbon (SOC) was determined for each climate, calculating how much of the carbon derived from deposited green trash remains in the soil every year. To obtain this rate, SOC stocks of sugar cane fields cultivated with and without green trash burning were compared. The annual difference (0-30 cm) did not differ significantly between climates: 1, 97 Mg ha-1 (Northern Climate), 2,00 Mg ha-1 (Central Climate) and 1,70 Mg ha-1 (Southern Climate). The climates did not show significant differences between their average annual temperatures and their annual precipitation. Nevertheless, a slightly smaller gain of SOC stocks in the Southern Climate leads to the conclusion that higher latitudes tend to stock slightly less COS due to higher annual precipitation. The second part evaluated the impact of green trash deposition on soil aggregate stability, which was calculated according to Six et al. (2000a). Soil aggregate stability under sugar cane fields cultivated with green trash burning had an average increase of 15,3% for soil depth 0-30 cm. The third part studied soil aggregate stability between sugar cane and natural forest vegetation. The forest soil revealed significantly higher (7,2 times) aggregate stability, supposedly due to higher organic matter content and more soil biota. The forth part examined the origin of carbon inside water-stable aggregates to determine which aggregation form provides better protection against carbon decomposition. The top soil layer showed a significant difference in \'delta\'13C between macro-aggregates (10% more \'delta\'13C) and microaggregates which means that more carbon derived from green trash (C4) was incorporated in macro-aggregates. \'delta\'13C of free soil particles or water-unstable aggregates is smaller for all soil layers indicating that fresh organic matter (green trash) is predominantly encountered in a water stable aggregated form in the soil. Furthermore, a correlation analysis revealed that more recent macro-aggregates had higher C content. The opposite was observed for micro-aggregates: the older the micro-aggregate, the higher its carbon content, leading to the conclusion that microaggregates protect carbon better against decomposition and are also capable to enrich their carbon pool through C assimilation. Given its long-term soil carbon sequestration potential, it is recommended to investigate carbon protection mechanisms for the recalcitrant C pool in micro-aggregates and also to study how agricultural techniques could improve the protection of the recalcitrant C pool

A demanda por informações relativas à ciclagem de nutrientes no solo sob sistema plantio direto (SPD) motivou o estudo das variações da biomassa microbiana do solo (BMS) em áreas com diferentes texturas submetidas há longo tempo a esse tipo de manejo. Na região de Campos Gerais, Tibagi (PR) é adotada a seqüência de culturas soja e milho no verão, seguidos de trigo e aveia preta no inverno há mais de 20 anos. O objetivo foi monitorar as variações do C e N-microbianos durante um ciclo de rotação em quatro áreas, sendo três com histórico de 12 anos sob SPD, com textura muito argilosa (PD12-TmuA), argilosa (PD12-TA), e média argilosa (PD12-TmeA), e uma com histórico de 22 anos sob SPD com textura argilosa (PD22-TA). No período de 18 meses foram realizadas nove amostragens de solo em quatro camadas (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20 cm). Foram avaliadas também alguns parâmetros das raízes do milho e da soja no PD22-TA visando determinar a influência de culturas distintas (plantas C4 e C3) sobre a concentração de BM no perfil do solo. A diferença de dez anos no tempo de adoção do SPD determinou aumento do C-microbiano no PD22-TA sobre o PD12-TA nas camadas mais profundas do solo. O PD22-TA também apresentou em média 30,8 kg Nmic.ha -1 mais BM-N que o PD12-TA na camada 0-20cm, com menor amplitude de variação. As diferenças na textura dos solos há 12 anos sob SPD resultou em maiores médias de C e N-microbiano na camada 0-20 cm na área mais argilosa (PD12-TmuA), exceto nos 20 dias após o plantio do trigo (jun/01). O PD12-TA e o PD12-TmeA não apresentaram diferenças significativas nas quantidades de C-microbiano somente na camada de 0-5cm. O C-microbiano apresentou correlação com o N-NH4 + e o N-NO3 - que o N-microbiano, independente da textura, do tempo de adoção SPD e da seqüência de culturas. O sistema radicular fasciculado do milho totalizou 1324 kg C ha -1 e 58 kg N ha -1 , com maior densidade por comprimento e por matéria seca de raízes ativas e raízes em vias de decomposição na camada superficial. O sistema radicular pivotante da soja (392 kg C ha -1 e 21 kg N ha -1 ) teve contribuição maior de raízes finas e densidade por comprimento do que o milho. O efeito das raízes do milho sobre o C-microbiano atingiu camadas mais profundas do que as raízes da soja. O N-microbiano foi estimulado pela concentração das raízes finas ativas e pelas raízes em decomposição ou de forma indefinida, possivelmente devido à maior concentração de C e N de fácil assimilação liberado ao solo. Concluiu-se que em função do tempo de adoção do SPD o C-microbiano aumenta em profundidade e o N-microbiano apresenta menor variação na camada 0-20 cm. A quantidade de C e N-microbiano é influenciada pela textura do solo. Entretanto, solos de classes textural próximas e sob SPD podem apresentar quantidades iguais de C–microbiano na camada 0-5 cm durante o sistema de produção. / The demand for information about the nutrient cycling in soils under no-tillage motivated the study about soil microbial biomass (SMB) variations in different texture soils submitted for a long period to this kind of management system. The usual sequence of crops adopted for more than 20 years in Campos Gerais, Tibagi (PR) is soybean/corn during the summer and wheat/oats during the winter. The objective was to keep track of the microbial-C and N variations during a crop rotation cycle in four areas: three of them have been cultivated for 12 years under the no-tillage system, with a clay (PD12-TmuA), a sandy clay (PD12-TA), and a sandy clay loam (PD12-TmeA) texture, and a fourth, 22 years under the no-tillage system with a sandy clay loam textural class (PD22-TA). Nine soil samplings were performed during a period of 18 months, each time collecting four soil layers (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20 cm). Several corn and soybean root parameters were also evaluated in PD22-TA to determine the influence of diverse crops (C4 and C3 plants) on the microbial biomass concentration in the soil profile. The ten-year difference in no-tillage system adoption caused and increase of microbial-C in PD22-TA in relation