O estudo da exploração das fontes de matérias-primas está vinculado a um entendimento do espaço em múltiplos aspectos, entre eles, o geográfico, o geológico, o biológico e, principalmente o cultural. Envolve a percepção dos recursos quanto à previsibilidade, distribuição, densidade, disponibilidade e diversidade em uma determinada área. A rocha, enquanto um desses recursos, é o objeto de estudo desse trabalho, que propõe promover uma discussão sobre as variações nas estratégias de captação e uso das matérias-primas líticas presentes na indústria de seis sítios arqueológicos inseridos na paisagem da região, hoje conhecida como Cidade de Pedra, localizada na Bacia do rio Vermelho em Rondonópolis, MT. Nessa perspectiva, foram utilizadas técnicas de mapeamento geológico e análise petrográfica a fim de localizar as possíveis fontes de captação de recursos litológicos e propiciar uma análise da potencialidade da matéria-prima lítica enquanto indicativo da dinâmica entre as atividades humanas e a paisagem. Dessa forma, foi possível verificar que a apropriação das matérias-primas varia entre os sítios arqueológicos, indicando a exploração de diferentes fontes de recursos petrográficos, sendo que a área abrangida para coleta de matérias-primas líticas pode atingir aproximadamente 20 quilômetros. / The research into the exploitation of raw material sources is linked to the understanding of space in multiple aspects such as geographical, geological, biological and most af all its cultural characteristics. It involves having insights into the predictability, distribution, density and diversity of resources within a specific area. Rocks, as one of these resources, are the study object of this project which aims at carrying out a discussion about the varying strategies for collecting and using lithological raw material found on the works of four archeological sites in the region nowadays known as Cidade de Pedra (Stone City), within the Vermelho river basin in Rondonópolis. Aiming at this, geological mapping and petrographical analysis techniques were used in order to locate potential collecting sources for lithological raw material. By doing so, visited areas could be determined to offer the possibility of analyzing the potentiality of the lithological material as an indicator of the dynamics between human activities and the landscape. It was then possible to confirm that appropriation of raw material fluctuates from one archeological site to another, indicating different methods of exploitation of petrographic resources, considering that the collection of lithological material covers an area of up to 20 kilometers.

O experimento foi conduzido na FZEA/USP, Pirassununga, de julho de 1998 a junho de 2000, com objetivo de descrever os efeitos de intensidades de pastejo e de períodos de ocupação da pastagem na massa de forragem, perdas e valor nutritivo do capim-Mombaça. Foram estudados os efeitos de três intensidades de pastejo, representadas por três ofertas de forragem: baixa = (4%) - 4kg de matéria seca verde (MSV) para cada 100kg de peso animal em pastejo por dia; média = (8%) e alta = (12%) e dois períodos de ocupação dos piquetes, um e três dias. A área experimental constituía-se de 24 piquetes de 400 m2 cada (20 x 20 metros), divididos em quatro blocos de seis piquetes cada. Foram considerados dois períodos experimentais: época das águas (verão agrostológico), quando foram realizados quatro pastejos, com período de descanso de 35 dias e época da seca (inverno agrostológico), sendo realizados dois pastejos, com período de descanso de 70 dias. O delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso, com um arranjo fatorial 3 X 2 para tratamentos (3 ofertas x 2 períodos de ocupação), em parcelas subdivididas no tempo (pastejos), com 4 repetições. No verão, a produção de matéria seca verde do capim-Mombaça foi maior quando se fez o manejo mais leniente da pastagem, porém utilizando-se de menor período de permanência dos animais em pastejo. No verão e inverno, a relação F/H foi maior para o pastejo mais intenso e período de ocupação, condicionada por pastejo não seletivo e de maior consumo, perdas ou menor produção de hastes. No decorrer dos pastejos, o menor tempo de permanência nos piquetes condicionou a menor participação de lâminas foliares. A quantidade de material senescente do pré-pastejo foi maior quando se utilizou o pastejo mais leniente em associação com o menor período de permanência na pastagem durante o verão. Mesmo assim, a produção líquida de material verde foi maior. No inverno, apesar do material senescente ter sido crescente nas ofertas, a permanência de 3 dias, em pastejo mais intenso (4%), condicionou uma menor quantidade de material senescente. As condições climáticas foram determinantes no processo produtivo da planta forrageira, condicionando o balanço entre produção e perdas por senescência. Quando o pastejo foi mais leniente, a quantidade de matéria seca verde residual foi alta, mas independe do tempo de permanência. No entanto, quando se realizou o pastejo drástico, o menor tempo de permanência condicionou maior resíduo, porém com maiores perdas de matéria seca no chão. No verão e no inverno, o menor tempo de permanência dos animais nos piquetes condicionou as maiores perdas de matéria seca na planta pós pastejo. No entanto, essa foi compensada pela maior quantidade de matéria seca verde residual. As ofertas de forragem de 4% e 8%, no verão, e de 8% e 12%, no inverno, favoreceram maior consumo aparente de matéria seca. O mesmo comportamento foi observado para 3 dias de ocupação nas duas estações. No pastejo mais leniente, apesar de favorecer a seletividade, a planta apresentou folhas de menor teor protéico, nas duas estações. No entanto, o menor tempo de permanência nos piquetes, no verão, e o maior tempo, no inverno, num pastejo mais intenso, permitiram aos animais consumir uma lâmina foliar mais protéica e com menor teor de parede celular. No final do verão, o período de ocupação de 1 dia ou as ofertas de 4% e 8% apresentaram maiores teores protéicos. Por outro lado, os teores de fibra em detergente neutro e ácido oscilaram, mas permaneceram menores na oferta de 4%, no verão e no inverno. A relação inversamente proporcional entre os teores protéicos e de parede celular, com a diminuição da intensidade de pastejo, nas duas estações, condicionou a degradabilidade da matéria seca. Os baixos teores protéicos e os altos teores de parede celular, do resíduo, condicionaram o momento de retirada dos animais da pastagem, sendo mais crítico no inverno, devido sua quantidade e valor nutritivo. / This trial was conducted between July 1998 and June 2000 aiming at evaluating the effects of grazing intensity and grazing periods on mass of herbage, losses and nutritional value of Mombaçagrass. Treatments were