to PD12-TA in the deeper soil layers. The PD22-TA also showed, on average, 30,8 kg Nmic.ha -1 more microbial-N than the PD12-TA in the 0-20 cm, with a narrower range of variation. The divergence in texture among the 12-year no-till sites resulted in higher microbial-C and N means in the 0-20 cm soil layer, except for 20 days after the wheat sowing. PD12-TA and PD12-TmeA did not show significant differences in the microbial-C amounts only for the 0-5cm layer. Microbial-C was more positively correlated with N-NH4 + and N-NO3 - than microbial-N, independently of soil texture, time since no-till adoption and crop sequence. The corn root system totaled 1324 kg C ha -1 and 58 kg N ha -1 in the upper soil layer, with higher density per length and per active root dry mass, and more roots in decomposition. The soybean root system (392 kg C ha -1 and 21 kg N ha -1 ) contributed more with fine roots and density per length than the corn. The effect of the corn root system on microbial-C reached deeper soil layers than the soybean roots. Microbial-N was stimulated by fine and active root concentration and by roots in decomposition phase, probably due to higher labile C and N concentration released to the soil. It was concluded that the microbial-C increased in depth along the period of no-till adoption, while the microbial-N showed less variation in the 0-20 cm soil layer. Both microbial-C and N are influenced by soil texture, although similar textural classes under no-till can maintain similar microbial-C amounts in the 0-5 cm soil layer during the crop production system.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_julia_rodegheiro_de_moraes.pdf: 5811350 bytes, checksum: 86272882a7e28229642085efacf1de0d (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / In southerm Rio Grande do Sul State, Brazil, cultivation of eucalyptus forests have been growed in the last few years, raising questions about possible impacts on local biome, characterized by herbaceous and shrub vegetation. This study aimed to evaluate soil microbial and carbon stocks changes due to eucalyptus cultivation in Pampa Biome. The evaluated soils were: Udalfs and Typic Udorthents derived from igneous plutonic rocks (granites), Lithic Udorthents derived from metamorphic rocks (schists and quartzites), and Udolls/Uderts derived from sedimentary rocks (shales and siltstones). Vegetation covers were homogeneous Eucaliptus saligna (7 years old) and native grassland. In each area three soil pits were opened with no less than 50cm deep. Pedogenetic horizons were identified and soil morphology was described. Disturbed and non disturbed soil samples were collected, the A horizon in 5cm intervals. Chemical attributes (exchangeable cations, potential acidity, water and SMP pH, total organic carbon and nitrogen) and physical attributes (particle size and coarse fractions) were determined for classification purposes. Soil bulk density was determined for soil profile carbon stocks calculation. In the 0-5, 5-10 and 10-15cm A horizon layers, the organic matter granulometric fractionation was performed for quantification of carbon and nitrogen in labile (POC and PN) and mineral associated (MOC and MN) fractions, as well as carbon management index (CMI). In the 0-5 and 5-10cm layers soil microbial biomass, microbial C (Cmic) and microbial N (Nmic), soil basal respiration, metabolic coefficient, and Cmic/TOC, Nmic/TN, Cmic/Nmic rates were determined. Compared to the native grassland, the seven years cultivation of eucalyptus did not modify soil carbon stocks of the profiles. Carbon stocks decrease in order Udolls/Uderts > Lithic Udorthents > Udalfs = Typic Udorthents. Labile fraction stocks (POC and PN) of the Udolls/Uderts were increased in the 0-5 and 5-10cm layers. Mineral associated fractions (MOC and MN) remained unaltered in all soils. TOC and TN distribution in the labile (POC/TOC and PN/TN) and stable (MON/TOC and MN/TN) fractions were modified only in the 5-10cm layer of the Udolls/Uderts. Carbon management indexes, except in Lithic Udorthents, indicate that eucalyptus cultivation did not decrease the organic matter quality and stocks in the soils. Soil microbial activity and biomass were not altered in comparison to the native grassland, with the exception of microbial carbon in the 5-10cm layer of the Typic Udorthents. / Na região sul do Estado do Rio Grande do Sul o plantio de eucalipto tem se intensificado nos últimos anos, levantando questões sobre os possíveis impactos que essa atividade possa causar sobre o bioma local, caracterizado por predomínio de vegetação herbácea e arbustiva. O presente trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nos atributos microbiológicos e nos estoques de carbono do solo pela introdução do cultivo de eucalipto no Bioma Pampa. Os solos avaliados foram: Argissolo Amarelo e Neossolo Regolítico, desenvolvidos de rochas ígneas plutônicas (granitos), Neossolo Litólico, desenvolvido de rochas metamórficas (xistos e quartzitos), e Chernossolo-Vertissolo Ebânico, desenvolvido de rochas sedimentares (siltitos). As coberturas vegetais selecionadas foram: área de cultivo homogêneo de Eucaliptus saligna (7 anos) e área de campo nativo. Em cada solo e tipo de cobertura foram abertas três trincheiras até a profundidade mínima de 50 cm. Os horizontes pedogenéticos foram identificados e descritos morfologicamente, coletando-se amostras deformadas e indeformadas, sendo o horizonte A estratificado de 5 em 5 cm. Em todos os horizontes e camadas avaliaram-se os atributos químicos (cátions trocáveis, acidez potencial, P disponível, pH em água e em SMP, C orgânico e N total) e físicos (granulometria e frações da amostra total) para fins de classificação e a densidade do solo para o cálculo dos estoques de carbono no perfil. Nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-15 cm do horizonte A realizou-se o fracionamento físico granulométrico da matéria orgânica, quantificando-se teores, estoques e distribuição de carbono e nitrogênio total nas frações lábil (COP e NP) e associada aos minerais (CAM e NAM) e o índice de manejo de carbono (IMC). Nas profundidades de 0-5 e 5-10cm, avaliou-se biomassa microbiana do solo, C microbiano (Cmic) e N microbiano (Nmic), respiração basal do solo, coeficiente metabólico, relações Cmic/COT, Nmic/NT, Cmic/Nmic. Em comparação ao campo nativo, o cultivo do eucalipto no bioma Pampa, após sete anos, não alterou os estoques totais de carbono (COT) no perfil dos solos avaliados. O COT na camada de 0-50cm decresceu na seqüência Chernossolo/Vertissolo > Neossolo Litólico > Argissolo Amarelo = Neossolo Regolítico. O estoque da fração lábil (COP e NP) do Chernossolo-Vertissolo Ebânico foi aumentado nas camadas de 0-5 e 5-10cm. A fração associada aos minerais (CAM e NAM) manteve-se inalterada em todos os solos. A distribuição do COT e NT nas frações lábil (COP/COT e NP/NT) e na fração estável (CAM/COT e NAM/NT) somente foi modificada na camada 5-10 cm do Chernossolo-Vertissolo Ebânico. Os índices de manejo de carbono, à exceção do Neossolo Regolítico, indicam que o sistema do cultivo de eucalipto não reduziu os estoques de matéria orgânica e a qualidade desses solos. A atividade e a biomassa microbiana do solo não se mostraram alterada em comparação ao campo nativo, com exceção do carbono microbiano na camada de 5-10 cm do Neossolo Regolítico.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:37:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Otavio_Anjo_ Leal.pdf: 3015490 bytes, checksum: 9aa49f1036fbaf2ea9a7b000aba3d983 (MD5) Previous issue date: 2011-03-10 / After the coal mining is necessary the topographic reconstruction of the area, origining constructed soils, which typically has low soil organic matter stocks (SOM). The cover crops can help to restore these stocks, improving constructed soil conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of cover crops on the total organic carbon stocks (TOC), carbon in organic matter fractions and the organic matter quality of a soil constructed after the coal mining. Two experiments were evaluated in a constructed soil in Candiota/RS, one with six years (E6), and another with two years (E2). The treatments were cover crops: Limpograss (T1), Pensacola (T2), Tifton Grass (T3) and Brachiaria Brizantha (T4), in E6 and T1 - Vaqueiro, T2 - Brachiaria Brizantha, T3 - Tanzania, T4 - Brachiaria Humidicola T5 - Limpograss, T6 Tifton Grass, in E2. In these treatments, were collected samples in the layer from 0.00 to 0.03 m of soil. For comparison, were collected in adjacent areas, samples from a constructed soil without vegetation (T8) and samples from a natural soil (Ultisol) with native vegetation (T9). In E6 were made the chemical and physical (grain size and densimetric) fractionations of SOM, determining the total nitrogen stocks (TN), TOC and carbon fractions, analysis of Fourier transform infrared (FTIR) of humic acid (HA) and laser induced fluorescence (LIF) of whole soil. It were calculated HA percentage (HI), ratio AH/fulvic acid (HR), the carbon management index (CMI) and the humification degree of SOM (HLIF). In E2, were made the same analysis, except for chemical fractionation. In E6 the higher HA stock was observed in T4, which did not differ from T1. The same occurred in the free light fraction (FLF) and in the occluded light fraction (OLF). The HR ranged from 0.27 to 1.0 and treatments with higher HI were T1 and T4, indicating a more humified SOM. According to FTIR analysis, the HA of T1, T2 and T4 resembled the T9, while the T3 resembled the T8. The constructed soil quality was improved mainly by T1 and T4, which had the highest CMIs. Compared to T8, the plants increased the TOC, TN, carbon in organic matter fractions and CMI, however, these values were lower than those at T9. In E2, the TOC stocks did not differ between treatments, and the higher NT stock was observed in T3, not differing from T2. The T2 and T3 presented the highest carbon stocks in the free light and coarse fractions and the highest CMIs. The plants increased the TOC, NT, carbon in organic matter fractions and the CMI in comparison to T8. In both experiments, the HLIF from the treatments was highest than the T9 and smallest than T8 and independent of plant specie there was partial restore of soil quality. The species most recommended to restore the degraded areas were Limpograss and Brachiaria Brizantha in E6 and Tanzania and Brachiaria Brizantha in E2. / Após a mineração do carvão é necessária a recomposição topográfica da área, originando solos construídos, os quais normalmente apresentam baixos estoques de matéria orgânica do solo (MOS). As coberturas vegetais podem recuperar estes estoques, melhorando as condições do solo construído. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de plantas de cobertura, sobre o estoque de carbono orgânico total (COT), carbono nas frações da MOS e sobre a qualidade da matéria orgânica de um solo construído após a mineração de carvão. Avaliou-se dois experimentos em um solo construído, em Candiota/RS, um com seis anos (E6), e outro com dois anos (E2). Os tratamentos constituíram-se de coberturas vegetais: Hemártria (T1), Pensacola (T2), Grama Tífton (T3) e Braquiária Brizantha (T4), no E6 e T1 Vaqueiro, T2 Braquiária Brizantha, T3 Tanzânia, T4 Braquiária Humidícola, T5 Hemártria e T6 Tifton, no E2. Amostrou-se o solo na camada de 0,00 a 0,03m nas áreas experimentais e em área adjacente, o solo construído descoberto (T8) e um solo natural (Argissolo Vermelho) com vegetação nativa (T9), para comparação. No E6 realizaram-se os fracionamentos químico e físico (granulométrico e densimétrico) da MOS, determinando-se os estoques de nitrogênio total (NT), de COT e carbono nas frações, análise de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) do ácido húmico (AH) e fluorescência induzida a laser (FIL) do solo inteiro. Calculou-se o percentual de AHs (HI), razão AH/ácido fúlvico (HR), o índice de manejo de carbono (IMC) e o grau de humificação da MOS (HFIL). No E2, realizaram-se as mesmas determinações, com exceção do fracionamento químico. No E6 o maior estoque de AH foi observado no T4, que não diferiu do T1. O mesmo ocorreu para as frações leve livre (FLL) e leve oclusa (FLO). O HR variou de 0,27 a 1,0 e os tratamentos com maior HI foram o T1 e o T4, indicando uma MOS mais humificada. Os espectros de FTIR dos AHs de T1, T2 e T4 assemelharam-se ao do T9, enquanto que, o do T3 assemelhou-se ao do T8. A qualidade do solo construído foi melhorada principalmente por T1 e T4 (maiores IMCs). As plantas elevaram os estoques de COT, NT, de carbono nas frações da MOS e o IMC em comparação ao T8, entretanto, estes valores foram inferiores aos do T9. No E2, os estoques de COT não diferiram entre os tratamentos e o maior estoque de NT foi observado no T3, que não diferiu de T2. Os maiores estoques de carbono na fração grosseira (CFG), na FLL e IMCs foram observados em T2 e T3. As plantas elevaram os estoques de COT, NT, carbono nas frações da MOS e o IMC em relação ao T8. Em ambos os experimentos, o HFIL dos tratamentos foi maior que o do T9 e menor do que o T8 e independente da espécie vegetal houve recuperação parcial da qualidade do solo, sendo as espécies mais recomendadas para recuperação do solo construído a Hemártria e a Braquiária Brizantha no E6 e a Tanzânia e a Braquiária Brizantha no E2.