comprised of combinations between three grazing pressures, represented by three levels of herbage allowance: low (4%); medium (8%) and high (12%), equivalent to 4, 8 and 12 kg of green dry matter/100 kg of body weight/day, and two grazing periods: one or three days. The experimental area was divided up into 24 400m2 paddocks (20 x 20m2), splitted into 4 blocks with 6 paddocks each. Grazing during "summer" were performed according to a 35-day rest period (4 grazings); and during "winter" according to a 70-day rest period (2 grazings). The experimental design was a complete randomized block in a 3 x 2 factorial arrangement, replicated four times. In "summer", Mombaçagrass dry matter yield was higher with lower grazing intensity and fewer days of animal grazing. The leaf/stem ratio was higher for hard grazings with longer grazing periods, since animals were not selective or either loss or less stem production was observed. Leaf lamina proportion decreased with grazing duration of 1 day in relation to 3 days. During "summer", the association between lower grazing intensity and short grazing period resulted in higher quantity of senescent material for the next period. However, net dry matter production was higher under those circumstances. In "winter", a three-day grazing period associated with intensive grazing (4%) resulted in a lower proportion of senescent material. Climatic conditions were important in the forage production system, providing the equilibrium between production and senescence losses. When grazing intensity is lower, amount of residual dry matter is higher, however it is independent of grazing period. However under high grazing intensity, shorter time of grazing lead to higher residual dry matter, but with larger losses of material on soil. During both "summer" and "winter", the shorter period of grazing, the higher the losses of dry matter after grazing period, although plants still kept more residual green tissues after grazing. Herbage allowances of 4 and 8 % ("summer") and 8 and 12% ("winter"), resulted in a bigger apparent dry matter consumption. The same result was observed for the 3 – day grazing period for both seasons. Lenient grazing, although favoring animal selectivity, resulted in plants with lower leaf protein content during both seasons. However, short grazing period during "summer" and long grazing period during "winter", when associated with hard grazing (4%), resulted in leaf tissues containing more protein with lower cell wall content. By the end of "summer", paddocks grazed for 1 day or at 4 or 8% of herbage allowance, showed higher leaf protein content. On the other hand, although neutral and acid detergent fiber content was somewhat variable, they were lower at low herbage allowance (4%), both in "summer" and "winter". The negative relationship between protein and cell wall content, when grazing intensity was reduced increasing herbage allowances, in both seasons, resulted in lower herbage dry matter degradability, lower protein and higher cell wall content in the residual forage at the time animals were removed from the paddocks. This was particularly critical in "winter", when residual herbage exhibited the lowest nutritive value.

Os recentes avanços em cosmologia observacional indicam que o universo esteja passando por uma fase de expansão acelerada. A determinação do mecanismo responsável pela aceleração cósmica constitui um dos problemas mais intrigantes na ciência hoje. Entre os diversos candidatos a mecanismo de aceleração, a explicação mais simples e econômica é assumir a existência de uma constante cosmológica associada à energia do vácuo. Contudo, essa interpretação leva a importantes problemas conceituais associados à natureza dessa componente. Nesta tese, investigamos a dinâmica de diferentes mecanismos de aceleração cósmica, comparando suas previsões com diversos testes observacionais. Em particular, demos ênfase aos cenários baseados na criação de matéria escura fria (CCDM), nos quais a presente aceleração do universo é produzida sem a presença de um fluido exótico, como consequência do processo de produção de partículas de matéria escura gravitacionalmente induzido. Inicialmente, propusemos um modelo no qual o mecanismo de criação de partículas é capaz de gerar uma cosmologia dinamicamente degenerada com o modelo padrão, CDM. Discutimos no chamado modelo de Lima, Jesus & Oliveira (LJO) a dinâmica cosmológica com criação de matéria escura fria e com pressão. Através de um teste estatístico de $\\chi^2$, mostramos que o modelo fornece ótimo ajuste aos dados de supernovas tipo Ia (SNe Ia). Posteriormente, estudamos a evolução de pequenas perturbações de densidade em um fundo homogêneo para modelos tipo CCDM, através do formalismo Neo-Newtoniano. Restringindo-nos ao modelo LJO, comparamos as previsões obtidas nesse contexto com as proveniente do modelo CDM. Mostramos que o modelo é capaz de fornecer excelente ajuste aos dados observacionais de medidas da taxa de crescimento linear, para o caso plano e com velocidade efetiva do som $c^2_=-1$. Ainda dentro do cenário CCDM, investigamos uma segunda proposta original, com capacidade de ajuste às observações similar aos modelos CDM e LJO com mesmo número de parâmetros livres, porém com dinâmica não degenerada com estes. Derivamos a dinâmica cosmológica do modelo e discutimos a sua viabilidade através da análise estatística de medidas de SNe Ia e do parâmetro de Hubble em diferentes redshifts $H(z)$. Finalmente, discutimos a dinâmica de um modelo com decaimento do vácuo ((t)CDM) e sua descrição em campos escalares. Assumindo como forma d o termo de vácuo uma série de potências truncada do parâmetro de Hubble, derivamos as equações dinâmicas básicas e as previsões cosmológicas do modelo. Mostramos que, quando a transferência de energia entre as componentes dos setor escuro se dá através da criação de partículas, modelos CCDM e (t)CDM podem compartilhar a mesma dinâmica e termodinâmica, dentro de certas condições. Adicionalmente, mostramos que o modelo é capaz de prover um bom ajuste às medidas de SNe Ia e da chamada razão CMB/BAO. Obtivemos ainda uma descrição do modelo (t)CDM por um campo escalar, estendendo a validade do modelo para outros espaços-tempos e outras teorias gravitacionais. Nossos resultados mostram que existem diversas alternativas viáveis ao atual modelo padrão em cosmologia, capazes de contornar os problemas as sociados à constante cosmológica. A discussão dessas alternativas é essencial para uma compreensão mais profunda acerca da dinâmica, da composição e do destino do universo. / Recent advances in observational cosmology indicate that the universe is undergoing an accelerating stage of expansion. The determination of the mechanism responsible for the cosmic acceleration is one of the most intriguing