Orientador: Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AndreMarcelode_D.pdf: 34076641 bytes, checksum: 9b864adff6bf9857ffe47d6b6afee68a (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As pesquisas atuais apontam que a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) é a técnica alternativa mais promissora para a determinação de carbono orgânico do solo (SOC) nos laboratórios de todo o mundo em substituição total ou parcial aos métodos tradicionais de via úmida. Considerado este fato, foi desenvolvido e validado um método para a determinação de SOC por espectroscopia NIR, visando seu empregado como método de rotina em laboratórios de análise de solos do Brasil. Para este fim, foram construídos modelos de calibração multivariada a partir de um número expressivo de amostras de solos (1490 amostras, 2.980 espectros) que englobam a variabilidade de solos brasileiros. Estes modelos foram validados através da submissão dos valores previstos das concentrações de matéria orgânica do solo (SOM) ao Programa de Análise de Qualidade de Laboratórios de Fertilidade (PAQLF). As questões envolvendo a transferência de calibração entre múltiplos instrumentos também foram abordadas e a regressão por vetores de suporte (SVR) foi avaliada como alternativa à regressão em mínimos quadrados parciais (PLS). Os resultados alcançados comprovaram de maneira contundente a robustez do método proposto e indicaram que o mesmo pode substitui o método de via úmida, superando seu desempenho em alguns casos. No estudo de transferência de calibração, foi demonstrado que quando dois ou mais espectrofotômetros NIR são empregados na aquisição dos dados, recomenda-se que ambos sejam de mesma configuração. Porém, quando instrumentos diferentes foram envolvidos, o método de atualização do modelo através da matriz aumentada apresentou resultados satisfatórios em relação aos demais métodos avaliados. Existem, no entanto, pelo menos dois gargalos da implementação da espectroscopia NIR em análises de rotina: (1) o elevado custo dos instrumentos em relação ao orçamento dos laboratórios de análise de solos no Brasil; e (2) a necessidade do emprego da quimiometria na etapa de modelagem dos dados. Ambas as questões podem ser solucionadas com políticas de subsídios para compra de instrumentos e intensivos treinamentos em quimiometria e espectroscopia NIR, que podem ser oferecidos pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária e por instituições de ensino superior do Brasil / Abstract: Current research indicates that near infrared spectroscopy (NIR) is the most promising alternative technique for the determination of soil organic carbon (SOC) in laboratories around the world in total or partial replacement traditional wet chemistry methods. Considering this fact, in this research it was developed and validated a method for determination of SOC by NIR spectroscopy, aiming its use in soils laboratories in Brazil as a routine analysis method. To this end, multivariate calibration models were constructed from a large number of soil samples (samples 1490, 2980 spectra) covering the variability of brazilian soils. These models were validated by the submission of the predicted concentrations of soil organic matter (SOM) in the Quality Program of Analysis of Fertility Laboratories (PAQLF). Issues involving the calibration transfer among several instruments were discussed and the support vector regression (SVR) was evaluated as an alternative to PLS. The results proved in a conclusive way the robustness of the proposed method and indicated that it can replace the wet chemistry method, outperforming it in some cases. Some general recommendations that can be drawn from this work are: when two or more NIR spectrophotometers are involved, it is recommended purchase or apply those of same configuration because the transfer methods evaluated generate better models when compared to those of different configuration. However, when different instruments are involved, the method of model updating through the augmented matrix showed satisfactory results when compared to other methods evaluated. There are at least two bottlenecks of the implementation of the NIR spectroscopy method in routine analysis of soil laboratories: (1) the cost of NIR spectroscopy instruments and their maintenance are considered high in relation to the budget of the laboratories of soil analysis in Brazil and (2) the spectral data treatment, which requires the use of chemometrics. Both aspects that hinder the implantation of NIR spectroscopy as a routine method can be solved, with a policy of subsidies to purchase equipment and intensive training in chemometrics that can be offered by Brazilian Corporation of Agricultural Research (Embrapa) and also by brazilian teaching institutions / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

A cana-de-açúcar têm despertado o interesse mundial como fonte alternativa de energia renovável. Para que a cultura se estabeleça globalmente como alternativa à produção de bioenergia, questões de sustentabilidade devem ser consideradas. Nesse sentido, a fertilização nitrogenada desempenha papel fundamental, pois influencia a produtividade do canavial e, por outro lado, pode ocasionar impactos ao ambiente se manejada inadequadamente. O objetivo deste estudo foi elucidar questões recentemente levantadas a respeito do manejo da cana-de-açúcar em áreas colhidas sem queima, tais como (i) a colheita mecanizada sucessiva poderá ocasionar degradação física do solo que comprometerá o desenvolvimento do sistema radicular da cultura? (ii) a aplicação de elevadas doses de N sobre a palha e sem o cultivo das soqueiras irá alterar a arquitetura radicular da cana-de-açúcar? e (iii) é possível desenvolver métodos diagnósticos de N do solo para dar suporte ao manejo da adubação nitrogenada da cana-de-açúcar? Três estudos foram desenvolvidos para elucidar as questões acima descritas. Do primeiro capítulo conclui-se que a colheita mecanizada sucessiva do canavial, sem o cultivo da soqueira, altera as propriedades físicas da camada superficial do solo, com efeito negativo na densidade radicular da cultura. Valores de resistência à penetração (RP) inferiores a 0,75 MPa não comprometem o crescimento radicular da cana, porém RP entre 0,75 a 2,0 MPa diminui a densidade radicular e, a partir de 2,0 MPa, há restrição severa ao crescimento radicular. O segundo capítulo apresentou a variação no crescimeno radicular da cana-de-açúcar no ciclo de primeira soqueira, em duas áreas (Usina Santa Adélia, USA e São Martinho, USM) e em função de doses de N aplicadas no plantio (0 ou 120 kg ha-1 N) e na soqueira (0 e 150 kg ha-1 N). O efeito da adubação nitrogenada no crescimento de raízes da cana-de-açúcar variou entre as áreas. Em ambos experimentos, a variação na biomassa de raízes durante o ciclo foi mais influenciada pelas propriedades dos solos do que pelas doses de N. Na área da USM a adubação nitrogenada de soqueira aumentou a densidade de raízes na camada superficial (0-0,2 m) e próximo às plantas (<0,3 m), enquanto que no experimento da USA nenhum efeito foi observado. Não houve efeito residual da adubação nitrogenada de plantio na biomassa e no acúmulo de N nas raízes e na parte aérea. A aplicação de altas doses de N na superfície do solo e sobre a palha não alterou significativamente a arquitetura do sistema radicular da cultura. O terceiro capítulo avaliou a resposta à adubação nitrogenada de soqueira em dez experimentos de campo no Estado de São Paulo. Os solos foram divididos em altamente responsivo, moderadamente responsivos e não responsivos. Estudos subsequentes em laboratório mostraram que os solos diferiram quanto à capacidade de fornecimento de N. A mineralização bruta separou adequadamente os solos quanto à responsividade ao N, enquanto o testes químicos Illinois Soil Nitrogen Test e Destilação a Vapor Direta apresentaram resultados promissores, podendo ser realizados em laboratórios de rotina de análise de solo em um dia de serviço. Estudos adicionais devem ser realizados para verificar a viabilidade de testes de N no solo para melhorar o manejo da adubação nitrogenada da cana-de-açúcar. / Sugarcane has been a promissing crop for renewable energy production around the world. In order to establish sugarcane as a globally alternative for bioenergy production, sustainability issues should be considered. Synthetic nitrogen (N) fertilizers plays a key role in sugarcane production but, if used improperly, causes environmental threats. The goal of this study was to elucidate current questions about sugarcane management in unburned areas, as follows (i) the sucessive mechanical harvesting could decrease the soil physical quality and thus compromise root system development? (ii) applying high N rates over the sugarcane straw, without further cultivation would modify the sugarcane root architecture? and (iii) is it possible to use soil N mineralization indexes in order to improve the N management of sugarcane? Three studies were carried out in order to elucidate the aforementioned issues. The findings of the first study is that successive mechanical harvesting without further soil cultivation modify the physical properties of the superficial soil layer, with negative effects on root density. No limitations on root growth occurs when penetration resistance (PR) is lower than 0,75 MPa, but PR from 0,75 to 2,0 MPa decreases root density and PR higher than 2,0 MPa causes severe restriction to root growth. The second study shows the variation in sugarcane root growth over the first ratoon cycle in two trials (Santa Adelia Mill, USA and Sao Martinho Mill, USM) as related to N rates applied at planting (0 or 120 kg ha-1 N) and to the ratoon (0 and 150 kg ha-1N). The effect of N fertilizer addition in sugarcane rooting varied between sites. In both trials, the variation in root biomass was more influencied by soil properties than by N supply. At USM site, ratoon N fertilization increased root density in the superficial soil layer (0-0,2 m) and close to the plants (<0,3 m), while at the SA site no effect of N was observed. There was no carry over effect from N applied at planting in the evaluated parameters (root and shoot biomass and N accumullation). Applying high N rates over the sugarcane straw does not affect significantly the sugarcane root architecture. The third study assess the N fertilizer response of sugarcane in ten field trials at Sao Paulo State. The soils were categorized in highly responsive, moderately responsive and non-responsives to N fertilization. Further studies developed under laboratory conditions showed differences in the soil\'s N supplying power. The gross mineralization succesfully identified the soils responsiveness to N, and the chemical tests Illinois Soil Nitrogen Test and Direct Steam Distilation showed promising results and can be performed in routine soil analysis in one work day. Further studies are warranted to assess the feasibility in using soil N tests to improve N fertilizer management in sugarcane.

Este estudo foi desenvolvido no Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC) e no Parque Estadual Carlos Botelho (PECB), na região sudeste do Brasil. A área é caracterizada pela presença de vegetação nativa de Floresta Atlântica de Encosta e no caso do PEIC, também por Restinga e vegetação de manguezal. Foram coletadas amostras de solos a partir de trincheiras ou tradagens, e amostras em dois mangues, Sítio Grande e do rio Jacariu. Análises isotópicas (12C, 13C, 14C, 14N, 15N) e biológicas (palinologia, diatomologia) foram utilizadas nesse estudo para entender a história da paleovegetação da região durante do Pleistoceno tardio e o Holoceno, assim como suas relações com as mudanças climáticas. Os dados isotópicos (\'delta\'13C, 14C) da matéria orgânica dos solos (MOS) em dois pontos do PEIC mostraram valores de \'delta\'13C característicos de plantas C3 (aproximadamente -27,0%o), indicando a presença de vegetação de floresta nos últimos 10.800 anos AP. Em três pontos (CB1, CB2 e TURVI) do PECB os dados isotópicos (\'delta\'13C) da MOS indicaram a presença de plantas C3 em todo o perfil analisado. Nos pontos TOR e FAZ os valores de \'delta\'13C foram mais enriquecidos (entre -20,9%o e -23,5%o) nas camadas mais profundas, indicando a presença de uma vegetação menos densa que a atual, com uma provável presença de plantas C3 e C4, no período de aproximadamente 25.000 a 15.000 anos AP, sugerindo a presença de um clima mais seco. De aproximadamente 15.000 anos AP até o presente um empobrecimento isotópico (até -28,0%o) foi observado indicando a expansão da floresta, provavelmente associada à presença de um clima mais úmido que o período anterior. No mangue Sítio Grande os valores de \'delta\'13C foram mais empobrecidos (até -28,0%o) entre aproximadamente 40.000 e 19.000 anos AP. Os valores mais empobrecidos de \'delta\'13C associados com altos teores de carbono (até 40%) e da razão C/N (até 130) indicaram a presença de uma floresta na atual área do mangue e o abaixamento do nível relativo do mar. A presença de pólen de Ilex, Alchornea, Weinmannia, Rapanea, Symplocos, Drimys e Podocarpus sugerem a presença de uma floresta característica de clima mais frio e úmido que o atual entre 40.000 e 19.000 anos AP. Entre 19.000 e 2.200 anos AP observou-se um