problems in science today. Among many candidates for the acceleration mechanism, the simplest and most economical explanation is to assume the existence of a cosmological constant associated with the vacuum energy. However, this interpretation leads to important conceptual problems associated with the nature of this component. In this thesis, we investigate the dynamics of different mechanisms of cosmic acceleration, comparing their predictions through several observational tests. In particular, we emphasize the scenarios based on creation of cold dark matter (CCDM), in which the present acceleration of the universe is produced without the presence of an exotic fluid as a result of the gravitationally induced dark matter production process. Initially, we have proposed a model in which the particle creation mechanism is able to produce a cosmology dynamically degenerated with respect to the standard model, CDM. We discussed the cosmological dynamics for the creation of cold dark matter and dark matter with pressure within the so-called model of Lima, Jesus & Oliveira (LJO). Through a statistical $\\chi^2$ test, we showed that the model provides a good fit to the type Ia supernovae (SNe Ia) data. Subsequently, we studied the evolution of small density perturbations in a homogeneous background for CCDM type models through the Neo-Newtonian formalism. Restricting ourselves to the LJO model, the predictions obtained in this context were compared with those from the CDM model. We showed that the model is able to provide a very good fit to the linear growth rate observational data, for a flat universe and effective speed of sound $c^2_=-1$. Also within the CCDM scenario, we discussed a second original proposal with similar goodnes-of-fit and same degree of freedom to the models CDM and LJO, but with a non-degenerated dynamics. We derived the dynamics of the model and discussed its viability through the statistical analysis of measurements of SNe Ia and Hubble parameter in different redshifts $H(z)$, obtaining results in complete agreement. Finally, we discussed the dynamics of a model with vacuum decay ((t)CDM) and its description by scalar fields. Assuming the form of the vacuum term as a power series in the Hubble parameter, we derived the basic dynamic equations and the cosmological predictions of the model. We showed that when the energy exchange between the components of the dark sector is through the creation of particles, CCDM models and (t)CDM can share the same dynamics and thermodynamics under certain conditions. Additionally, we showed that the model is able to provide a good fit to the SNe Ia data and measurements of the CMB/BAO ratio. We also derived a description of CDM model by a scalar field, extending the validity of the model for other space-times and other gravitational theories. Our results show that there are several viable alternatives to the current standard model of cosmology, able to overcome the problems associated with the cosmological constant. The discussion of these alternatives is essential to a deeper understanding of the dynamics,composition and fate of the universe.

Uma das alternativas encontradas para a reutilização de efluentes de esgotos tratados é o emprego deste material na agricultura como adubo orgânico, podendo substituir total ou parcialmente a adubação mineral. Essa prática, que se constitui de benefícios no que tange à reciclagem de nutrientes, representa uma economia de água no setor agrícola, estimada em cerca de 70% do consumo total no Brasil. Neste trabalho, pretendeu-se investigar o impacto na matéria orgânica do solo, submetido à irrigação com efluente proveniente de um biodigestor anaeróbio. <br />Através da realização de um experimento de campo, sob o cultivo de sorgo, realizou-se a comparação, em relação à matéria orgânica, de amostras de solo que receberam irrigação em dosagens diferenciadas do efluente tratado àquela de um solo \"testemunha\" (branco), o qual recebeu apenas irrigação com água ao longo do experimento e de um solo que recebeu anteriormente adubação convencional, segundo as recomendações do Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Estabeleceu-se, ainda, comparações com amostras de solo coletadas na mesma propriedade. Avaliou-se a estabilidade (humificação) da matéria orgânica, como indicadora da capacidade fertilizante do efluente, quando incorporado ao solo. A qualidade do efluente do biodigestor foi acompanhada antes do início do experimento, de modo a verificar suas características principais e particularidades. <br />A utilização de ferramentas como a PCA e planejamento fatorial foi de grande relevância para a análise dos resultados e condução dos experimentos. <br />As técnicas químicas e espectroscópicas mostraram que o benefício proporcionado pela adição de efluente ao solo, mesmo em um experimento de curta duração, pode apresentar alterações, mesmo que não sejam tão pronunciadas. <br />Os resultados obtidos para amostras de ácidos húmicos em relação ao tamanho de partículas evidenciaram um comportamento notado em estudos bastante recentes, em relação à estrutura das substâncias húmicas. / An alternative found for treated sewage effluents reuse is to apply this material in agriculture as a fertilizer, in order to replace totally or partially the mineral fertilizers. This practice, beyond inherent benefits due to nutrients recycling promotes agricultural water reuse, which is responsible of around 70% of the total water consumption in Brazil. In this work, it was intended to investigate the soil organic matter impact, under irrigation using effluent from an anaerobic biodigester. Through a field experiment under \"sorgo\" culture, a comparison was established, related to the soil organic matter, of soil samples that had been applied different treated effluent concentrations to soil samples that received only water (\"testemunha\"- blank) or water and mineral fertilizer according to the Campinas Agronomic Institute recommendations. Other comparisons, among soil samples under citrus culture were also established. The soil organic matter humification was evaluated, as an indication of the effluent fertilizing ability when applied in soil. The biodigester effluent features were checked before the experiment beginning, in order to verify its mais features and particularities. <br />Tools as Principal component Analysis and factorial design were of such relevance for the results analysis and experiments execution. <br />The spectroscopic and chemical techniques showed that the benefits from the effluent addition in soil, even in a short-term experiment, can present changes. <br />The results for the humic acids samples concerning the particles size evidenced the behavior presented in recent studies, related to humic substances structures.

A cultura da mandioquinha-salsa tem mostrado produção abaixo da demanda, na região sudeste, isso tem despertado o interesse dos produtores paulistas. Assim este trabalho teve como objetivo identificar algumas práticas na fase de produção de mudas e no sistema de cultivo, que permitam a expressão do potencial da cultura. As mudas foram avaliadas quanto ao tipo de propágulo: ápice e base do rebento maduro, e ápice do rebento juvenil; modo de pré enraizamento: canteiro de areia, tubete e plantio direto; no plantio de abril e no plantio de julho, em São Bento do Sapucaí -SP. O desempenho das plantas, a produção de raízes e rebentos, foi avaliado nos plantios de maio e de setembro, em Piracicaba - SP, utilizando as mudas produzidas em São Bento do Sapucaí. Durante o desenvolvimento das plantas, realizaram-se coletas de material vegetal, até o momento do transplantio e da colheita. Do período do pré-enraizamento até 30 dias após o transplantio no local definitivo, o propágulo juvenil apresentou o melhor desempenho. Contudo em épocas favoráveis podemos utilizar diversos tipos de propágulos, mediante a prática do pré-enraizamento dos rebentos. Em maio o ápice do rebento maduro pré-enraizado em tubete, promoveu uma produtividade estimada de 19,37 t/ha e na base do rebento maduro pré-enraizado em tubete 420.000 rebentos/ha As maiores quantidades raízes de melhor qualidade foram produzidas pelos rebentos maduros. No plantio de setembro os resultados foram insatisfatórios, com produtividade estimada de no máximo 1,65 t/ha de raízes. Em ambas as épocas de plantio os rebentos não serviram para serem utilizados como mudas, devido a infecções causadas por Xhanthomonas sp e Erwinia sp. Portanto, nesta região é possível a produção comercial de raízes. Entretanto é de fundamental importância, para se obter altas produtividades, utilizar rebentos maduros sadios e pré- enraizados. A instalação da cultura deve ser realizada no início do outono, para se colher as raízes durante o período de alta cotação e antes do aumento da pluviosidade. / The arracacha production in the southeast of Brazil has not met market demands, which has awakened the interest of growers. The purpose of the present work was to identify procedures in plantlets production and crop system which would allow the crop to express its full productive potential. Plantlets were evaluated considering the type of propagule (apex and base of mature shoots, and apex of juvenile shoots) and pre-rooting (in sand, in tubets or direct planting, without pre-rooting), for planting in April and July in São Bento do Sapucaí - SP. The plants performance and the production of roots and shoots were evaluated in crops planted in May and September in Piracicaba-SP, using plantlets produced in São Bento do Sapucaí. Plant material was collected during the plants development until transplanting and harvest. Juvenile propagules showed the best performance for plantlet production from the pre-rooting stage up to 30 days after transplanting to the field. However, in favorable periods several types of propagules undergoing pre-rooting can be used. In May, the plantlets produced from the apex of mature shoots pre-rooted in tubets promoted an estimate yield of 19.37 t/ha and 420,000 shoots/ha at the base of the mature shoots pre-rooted in tubets. Mature shoots yielded the largest amounts of best quality roots. Results were unsatisfactory for the September planting, with a maximum estimate yield of 1.65 t of roots/ha. Shoots were unsuitable for use as plantlets in both planting periods due to infections by Xanthomonas sp and Erwinia sp. The commercial production of roots in the studied region is possible. However, the use of good quality, pre-rooted shoots. The planting of the culture in mid-fall enable the harvest at the period of high market prices for the product, so that the harvest happens before the increase in rainfall, is fundamental to ensure high productivity and good quality.

O processo de compostagem é considerado um dos principais métodos sustentáveis de tratamento de rejeitos orgânicos provenientes dos centros urbanos. Sua importância reside em sua capacidade de sanitizar o material, estabilizar sua fração orgânica e ainda disponibilizar um produto final com características físico-químicas e biológicas que promoverão uma melhoria no sistema produtivo quando aplicado ao solo. Todavia, são vários os fatores que influenciam o desenvolvimento desse processo e exigem um equilíbrio tal que nos casos em que esse tratamento de resíduo é aplicado, muitas vezes o processo é incompleto e o produto final não apresenta as características adequadas de sanitização ou de promoção da qualidade do solo. Portanto, o presente estudo objetivou avaliar o efeito da apliação de inoculantes no desenvolvimento do processo de compostagem e a influência dessa aplicação nas características do produto final, sob a hipótese de que a adição de compostos biológicos energéticos aos resíduos promove a ação decompositora e potencializa o processo da compostagem. Para isso foram montadas leiras de compostagem com material orgânico produzido nos centros urbanos. Foram avaliados os seguintes tratamentos: inoculante usado em compostagem industrial, inoculante desenvolvido pelos pesquisadores e controle (pilhas de controle sem aplicação de inoculantes). Todas as leiras de compostagem foram avaliadas quando à sua temperatura, umidade e densidade, seu pH e conteúdo de macronutrientes, sua atividade microbiana, sua qualidade da matéria orgânica e emissão de gases do efeito estufa. Os dados obtidos demonstraram que o perfil da temperatura das leiras ao longo do processo acompanha o comportamento da atividade microbiológica. Os inoculantes aplicados não alteraram as condições físico-químicas do processo quando comparados ao controle. Foi observado um acúmulo de carbono na menor fração da matéria orgânica, indicando formação de substâncias recalcitrantes pela decomposição. A análise da emissão de gases do efeito estufa demonstrou que esse fator pode ser influenciado pelos manejos realizados sobre a leira de compostagem. Constatou-se que o uso de inoculantes não alterou significativamente nenhum dos parâmetros avaliados quando comparado ao controle, sendo que seu uso não promoveu melhorias na qualidade do produto final, nem tampouco se mostrou essencial ao bom desenvolvimento do processo de compostagem quando se trata resíduos orgânicos, que apresentam facilidade de decomposição. / The composting process is considered one of the main sustainable methods for treatment of the organic waste from urban centers. Its importance lies in its ability to sanitize the material, stabilize its organic fraction and also provide a final product with biological and physicochemical characteristics that will promote an improvement in the productive system when apllied to the soil. However, the factors that influence the development of this process are so many and require such an equilibrium that in cases where this residue treatment methodology is applied, the process is often incomplete and the final product does not have the appropriate sanitation or characteristics that promote soil quality. Therefore, the present study aimed to evaluate the effect of inoculant application on the development of the