hiato sedimentar (provavelmente erosivo), atribuído a prováveis atividades neotectônicas ocorridas na região. Os valores mais enriquecidos de \'delta\'13C (aproximadamente -26,0%o e -24,0%o) associados com menores valores de COT (entre 0,3% e 6,0%) e razão C/N (entre 2 e 27), juntamente com a presença de diatomáceas marinhas, indicaram a presença do mangue e o retorno da linha de costa na posição atual na região desde pelo menos 2.200 anos AP. No mangue do rio Jacariu os resultados de \'delta\'13C apresentaram valores entre -24,0%o e -26,0%o. Os valores de COT e da razão C/N associados com os valores de \'delta\'13C indicaram uma mistura de plantas C3 e fitoplâncton na composição da matéria orgânica. As diatomáceas encontradas foram características de ambiente estuarino-lagunar e estiveram presentes aproximadamente nos últimos 1.500 anos AP / This study was developed in the Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC) and Parque Estadual Carlos Botelho (PECB), in the southeastern region of Brazil. The area is characterized by the presence of native vegetation of Atlantic Forest and in the case of PEIC, also for Restinga and mangrove vegetation. Soil samples were collected from trenches and by drilling. Were collected two cores in the Sítio Grande and Jacariu mangroves. Isotope (12C, 13C, 14C, 14N, 15N) and biological (pollen and diatoms analysis) tools were used in the study to understand the paleovegetation history of the region during the late Pleistocene and Holocene and its relation to climatic changes. The soil isotope data (\'delta\'13C) of soil organic matter (SOM) at two locations in the PEIC area showed values characteristics of C3 plants (approximately -27,0%o), indicating the presence of forest vegetation during the last 10.800 years BP. In three locations (CB1, CB2 and TURVI) in the PECB area the isotope data (\'delta\'13C) of SOM indicated the presence of C3 plants in the whole profile. In the locations TOR and FAZ the values were more enriched (from -20,9%o e -23,5%o) in the deeper horizons, indicating the presence of a less dense vegetation than the present, with a probable mixture of \'delta\'13C, 14C plants, in the period of approximately 25.000 to 15.000 years BP, suggesting the presence of a drier climate. From 15.000 years BP to the present, a isotopic depletion (até -28,0%o) was observed and associated with the expansion of the forest, probably associated to the presence of a more humid climate than the previous period. In the Sítio Grande mangrove the \'delta\'13C values were more depleted (approximately -28,0%o) from 40.000 to 19.000 years BP. The higher values of total organic carbon (40%) and C/N ratios (130), associated with more depleted \'delta\'13C values observed during this period indicated the predominance of C3 land plants in the location at present occupied by the mangrove and the decrease of the relative sea level. The presence of pollen of Ilex, Alchornea, Weinmannia, Rapanea, Symplocos, Drimys and Podocarpus during the period of 40.000 to 19.000 years BP suggest the presence of a colder and humid climate than today. From 19.000 to 2.200 years BP a sedimentary hiatus (probably erosive) was observed, attributed to a neotectonic activity in the studied area. The presence of mangrove since at least 2.200 years BP in its present position and the return of the marine cost line is associated with the values of COT (from 0,3% to 6%) and C/N ratio (from 2 to 27), more enriched \'delta\'13C values (from approximately -26,0%o e -24,0%o) and the presence of marine diatoms. In the Jacariu mangrove the \'delta\'13C results associated with the smallest values of total organic and C/N ratios, probably indicated a mixture of marine phytoplankton and C3 land plants in the composition of the organic matter. The marine diatoms were present approximately in the last 1.500 years BP and they are characteristics the estuarine site

Os objetivos deste estudo foram: 1) avaliar por meio da análise elementar (C, N, H, S, O), Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) às características dos ácidos húmicos (AHs) extraídos do solo do manguezal de Pai Matos (Cananéia-SP-BR) sob diferentes tipos de vegetação (Rhizophora mangle, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Spartina alterniflora) e condições de redução, bem como às características dos AHs extraídos do solo de marismas espanholas também sob diferentes tipos de vegetação (Galícia: Spartina maritima, Juncus maritimus e Phragmites australis; Valência: Phragmites australis e Scirpus maritimus) e condições de redução; e 2) avaliar por meio da Pirólise-associada à cromatografia gasosa/espectrometria de massas (Pi-CG/EM) às características da matéria orgânica (MO) extraída do solo destes ecossistemas sob os mesmos tipos de vegetação e condições e redução. O carbono orgânico total, o nitrogênio total, o enxofre total e os valores de Eh e pH dos solos estudados também foram analisados. Os resultados mostraram que o ambiente predominantemente redutor dos solos estudados ocasionou uma maior incorporação de N e S e uma menor concentração de radicais livres semiquinona (CRLS) em relação aos AHs derivados de solos de ecossistemas terrestres, sugerindo desta forma, a presença de uma matéria orgânica (MO) menos humificada no solo das áreas de estudo; entretanto, somente os AHs extraídos do solo do manguezal apresentaram uma maior razão atômica H/C e O/C em relação aos AHs derivados de solos terrestres. A CRLS também foi maior nos AHs das camadas subsuperficiais dos solos estudados, sugerindo que o ambiente mais anóxico ocasionou um maior grau de humificação da MOS destas camadas, entretanto, como os manguezais e as marismas são ambientes de sedimentação, a contribuição de uma matéria orgânica mais humificada de origem terrestre previamente depositada nas áreas de estudo também pode ter ocasionado este resultado. Entre as diferentes vegetações estudadas, foi observada uma maior relação C/N e CRLS dos AHs extraídos do solo sob Rhizophora e Avicennia (manguezal) e uma maior relação C/N dos AHs extraídos do solo da marisma de Valência-ES, sugerindo uma maior recalcitrância da MOS sob estas vegetações. Os espectros de FTIR não permitiram verificar variações significativas na composição química e estrutural dos AHs obtidos dos solos sob as diferentes vegetações e condições de redução; entretanto, observo-se através da Pi-CG/EM uma maior concentração de compostos lignificados na MO extraída do solo sob Avicennia e Rhizophora (manguezal) e da marisma de Valência-ES, também sugerindo uma maior recalcitrância e menor humificação da MOS destas áreas de estudo. Além disso, observou-se que a maior