composting process and the influence of this application on the final product\'s characteristics. For this, composting piles were assembled with organic material produced in urban centers and applied an inoculant used in industrial composting, another one developed by the researchers and control cells were mantained without applications. All compost beds were evaluated for thier temperature, humidity and density, their pH and macronutrient content were measured, along with its microbial activity, quality of organic matter and the greenhouse gas emissions. The data obtained showed that the profile of the temperature of the piles during the process followed the behavior of the microbiological activity. The inoculants applied did not alter the physicochemical conditions of the process when compared to the control. It was observed a carbon accumulation in the smallest fraction of the organic matter, indicating the formation of recalcitrant substances by the decomposition. The analysis of greenhouse gas emissions showed that the management of the composting pile could influence this factor. It was found that the use of inoculants did not significantly alter any of the evaluated parameters when compared to control, and its use did not promote improvements in the final product\'s quality, nor was it essential for the proper development of ther composting process when dealing with organic urban waste, which is easly decomposed.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica e reatividade da matéria orgânica do solo (MOS) e substâncias húmicas (SH) em duas situações distintas, no que concerne ao manejo de solo, práticas agroflorestais e condições climáticas, avaliando o potencial de sequestro de C e mitigação de efeitos do aumento do efeito estufa. O estudo foi conduzido em dois campos experimentais, sendo o primeiro, instalado em Beltsville - Maryland, Estados Unidos, sob coordenação do Departamento de Agricultura norte-americano (USDA/ARS), composto por sistemas agrícolas convencionais com manejo mínimo (PC), plantio direto sem manejo (PD) e orgânicos com plantio direto (2, 3 e 6 anos, com adição de esterco aviário). O segundo campo experimental, instalado em Itatinga - São Paulo, Brasil, compreende área de reflorestamento de floresta de eucalipto, em duas fazendas (Entre Rios - ER - e Areona - AN) com perfis de solo diferentes (Latossolo e Neossolo quartzarênico, respectivamente) com e sem adição de biossólido. Para o primeiro campo foram coletadas amostras de solo até 30 cm em 5 incrementos, sendo realizado, em seguida, o fracionamento físico da MOS, em matéria orgânica particulada livre (MOPl) e oclusa (MOPo) para análises de espectroscopia na região do infravermelho (MIR) e pirólise acoplada a GC/MS (PY-GC/MS). Para o segundo campo experimental foram coletadas amostras de solo até 20 cm, seguindo de extração de SH para análises espectroscópicas. No campo experimental americano, observou-se maior teor de C nos sistemas de plantio direto, sobretudo nos sistemas orgânicos, em comparação ao sistema convencional (cerca de 24% de aumento). Os dados obtidos através da espectroscopia de MIR mostraram maiores graus de condensação e hidrofobicidade, influindo em maior humificação e resistência à atividade microbiana para as amostras nos sistemas orgânicos. Os resultados de PY-GC/MS foram analisados por testes não paramétricos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney, sendo observada a maior incidência de estruturas moleculares de caráter fenólico aromático em amostras de MOPo para os sistemas orgânicos considerados, e a maior ocorrência de núcleos condensados, oriundos de lignina e outras fontes, ligados a cadeias alifáticas em amostras de MOPl para os mesmos sistemas, em relação aos demais analisados em estudo. Os resultados obtidos para o campo experimental americano ilustrou maior impacto do manejo orgânico do solo, frente aos demais considerados, no que concerne ao potencial acumulo de carbono e incidência de estruturas mais condensadas e de maior recalcitrância. Os dados do segundo campo experimental, em áreas de reflorestamento de eucalipto no estado de São Paulo, demonstraram comportamentos distintos com maior teor de C e menor grau de humificação (cerca de 25 e 30%, respectivamente) para áreas submetidas à adição de biossólido para a fazenda Areona (AN), sendo observado perfil inverso para a fazenda Entre Rios (ER) (decréscimo de cerca de 20% para C e aumento de, aproximadamente, 100% no grau de humificação). Através dos dados obtidos através de espectroscopia de infravermelho, pôde-se observar maiores índices de condensação (grau de humificação), em ambas as fazendas, nas áreas sob adição de biossólido, ao passo que somente na fazenda ER foram observados maiores índices de hidrofobicidade (resistência à degradação microbiana) nestas mesmas áreas. Assim como nos resultados obtidos as amostras de solo intacto, foi observado maior grau de humificação para amostras de AH na fazenda ER, em áreas condicionadas com biossólido, ao passo que menor grau de humificação para as mesmas áreas na fazenda AN. Assim sendo, conforme mencionado, uma das áreas de reflorestamento tratada com biossólido mostrou aumento no teor de carbono no solo (em solo arenoso) e a outra mostrou decréscimo (solo com teor mediano de argila). As análises qualitativas, como determinação do grau de humificação da matéria orgânica em amostras de solos e substâncias húmicas, foram coerentes com o aumento ou decréscimo dos teores de carbono nos dois solos, dando consistência as observações das duas situações de campo analisadas. Dessa maneira, verificou-se o maior impacto da adição da aplicação de biossólido em Latossolos em relação à área de Neossolo quartzarênico. O entendimento e avaliação da resposta da matéria orgânica e seus constituintes húmicos frente a diferentes situações é de extrema importância para obtenção de sustentabilidade ambiental, no que concerne à mitigação de efeitos inerentes às mudanças climáticas globais. / The aim of the following study was to evaluate the dynamics and reactivity of soil organic matter (SOM) and humic substances (HS) in two different situations, regarding soil tillage, forestry practices and climate conditions, considering C sequestration potential and greenhouse effects mitigation. The study was conducted in two different field experiments, being the first one a long-term field trial project installed in Beltsville, Maryland - United States, coordinated by the United States Department of Agriculture (USDA), comprising different soil tillage systems as it follows: chiesel till (CT), no till (NT) and 2, 3 and 6-year organic agriculture (with poultry manure addition). The second experimental field was installed in Itatinga, São Paulo - Brazil, comprising an eucalyptus forestry system being two farms (Entre Rios - ER, and Areona - AN), presenting different soil prolife (Oxisol and Quartzarenic Neosoil) and sewage sludge (SS) amended areas. For the first experimental field soil samples were collected to 30 cm depth in 5 increments, followed by SOM physical fractionation in occluded and free particulate organic matter (oPOM and fPOM, respectively) for mid infrared (MIR) spectroscopy and pyrolysis coupled with gas chromatography/mass spectrometry (PY-GC/MS) analysis. For