decomposição da MOS ocasionou o decréscimo no conteúdo de lignina com o acréscimo relativo de compostos alifáticos; o acréscimo dos compostos alifáticos de cadeia curta em detrimento ao acúmulo dos de cadeia longa; a perda da dominância dos alcanos/alquenos de cadeias ímpares em relação aos de cadeias pares; e o acréscimo de compostos orgânicos de origem microbiana nos solos estudados. / The goals of this study were: 1) evaluate by elemental analysis (C, N, H, S, O), Electronic Paramagnetic Resonance (EPR), and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) the characteristics of the humic acids (HA) extracted from the soil of Pai Matos mangrove forest (Cananéia, SP, BR) under different vegetation types (Rhizophora mangle, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Spartina alterniflora) and soil reduction conditions, as well as the HA extracted from Spanish salt marsh soils (Galícia and Valência) under different vegetation types (Galicia: Spartina maritima, Juncus maritimus, and Phragmites australis; Valencia: Phragmites australis e Scirpus maritimus) and soil reduction conditions; and 2) evaluate by Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) technique the characteristics of the SOM extracted from the these study areas under the same vegetation types and reduction condition. The total organic carbon, the total nitrogen, the total sulfur, and the soil pH and Eh in the field also were analyzed. The results showed that the predominantly anoxic soil condition caused the higher N and S content in the HA of both study areas than the HA derived from terrestrial soils and marine environments, and that the studied HA also showed a lower semiquinone-type free radical (SFR) content than terrestrial soils, thus suggesting a lower humification degree of the SOM derived from the study areas; however, only the HA derived from de mangrove forest soil showed a higher H/C and O/C atomic ratio than the HA derived from the terrestrial soils and marine environments. In addition, the SFR content also was lower in the surface soil layers, suggesting the input of a fresh and labile plant-derived organic matter as responsible by the lower humification degree of the SOM derived from these layers; however, as mangroves and salt marshes are sedimentation environments, it is likely that besides the more anoxic soil condition, a more humified organic matter (OM) derived from terrestrial soils also may cause the highest SFR content observed in the subsurface soil layers. Among the different vegetation types, also was observed a higher C/N ratio of the soil and HA derived from Valencian salt marsh, as well as both a higher C/N ratio and SFR content in the HA extracted from the soil under Rizhophora and Avicennia (mangrove), suggesting a more recalcitrant SOM in these sites. The FTIR spectras did not show significant variation among vegetation types and soil depths, and finally, by the Py-GC/MS technique was observed that the OM derived from the Valencian salt marsh soils and from the soil under Avicennia and Rhizophora (mangrove) showed a more recalcitrant SOM (higher lignin content) than the SOM derived from the soil under the other vegetation types studied. In addition, it was also observed that the SOM decomposition caused a decrease in lignin contents and a relative increase in aliphatics; an increase in short-chain aliphatics at the expense of longer ones; a loss of odd-over-even dominance in the n-alkanes and n-alkenes; and an increase in microbial products in the studied soils.

Com o objetivo de avaliar, durante cinco anos, o efeito de dois sistemas de manejo dos resíduos culturais, colheita tradicional com queima prévia (CQ) e colheita sem queima (SQ), sobre a produtividade da cana-de-açúcar e a dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta em função do nitrogênio introduzido através do fertilizante e dos resíduos culturais, foi instalado um experimento com adubação no plantio com 63kg.ha-1 de N com os seguintes tratamentos: (T1) 15N-SA (sulfato de amônio) e colheita SQ, recebendo na primeira colheita o total dos resíduos não marcados produzidos no T2; (T2) SA e colheita SQ, recebendo na primeira colheita o total dos resíduos marcados produzidos no T1; e (T3) 15N-SA e colheita CQ. Anualmente, na época da colheita, a planta foi dividida em colmos, ponteiros e palhada; o solo (<2000µm) foi amostrado nas camadas de 0-15, 15-30 e 30-50cm, e foram determinadas as frações granulométricas correspondentes a tamanho de partícula 200-2000µm (Fl, fração orgânica leve e Fp, fração mineral pesada), 53-200µm (Fom, fração organo-mineral) e <53µm (Fsa, fração silte-argila). As variáveis determinadas foram produtividade de colmos (Mg.ha-1); nitrogênio total (Nt, kg.ha-1), nitrogênio derivado do fertilizante (QNddF, kg.ha-1) e nitrogênio derivado dos resíduos (QNddR, kg.ha-1) em solo e planta; e carbono total no solo (C, Mg.ha-1). Em todos os anos, observou-se maior produtividade (p<0,05) e maior absorção de nitrogênio (p<0,05) no tratamento CQ em relação ao SQ. Considerando a quantidade de resíduos que permaneceu no sistema e seu conteúdo de Nt, o potencial estimado de reciclagem de N no sistema SQ foi de 65% do Nt contido na parte aérea da cultura. O potencial de perda de Nt foi estimado em 85% do nitrogênio da parte aérea no sistema CQ. Na colheita da cana-planta, a recuperação do QNddF no sistema solo-planta foi de 46,9kg.ha-1, sendo que 63,0% foi medido na parte aérea. Nos anos seguintes, observou-se uma diminuição exponencial do NddF recuperado na parte aérea da planta. No sistema SQ, o NddF recuperado no sistema solo-planta no segundo ano foi significativamente superior (p<0,05) que no sistema CQ. Aproximadamente 95% do NddR ficou imobilizado no solo, permanecendo no sistema no final da colheita da quarta cana-soca. Os conteúdos de carbono e nitrogênio nas frações do solo apresentaram valores crescentes na seguinte ordem: Fsa>Fom>Fl. A Fsa continha mais de 70% do C e do Nt do solo. O sistema de manejo dos resíduos não influenciou o conteúdo de carbono do solo, nem sua distribuição nas frações granulométricas. Na avaliação da colheita da última cana-soca (2002), o sistema SQ apresentou valores de Nt superiores (p<0,05%) em Fl e Fom na camada 0-15cm, e em Fom na camada 30-50cm. Os conteúdos de NddF e NddR nas frações do solo aumentaram na ordem Fsa>Fom>Fl. No sistema SQ, na colheita da primeira cana-soca em 1999, a ordem no conteúdo de NddF foi Fl>Fom>Fsa. No mesmo ano, a ordem no conteúdo de NddR foi Fl>Fsa>Fom. O enriquecimento em 15N dos resíduos gerados durante o ciclo da cana-planta explica os maiores conteúdos de 15N em Fl. / To evaluate during five years