the second experimental field, soil samples were collected to 20 cm depth, followed by HS extraction and spectroscopic analysis. The results for the first experimental field showed a C content increase (about 24%) for the organic systems, comparing to the others considered. Data obtained by MIR spectroscopy showed higher condensation and hydrophobicity degrees, resulting in higher humification and microbial decomposition resistance, for the organic systems samples. The results obtained by PY-GC/MS were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney non parametric tests and it was observed a higher incidence of phenolic and aromatic molecular structures in oPOM samples, and a higher occurrence of condensed structures, derived from lignin and other sources, bonded to aliphatic chains, in fPOM samples for the organic systems analyzed, comparing to the others systems considered. This way, the results obtained for the American experimental field showed a higher impact of organic tillage systems, regarding the soil carbon accumulation potential and the incidence of more condensed and recalcitrant structures. The results regarding the second experimental field showed an interesting behavior with C content increase and humification degree decrease in the SS amended areas (about 25 and 30%, respectively) for the Areona (AN) farm, nevertheless, being observed an inverse behavior for the Entre Rios (ER) farm samples (about 20% C content decrease and nearly 100% humification degree increase). From the infrared spectroscopy data it could be observed higher condensation degree (inferring higher humification degree) in the SS amended areas for both farms considered, however only for the ER samples it was noted a higher hydrophobicity degree (higher microbial decomposition resistance). The same way noted for the soil samples, it was observed higher humification degree for humic acids samples in the SS amended areas for the ER farm, while for the AN samples it was noted smaller humification degree for its respective SS amended area. This way, as mentioned before, one of the SS amended forestry areas showed an increase in the soil C content (in the quartzarenic neosoil) while the other one presented soil C content decrease (oxisoil, with about 20% clay content). The qualitative analysis, such as organic matter humification degree determination for soil and HS samples were coherent to the C content increase or decrease observed for both soil profiles, being consistent to the results obtained on the field experiment scenario. This way, the results for the Brazilian experimental field showed a higher impact of the sewage sludge application in the Oxisol area, comparing to the Quartzarenic Neosoil one. The understanding and evaluation about organic matter and humic constituents response regarding different field situations is extremely important to achieve environmental sustainability and climate change effects mitigation.

Neste trabalho foi desenvolvido um software que calcula, de forma automatizada, o valor da difusividade térmica em função da temperatura em materiais. A técnica de Termografia no Infravermelho foi utilizada para a aquisição dos dados de distribuição de temperatura em função do tempo, os quais foram utilizados para ajustar uma função de temperatura encontrada por meio da equação de calor homogênea, aplicando as condições de contorno do problema. Para isso, uma câmera termográfica operando no infravermelho distante (8 m - 9 m) foi calibrada para captar temperaturas entre 185º C e 1300º C, e aquisição com frequência de 300 Hz. Foram empregadas como material de avaliação, 10 amostras de esmalte e 10 amostras de dentina, com dimensões de 4 x 4 x 2 mm, obtidas de dentes incisivos inferiores bovinos, as quais foram irradiadas de forma pontual com o laser pulsado de Er:Cr;YSGG (l = 2,78 m), por 10 segundos. Durante as irradiações, foi efetuado o registro das temperaturas atingidas nas amostras que começou 2 segundos antes da irradiação e continuou por mais 2 segundos após o término daquelas. Após as irradiações, as sequências de imagens térmicas digitalizadas obtidas foram processadas no software desenvolvido durante este trabalho, que gerou um arquivo com os dados da difusividade térmica em função da temperatura atingida, assim como forneceu os valores da difusividade térmica para o intervalo de decaimento da temperatura após cada pulso laser. O resultado médio de difusividade térmica obtido para o esmalte dental neste trabalho foi 0,0084±0,001 cm2/s para a região de temperatura de 220-550ºC. Este valor é aproximadamente constante até a temperatura de 550 ºC. O valor médio de difusividade térmica obtido para a dentina foi de 0,0015 0,0004 cm2/s na região de temperatura de 300-360 ºC, porém a difusividade térmica para a dentina aumenta para temperaturas mais altas. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que o uso da termografia no infravermelho, associado ao software desenvolvido, apresenta-se como um método eficiente para a determinação dos valores de difusividade térmica em função da temperatura de diferentes materiais. / Neste trabalho foi desenvolvido um software que calcula, de forma automatizada, o valor da difusividade térmica em função da temperatura em materiais. A técnica de Termografia no Infravermelho foi utilizada para a aquisição dos dados de distribuição de temperatura em função do tempo, os quais foram utilizados para ajustar uma função de temperatura encontrada por meio da equação de calor homogênea, aplicando as condições de contorno do problema. Para isso, uma câmera termográfica operando no infravermelho distante (8 m - 9 m) foi calibrada para captar temperaturas entre 185º C e 1300º C, e aquisição com frequência de 300 Hz. Foram empregadas como material de avaliação, 10 amostras de esmalte e 10 amostras de dentina, com dimensões de 4 x 4 x 2 mm, obtidas de dentes incisivos inferiores bovinos, as quais foram irradiadas de forma pontual com o laser pulsado de Er:Cr;YSGG (l = 2,78 m), por 10 segundos. Durante as irradiações, foi efetuado o registro das temperaturas atingidas nas amostras que começou 2 segundos antes da irradiação e continuou por mais 2 segundos após o término daquelas. Após as irradiações, as sequências de imagens térmicas digitalizadas obtidas foram processadas no software desenvolvido durante este trabalho, que gerou um arquivo com os dados da difusividade térmica em função da temperatura atingida, assim como forneceu os valores da difusividade térmica para o intervalo de decaimento da temperatura após cada pulso laser. O resultado médio de difusividade térmica obtido para o esmalte dental neste trabalho foi 0,0084±0,001 cm2/s para a região de temperatura de 220-550ºC. Este valor é aproximadamente constante até a temperatura de 550 ºC. O valor médio de difusividade térmica obtido para a dentina foi de 0,0015 0,0004 cm2/s na região de temperatura de 300-360 ºC, porém a difusividade térmica para a dentina aumenta para temperaturas mais altas. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que o uso da termografia no infravermelho, associado ao software desenvolvido, apresenta-se como um método eficiente para a determinação dos valores de difusividade térmica em função da temperatura de diferentes materiais.

A crescente demanda de água nas cidades tem feito o homem buscar diferentes fontes de irrigação de culturas na agricultura, em se tratando de uma atividade que requer um grande montante de água. Neste contexto, o uso de efluente de esgoto tratado (EET), industrial ou doméstico, substituindo a água utilizada na irrigação de várias culturas, tem se mostrado ser uma medida promissora para preservá-la para o consumo humano.O propósito deste trabalho foi avaliar através de técnicas espectroscópicas (Infravermelho com Transformada de Fourier - FTIR, Espectroscopia de Fluorescência, Espectroscopia de Absorção de UV-Visível, Ressonância Paramagnética Eletrônica - RPE), as mudanças na matéria orgânica do solo (MOS) e ácidos húmicos (AH) extraídos de solo irrigado ou não com efluente de esgoto tratado, nas seguintes condições de irrigação: SI (sem irrigação com EET), 100 (irrigação com EET e umidade de solo na capacidade de campo) e 200 (irrigação com EET e umidade de solo 100% acima da capacidade de solo). Além dessas técnicas foi determinada a porcentagem de carbono e utilizada a espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (FIL) para medir o grau de humificação de amostras de solo intacto, irrigados ou não com EET. As amostras de solo, sob cultura de cana-de-açúcar, foram coletadas em campo experimental situado em Lins-SP, em diferentes profundidades até 100 cm. As análises das amostras de solo demonstraram um decréscimo de porcentagem de carbono na faixa de 2 a 15% para as condições de irrigação com EET. O resultado é preocupante considerando tratar-se de solos com menos de 1% de conteúdo de carbono, e que tem com a aplicação do EET uma diminuição adicional na MOS, o que pode ser altamente limitante para a fertilidade e estrutura do solo. Os resultados obtidos por FIL para as mesmas amostras mostraram um aumento no grau de humificação variando de 9 a 30% nas áreas irrigadas com EET em relação às áreas não irrigadas com EET. Esse aumento do grau de humificação MOS é consistente com a diminuição de carbono do solo que mais provavelmente perde frações mais lábeis, permanecendo as mais recalcitrantes. Os espectros obtidos pela espectroscopia de FTIR para os AH analisados foram típicos, não mostrando diferença significativa, considerando as diferentes camadas de profundidade e irrigação ou não com EET. Os resultados obtidos por espectroscopia de fluorescência, usando três diferentes metodologias, de AH em solução mostraram, assim como a espectroscopia de FIL para amostras de solo, aumento no grau de humificação conforme aplicação de EET Assim como no caso da MOS, tal aumento no grau de humificação pode ser atribuído à degradação de frações de carbono mais lábeis e permanência das mais recalcitrantes dos ácidos húmicos analisados. Os resultados de razão E4/E6 (razão entre as intensidades de absorbância em 465 e 665 nm) para os AH analisados obtidos através da espectroscopia de absorção de UV-Visível denotaram decréscimo em seus valores nas camadas superficiais, comparando-se as três condições analisadas. Os resultados obtidos pela espectroscopia de RPE mostraram um aumento na concentração de RLS (radicais livres semiquinona) nos AH nas duas condições de irrigação, 100 e 200, sendo mais pronunciado na segunda. Corroborando com os resultados obtidos através das demais espectroscopias utilizadas, tal aumento da concentração de RLS provavelmente é oriundo de aumento de grau de humificação. Dessa forma, de acordo com os dados obtidos, o emprego de ET como fonte de irrigação em substituição à água, nas condições de solo analisadas são preocupantes, pois pode trazer limitações para a fertilidade e estrutura do solo, conforme evidenciado pelo decréscimo no conteúdo de MOS.Contudo, os experimentos devem ser continuados para confirmar e validar as tendências iniciais detectadas, bem como para buscar as alternativas de manejo dos solos e culturas para viabilizar a aplicação do EET em condições que sejam sustentáveis. / The increasing demand of water sources in the cities has done the man search for other different sources for irrigation of cultures in agricultural fields, hence it\'s an activity that demands a large amount of water. In this context, the use of treated sewage effluent (TSE), industrial or domestic, instead of water for irrigation of several cultures, has been shown to be a very promising way to save water for human consume.The purpose of this study is to evaluate by spectroscopic techniques (Fourier Transformed Infra-Red - FTIR, Fluorescence Spectroscopy, UV-Visible Spectroscopy and Electron Paramagnetic Resonance - EPR) the changes in the soil organic matter (SOM) and humic acids (HA) extracted from soils irrigated or not with treated sewage effluent, in the following concentrations of irrigation: SI (soil non-irrigated with TSE), 100 (soil irrigated with TSE and soil humidity in the same level of field capacity) and 200 (soil irrigated with TSE and soil humidity 100 % above field capacity). Besides these techniques, it was also determined the carbon percentage and used the Laser-Induced Fluorescence (LIF) spectroscopy to measure the degree of humification in samples of whole soil, irrigated or not with TSE. The soil samples analyzed in this study were collected from an experimental field in the city of Lins - SP, from a sugarcane culture soil, in the depth till 100 cm. The analysis of samples of whole soil showed a decrease in the carbon percentage in the range of 2 to 15% in the irrigation conditions comparing with the non - irrigated area. These results are preoccupying considering that it\'s a soil with less of 1% of carbon content, and has an additional decrease in the SOM when irrigated with TSE, what may cause limiting in the soil fertility and structure. The results obtained by LIF for the same samples, showed an increase in the humification degree varying from 9 to 30% in the