the effects of two trash management systems in a sugarcane crop, the traditional harvest system with trash burning before harvest (CQ) and an alternative system without trash burning (SQ), on stalk yield and nitrogen nutrition of the crop, and on the distribution in the soil-plant system of the nitrogen introduced by fertilizer and trash, an experiment was carried out in Piracicaba, SP, Brazil, with the following treatments fertilized at planting with 63kg.ha-1 of N: (T1) 15N-labeled ammonium sulfate (AS), harvested with SQ system, and after the first harvest received all the unlabeled trash from T2; (T2) unlabeled AS, harvested with the SQ system, and after the first harvest received all the 15N-labeled trash from T1; and (T3) 15N-AS, and harvested with the CQ system. Annually, at harvest, plants were divided in stalks, tips and residues; and the soil (<2000µm) was sampled in the 0-15, 15-30 and 30-50cm layers, and physically fractionated in particle sizes of 200-2000µm (Fl, light organic fraction, and Fp, heavy mineral fraction), 53-200µm (Fom, organomineral fraction) and <53µm (Fsa, silt-clay fraction). The evaluated variables were: stalk yield (Mg.ha-1); total nitrogen (Nt, kg.ha-1), nitrogen derived from fertilizer (NddF, kg.ha-1), and nitrogen derived from residues (NddR, kg.ha-1) in soil and plant; and total carbon in soil (C, Mg.ha-1). During all years, stalk yield and uptake nitrogen were higher (p<0.05) in the CQ than in the SQ system. Considering the quantity of residues that remained in the system and their Nt content, the estimated potential of N recycling for the system SQ was 65% of the Nt contained in the aboveground parts of the crop. For the CQ harvest system, the potential loss of N was estimated as 85% of N in the aboveground parts of the crop. In the cane-plant harvest, the recovery of NddF in the soil-plant system was of 46,9kg.ha-1 (63,0% were found in the aboveground part of the crop). In the following years, an exponential decrease of NddF recovered in the aboveground part of the plant was observed. In the SQ harvest system, the NddF recovered in the soil-plant system in the second year (first ratoon cane) was significantly higher (p<0.05) than in the CQ system. Approximately, 95% of NddR were immobilized in the soil, remaining in the system at the end of the crop of the fourth ratoon cane, four years after that it have been added. The contents of total carbon and nitrogen in the soil fractions presented growing values in the following order: Fsa>Fom>Fl. The fraction Fsa contained more than 70% of the total C and total N of the soil. The harvest system did not influence the soil carbon content neither his distribution in the fractions. At the fourth ratoon cane (2002), the SQ system presented values of Nt higher (p<0.05%) in Fl and Fom in the 0-15cm layer, and in Fom in the 30-50cm layer. The 15N-residues from the first crop cycle explain the higher content of 15N in Fl.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-06-05T14:40:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Schardosin, Janaina.pdf: 3840457 bytes, checksum: ffe3148238384650d2997e09aff27ed0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T14:40:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Schardosin, Janaina.pdf: 3840457 bytes, checksum: ffe3148238384650d2997e09aff27ed0 (MD5) Previous issue date: 2018-04-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de humificação, conversão de resíduos orgânicos em húmus, é um fator importante na compreensão da dinâmica da matéria orgânica. A sua quantificação, é fundamental para o estudo da evolução química dessa substância. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as amostras de ácidos húmicos (AHs) e quantificar o grau de humificação do solo e das frações físicas (por tamanho de partículas). As análises de Espectroscopias de Fluorescência de Raios X por Dispersão de Comprimento de Onda, Fluorescência na região do Visível, Espectroscopia Vibracional na região de Infravermelho e de Absorção na região do Ultravioleta e Vísivel, Espectrocospia Raman, acompanhadas das técnicas de Análise Térmica, Microscopia Eletrônica de Varredura com Canhão Eletrônico por Efeito de Campo e Espalhamento Dinâmico da Luz foram utilizadas. A quantificação do grau de humificação mostrou que AHs extraídos da profundidade (10- 20 cm) possuem estruturas aromáticas mais condensadas. A fração de AH que apresentou maior grau de humificação foi a extraída do solo com a adição de calagem, o que demonstra uma influência do calcário na aceleração do processo de humificação. O estudo das frações granulométricas do solo, determinou, com espectroscopia de infravermelho, os atributos orgânicos que estão associados as frações do solo e, que a maioria dos minerais presentes nas frações granulométricas, foram identificados como sendo caulinita, haloisita, quartzo e gibbsita. Já para o estudo da humificação dos AHs extraídos das frações granulométricas, a quantificação do grau de humificação, do maior para o menor, é procedente da fração silte, seguidos da fração argila e, por fim, a fração areia. / The humification process, conversion of organic waste into humus, is an important factor to understand the organic matter dynamics. Its quantification is vital for the study of this substance chemical evolution. This study aimed at characterizing humic acid (HA) samples and quantify the degree of soil humification and physical fractions (particle size). The analysis of Spectroscopies of wavelenght dispersive X-ray fluorescence, visible fluorescence, vibrational infrared region, ultraviolet and visible light absorption and Raman along with the techniques of Thermal Analysis, scanning electron microscopy with field effect gun and dynamic light scattering were employed. The humification degree quantification revealed that the HA extracted from the 10-20cm depth presented more polycondensed structures. The HA fraction that presented the highest humification degree was extracted from the soil with the addition of liming, which demonstrates the limestone influence in the acceleration of the humification process. The study of the soil granulometric fractions determined, with infrared spectroscopy, the organic properties that are associated to soil fractions and that most of the minerals present in the granulometric fractions, were identified as kaolinite, halloysite, quartz and gibbsite.The study of the humification in the HA extracted from the granulometric fractions quantified the humification degree and revealed the highest values in the silt fraction followed by the clay fraction and, finally, the lowest values were found in the sand fraction.