irrigated area. This increase in the humification degree of soil organic matter (SOM) is consistent with carbon percentage decreasing in soil, which probably loses more labile fractions, remaining the most recalcitrant ones. The spectra obtained by the FTIR spectroscopy for HA analyzed were typical, not showing a significative difference, considering different layers of depth and treatment or not with TSE. The data obtained by fluorescence spectroscopy, using three different methodologies, of HA in solution showed, as well as the LIF spectroscopy for whole soils, an increment in the humification degree according to application of TSE. At the same way that happens with SOM, this increase in the humification degree may be attributed to degradation of carbon more labile fractions and remaining of the most recalcitrant ones in the humic acids. The results of E4/E6 ratio (ratio between the absorbance intensities at 465 and 665 nm) obtained by UV-Visible spectroscopy showed a decrease in the superficial layers, comparing the three conditions analyzed. The results obtained by the EPR spectroscopy showed an increase in the concentration of SFR (semiquinone free-radicals) in the HA with the increase of depth in the two conditions of irrigation, 100 and 200, being more pronunciated in the second treatment. Corroborating with the results obtained by the others spectroscopies, this increase in the SFR concentration probably may be attributed to the increase in the humification degree. In this manner, according with the obtained data, the use of TSE as source of irrigation replacing the water in the soil condition analyzed are preoccupying, hence it may cause limitations in soil fertility and structure, as evidenced by the decrease of the SOM content. However, the experiments must continue to confirm and validate the initials tendencies detected, and to search new alternatives for soil and culture tillage to make possible the TSE application in sustainable conditions.

Orientador: Mary Rosa Rodrigues de Marchi / Banca: Eny Maria Vieira / Banca: Christine Laure Marie Bourotte / Resumo: Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, HPAs, também usualmente denominados "poliaromáticos" são compostos que possuem dois ou mais anéis aromáticos condensados em sua estrutura. Essas substâncias constituem um grupo de micro poluentes e encontram-se amplamente distribuídas no ambiente, podendo ser detectadas no solo, principalmente devido aos processos de deposição atmosférica. A interação dos HPAs com o solo ocorre através da matéria orgânica aderida às partículas do solo, e essa interação será maior quanto maior for à superfície de contato. A importância ambiental da presença de HPAs em solo pode ser avaliada segundo duas perspectivas: a de impacto à biota do solo (micro e macroorganismos) e a potencial contaminação de água superficial pelo carreamento de partículas do solo pela chuva, ou processos de irrigação, até os mananciais. Atualmente, diversos órgãos ambientais, tanto de âmbito nacional quanto internacional, reconhecem os perigos em potencial da presença dos "poliaromáticos" distribuídos no ambiente, devido às características toxicológicas destes compostos e por serem altamente recalcitrantes. No Brasil uma das fontes mais importantes de HPAs, em algumas regiões de baixa circulação de veículos, é a queima da cana-de- açúcar. Esta cultura está presente em mais de 70% da área agricultável do Estado de São Paulo e, portanto a abrangência do impacto da queimada de cana-de-açúcar é considerável, sendo de grande importância o monitoramento dessas substâncias. Neste trabalho, foi desenvolvido um método para a análise de HPAs em solo, que inclui a dispersão em fase sólida com alumina seguida da eluição com hexano:acetona (1:1) (v:v) e cleanup adicional com Na2SO4:sílica gel:alumina (1:1:2) (m:m). O extrato obtido foi analisado por HPLC/Fluorescência. O desempenho deste método foi avaliado utilizando-se amostras ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs, also usually called "polyaromatics" are compounds that possess two or more condensed aromatical rings in its structure. These substances constitute a group of micro polluntants and meet widely distributed in the environment, being able to be detected in the soil, mainly due to processes of atmospheric deposition. The interaction of the PAHs with the soil occurs through the organic substance adhered to particles of the soil, and this interaction will be bigger how much bigger it will be to the faying surface. The ambient importance of the presence of PAHs in soil can be evaluated according to two perspectives: of impact to biota of the soil (micro and macroorganisms) and the potential superficial water contamination for the particle carry of the soil through rain, or processes of irrigation, until the sources. Currently, several environmental agencies, both nationally and internationally, recognize the dangerous potential of the presence of the "polyaromatics" distributed in the environment, due toxicological characteristics of these composites and for being highly recalcitrant. In Brazil one of the sources most important of PAHs, in some regions of low circulation of vehicles, it is the burning of the sugar cane. This culture is present in more than 70% of the arable land of the state of São Paulo and, therefore the extent of the impact of the sugar cane burning, is considerable, being of great importance the monitoring of these substances. In this work, was developed a method for the analysis of HPAs in soil, including solid-phase dispersion with alumina followed by elution with hexane:acetone (1:1) (v:v) and additional cleanup with Na2SO4:silica gel:alumina (1: 1: 2) (m:m). The extract was analyzed by HPLC/Fluorescence detection. The performance of this method was evaluated using ground samples ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre