The aim of this study was to compare and contrast mineral and microbial nitrogen concentrations in soils of semi-natural and natural mountain spruce forests in the Březník area, the Bohemian Forest National Park, under dead wood and four plant dominants with respect to different forest management after windstorm and bark beetle events applied in 1997.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Land-use change and soil type can have significant impact on microbial communities of soil. The Pampa biome in recent decades has undergone severe changes in landscape due to landuse change, mainly for the introduction of exotic tree plantation and croplands. Different landuse in Pampa biome were evaluated to determine the effect on the structure of soil microbial communities. Furthermore, due to the presence of various soil types present in this biome, we investigated whether different soil type harbor different microbial communities. Soil samples were collected at two sites with different land-uses (native grassland, native forest, exotic tree plantation and cropland) and in a typical toposequence in Pampa biome formed by Paleudult, Albaqualf and alluvial soils. The structure of soil microbial community (archaeal and fungal) was evaluated by RISA and soil functional capabilities were measured by microbial biomass carbon and metabolic quotient. We detected different patterns in fungal and archaeal community driven by land-use change and soil type showing that both factors are significant drivers of microbial community structure and activity. Acacia and Eucalyptus afforestation presented the most dissimilar communities when compared with natural vegetation. Although differences in the communities were detected, the soils tested shared most of the taxonomic unities and only a proportion of the community suffers changes caused by human interference. / A mudança do uso da terra e o tipo de solo podem exercer impactos significantes sobre a comunidade microbiana do solo. O bioma Pampa Brasileiro, nas últimas décadas, tem sofrido severas mudanças na paisagem devido à mudança no uso da terra, principalmente pela introdução de plantações de árvores exóticas e pelos cultivos agrícolas. Diferentes usos do solo no bioma Pampa foram avaliados para determinar o efeito sobre a estrutura das comunidades microbianas do solo. Além disso, devido à presença de vários tipos de solo presentes neste bioma, foi investigado se diferentes tipos de solos abrigam diferentes comunidades microbianas. Amostras de solo foram coletadas em duas áreas com diferentes usos do solo (pastagem nativa, mata nativa, plantações de árvores exóticas e cultivo agrícola) e em uma topossequência típica no bioma Pampa formado por Argissolo, Planossolo e solos aluviais. A estrutura das comunidades microbianas do solo (arqueas e fungos) foi avaliada por RISA e capacidades funcionais do solo foram mensuradas através de carbono da biomassa microbiana e quociente metabólico. Diferentes padrões foram detectados nas comunidades de fungos e arqueas influenciados pela mudança no uso da terra e pelo tipo de solo, mostrando que ambos são importantes fatores da estrutura e atividade da comunidade microbiana. Florestamentos de acácia e eucalipto apresentaram as comunidades mais diferentes quando comparados com a vegetação natural. Embora diferenças nas comunidades foram detectadas, os diferentes usos e tipos de solos avaliados compartilham grande parte das unidades taxonômicas e mostram que apenas uma parte da comunidade sofre alterações causadas pela interferência humana.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-10-06T13:45:42Z No. of bitstreams: 1 DissNFG.pdf: 936583 bytes, checksum: d13eaef283b99d1b87d5c09bdca4689a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:27:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNFG.pdf: 936583 bytes, checksum: d13eaef283b99d1b87d5c09bdca4689a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:28:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNFG.pdf: 936583 bytes, checksum: d13eaef283b99d1b87d5c09bdca4689a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T20:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissNFG.pdf: 936583 bytes, checksum: d13eaef283b99d1b87d5c09bdca4689a (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The fauna invertebrate epigeic, as well as biomass and microbial activity are shown efficient indicator of soil quality, because they have high sensitivity to changes in the environment. The sensitivity of these biological attributes of the soil plays a fundamental role in the assessment of anthropogenic activities, with a tool to monitor soil quality. The objective of the study was to evaluate the quality of the soil, using as biomarkers to epigeic invertebrate fauna, biomass and microbial activity in different coffee cultivation systems. The study was conducted in 2015 at a private estate in the municipality of Santo Antônio do Jardim, SP. The experimental design was randomized blocks in split plot in time, with five repetitions. The treatments consisted of three coffee cultivation systems and two witnesses areas: 1) Coffee in consortium with tree and Urochloa cv. decumbens species; 2) Coffee in consortium with Urochloa cv. decumbens; 3) Coffee in exclusive culture; 4) area with ground fallow and 5) native vegetation fragment. The bioindicators were evaluated in two periods, the first in April and the second in July 2015. To evaluate the epigeica invertebrate fauna were installed in the center of each area five pitfall traps ("pitfall"), totaling 25 traps. The characterization of epigeica invertebrate animals was made based on the taxonomic composition (%); density (number of individuals); richness (number of groups); Shannon diversity index; evenness index of Pielou. The microbial biomass was evaluated by collecting soil samples at depth 0,0 to 0,10 m. The variables evaluated were: microbial biomass carbon, basal respiration, metabolic quotient, microbial quotient and soil organic carbon. It was evaluated also the accumulation of litter (t ha-1) and soil moisture (kg kg- 1). The collection dates only influenced epigeic invertebrate fauna. As for the vii coffee cultivation systems and witnesses influenced all biological attributes of soil quality in this study. The native vegetation fragment system shows the more diverse and more complex plant, and favoured the development of biological attributes soil quality (abundance of organisms on frequency of taxonomic groups, microbial biomass carbon, basal respiration and microbial quotient), followed by Coffee wooded and Urochloa cv. decumbens, fallow, Coffee intercropped with Urochloa cv. decumbens, Coffee in exclusive culture. / A fauna invertebrada epigéica, assim como a biomassa e a atividade microbiana se mostram eficientes indicadoras de qualidade do solo, por apresentarem alta sensibilidade as alterações no ambiente. A sensibilidade desses atributos biológicos do solo tem papel fundamental na avaliação das atividades antrópicas, sendo uma ferramenta para monitorar a qualidade do solo. Objetivou-se com o trabalho avaliar a qualidade do solo, utilizando como bioindicadores a fauna invertebrada epigéica, a biomassa e, a atividade microbiana em diferentes sistemas de cultivo do cafeeiro. O estudo foi conduzido no ano de 2015 em uma propriedade particular localizada no município de Santo Antônio do Jardim, SP. O delineamento experimental adotado foi o blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas no tempo, com cinco repetições. Os tratamentos foram constituídos por três sistemas de cultivo do cafeeiro e duas áreas testemunhas: 1) Cafeeiro em consórcio com espécies arbóreas e Urochloa cv. decumbens; 2) Cafeeiro em consórcio com Urochloa cv. decumbens; 3) Cafeeiro em cultivo exclusivo; 4) Área com solo em pousio e 5) Fragmento de vegetação nativa. Os bioindicadores foram avaliados em duas épocas, sendo a primeira no mês de abril e a segunda no mês de julho de 2015. Para avaliação da fauna invertebrada epigeica, foram instaladas no centro de cada área cinco armadilhas de queda (“pitfall”), totalizando 25 armadilhas. A caracterização da fauna invertebrada epigeica foi realizada com base na composição taxonômica (%); densidade (nº de indivíduos); riqueza (nº de grupos); índice de diversidade de Shannon; índice de equabilidade de Pielou. A biomassa microbiana foi avaliada coletando-se amostras de solo na profundidade 0,0 - 0,10 m. As variáveis avaliadas foram: carbono da biomassa microbiana, respiração basal, quociente metabólico, quociente microbiano e o carbono orgânico do solo. Foi avaliado também, o acúmulo de serrapilheira (t ha-1) e a umidade do solo (kg kg-1). As épocas de coleta influenciaram somente a fauna invertebrada epigéica. Já os sistemas de cultivo do cafeeiro e as testemunhas influenciaram todos os atributos biológicos da qualidade do solo avaliados neste estudo. O sistema Fragmento de vegetação nativa se mostra o mais diversificado e de maior complexidade vegetal, e favoreceu o desenvolvimento dos atributos biológicos de qualidade solo (abundância de organismos, frequência relativa dos grupos taxonômicos, carbono da biomassa microbiana, respiração basal e quociente microbiano), seguidos por Café arborizado e Urochloa cv. decumbens, Pousio, Cafeeiro consorciado com Urochloa cv. decumbens e Cafeeiro em cultivo exclusivo.

A mudança do uso da terra modifica os ciclos dos elementos no solo, com alterações nos fluxos dos gases do efeito estufa (GEE). O tempo de implantação do sistema plantio direto associado a uma planta de cobertura (SPD) pode recuperar o estoque de carbono (C) no solo e mitigar o aumento da temperatura global devido à elevação da concentração dos gases do efeito estufa. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nos estoques de C e N do solo com o tempo de implantação do SPD tomando como referência absoluta a condição original (Cerradão) e, também com referencia relativa áreas com mudança do uso da terra, uma sob pastagem, e outra sob plantio convencional. O estudo foi realizado em áreas situadas no município de Rio Verde-GO (17º50\' a 18º20\' S e 51º43\' a 50º19\' O), em um Latossolo Vermelho distrófico com teores de argila entre 50 e 70 %. O delineamento experimental empregado foi inteiramente casualisados com parcelas subdivididas, constando de doze áreas, estas divididas em três sub-áreas cada qual com seis pontos de amostragem e cinco profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm). As áreas amostradas foram três sob Cerradão (CE, 2CE e 3CE); uma sob pastagem (PA), uma sob plantio convencional (PC), e sete em SPD com uma área de conversão do plantio convencional para o SPD (PD 0) e áreas com 4, 5, 7, 8, 10 e 12 anos de implantação do sistema (PD 4, PD 5, PD 7, PD 8, PD 10, PD 12). As variáveis estudadas foram: os atributos físicos e químicos, os estoques de C e N e a composição isotópica do 13C/12C e 15N/14N. Os fluxos dos GEE (CO2, N2O e CH4) foram determinados no CE, PA PC e PD com 8, 10 e 12 anos, além das quantidades de N-inorgânico e C e N-microbiano. Os resultados deste estudo mostraram que o SPD promoveu melhoria nos atributos físicos como a redução da compactação do solo, e nos atributos químicos como o aumento do pH e da disponibilidade de K, P, Ca e magnésio nas camadas superficiais do solo. Os estoques de C e N foram maiores nas áreas sob Cerradão (80 e 4 Mg ha-1, respectivamente para o C e N). Os menores valores nos estoques de C foram reportados no PD 0, PC e PA (54; 62 e 64 Mg ha-1, respectivamente). O tempo de implantação do SPD aumentou o estoque de C no solo, de modo que no PD 12 foi encontrado estoque de C igual as áreas sob Cerradão. A taxa anual de acúmulo de C no SPD foi calculada em 1,26 Mg ha-1 ano-1 (0-40 cm). As quantidades médias de C e N-microbiano e N-inorgânico foram encontradas no CE, o Nnitrato correspondeu a 60 % do total em todas as áreas. A maior emissão total em Cequivalente foi observado na PA (160 kg ha-1 ano-1), no CE foi de 135 kg ha-1 ano-1, enquanto que para o PC e SPD as emissões foram de 121 e 129 kg ha-1 ano-1, respectivamente. O seqüestro de C no solo sob SPD para a situação avaliada foi de 1,13 Mg ha-1 ano-1. O SPD mostrou neste estudo, que é uma prática agrícola que melhora as condições do solo, promovendo o aumento no estoque de C sem o aumento nas emissões de N2O e CH4 podendo tornar-se uma alternativa para mitigar as emissões dos GEE, garantindo a sustentabilidade do sistema produtivo / The land-use change transforms the elements cycles in the soil, with alterations in the greenhouse gas (GHG) emissions. The time of implementation of the no-tillage system associated with a cover crop (NT) can recover the carbon (C) stocks in the soil and thus mitigate the global temperature increase due increasing GHG concentration. Therefore, the objective of this work was to evaluate the alterations of the soil carbon and nitrogen stocks following implementation time of no-tillage (NT) system taking as absolute reference the original condition (Cerradão) and, also, as relative reference, areas with other land use change, one under pasture, and other under conventional tillage. The study was done in areas located at Rio Verde (Goias state, Brazil) (17°50\' to 18°20\' S and 51°43\' to 50°19\' W), in a Oxisol (very clayed Red Dystrofic typic Latosol) with clay contents in the range 50 - 70 %. At each site, samples were taken randomly with subdivided parcels; these sites were divided in three sub-areas with six sampling locations and five depths (0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 cm.). The sampled sites were three under ?Cerradão? (CE, 2CE and 3CE); one pasture (PA), one conventional tillage (CT), and seven situations under no-tillage system with an area recently converted from conventional tillage to no-tillage (NT 0), and areas with 4, 5, 7, 8, 10 and 12 years of implementation of the no-tillage (NT-4, NT-5, NT-7, NT-8, NT-10 and NT- 12). The variables studied were: physical and chemical attributes, the C and N stocks and the isotopic composition of 13C/12C and 15N/14N. The GHG emissions (CO2, N2O and CH4) were measured in CE, PA, CT and NT with 8, 10, and 12 years together with the quantity of inorganic-N and microbial C and N. The results of this study showed that these no-tillage systems guaranteed the physical attribute improvement with the decrease of the soil compaction and in the chemical attributes with increase of pH and of the availability of K, P, Ca and magnesium in the soil superficial layers. The carbon and nitrogen stocks were higher in ?Cerradão? (80 and 4 Mg ha-1, respectively to C and N). The lowest values in the carbon stocks were reported in NT-0, CT and PA (54; 62 and 64 Mg ha-1, respectively). The implementation time of no-tillage (NT) system increased the carbon stock in the soil, leading to carbon stock in the NT-12 area in the same level of the ?Cerradão? areas. The annual soil C accumulation in the NT system was calculated in 1,26 Mg ha-1 yr?1 (0-30 cm). For all areas, the average quantities of C and microbial-N and inorganic-N were found in CE, nitrate-N corresponded 60 % of the total. The highest total emission in C-equivalent was observed in PA (160 kg ha-1 yr-1), in CE it was 135 kg ha-1 yr-1, and amounted 121 and 129 135 kg ha-1 yr-1 for the CT and NT respectively. The carbon sequestration in the soil under (NT) for the studied situations was 1,13 Mg ha-1 yr-1. The No-tillage (NT) system studied showed to be an agricultural practice that improves the soil condition, promoting the increase of carbon stock without the increase of N2O and CH4 emissions, being thus an alternative to diminish the GHG emissions, and guaranteeing the sustainability of the productive system

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:25:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Manoel_Ribeiro_Holanda_Neto.pdf: 1116819 bytes, checksum: dc8fb2273ba993e46e43090911a68a5d (MD5) Previous issue date: 2011-04-08 / The city of Candiota/RS has the largest coal mine in Brazil, with 38% of the entire national product extracted from open-pit mines. The inadequate disposal process of tailings from mining leads to loss of soil, surface water and changes in physical, chemical and biological attributes. The restoration degraded areas involves a set of actions that provide the functionality to restore ecosystem. The Revegetation is an important step in recovery of these soils which aims the landscaping the area, erosion control and restoration of physical, chemical and biological soil properties. This work aimed to evaluate the effect of different cropping systems on chemical and microbiological attributes of a constructed soil after the coal extraction. In an area of coal mining of the, located in Candiota, RS. The experimental design was composed by randomized blocks with four replications, with the following treatments of crops: T1 - Capim Vaqueiro (Cynodon dactilon (L.) Pers.); T2 - Braquiária (Brachiaria brizantha (Hochst.) Stapf); T3 - Capim Tanzânia (Panicum maximum Jacq); T4 - Braquiária humidícula (Brachiaria humidicola (Rendle) Schweickt); T5 - Hemártria (Hemarthria altissima (Poir.) Stapf & C. E. Hubbard); T6 - Grama Tifton (Cynodon dactilon (L.) Pers.); T7 - Capim Vaqueiro+Grama Tifton; T8 - Capim Vaqueiro+Hemártria; T9 - Braquiária brizantha+Grama Tifton; T10 - Braquiária brizantha+Hemártria; T11 - Capim Tanzânia+Grama Tifton; T12 - Capim Tanzânia+Hemártria; T13 - Braquiária humidícula+Grama Tifton; T14 - Braquiária humidícula+Hemártria, and T15 (SC) constructed soil without vegetation. Soil samples (0-0,05m) were collected in september of 2009 to determine chemical and microbiological attributes. The results were compared between treatments using analysis of variance and Tukey Test at 5% significance and a comparison of each treatment with control (T15) was made using the Dunnett Test at 5% of probability. It was observed that the addition of fertilizer and lime for the cultivation of crops increased the pH values, electrical conductivity, calcium, magnesium, potassium, phosphorous, manganese, zinc, copper, and exchangeable sodium, the organic carbon and soil basal respiration for crop cultivation, when compared to non-vegetated constructed soil These results suggest that all cultures tested may be promising in the recovery area over time. The treatments Hemártria and Braquiária humidícula+Hemártria showed the higher contents of microbial biomass carbon in constructed soil. The crops studied, in general, promoted an increased in mycorrhizal colonization and sporulation and also AMFs species when compared with non-vegetated constructed soil, reducing the impact caused by interference of mining. / A cidade de Candiota/RS possui a maior jazida de carvão do Brasil, com 38% de todo o produto nacional extraído a céu aberto. O processo de deposição inadequada dos rejeitos da mineração leva a perdas de solo, à contaminação das águas superficiais e do lençol freático e a alterações nos atributos físicos, químicos e biológicos. A recuperação destas áreas degradadas envolve um conjunto de ações, que proporcionam o restabelecimento da funcionalidade do solo no ecossistema. A revegetação é uma importante etapa na recuperação destes solos, que visa à recuperação paisagística da área, controle dos processos erosivos e restabelecimento das propriedades físicas, químicas e biológicas. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes sistemas de cultivo sobre a biomassa microbiana, a respiração basal e a colonização, densidade de esporos e diversidade de fungos micorrízicos de um solo construído e vegetado com gramíneas, após mineração de carvão mineral, em uma área pertencente à Companhia Riograndense de Mineração no município de Candiota RS. O delineamento experimental foi constituído por casualização por blocos com quatro repetições, com as seguintes espécies implantadas em 2007: T1 - Capim Vaqueiro (Cynodon dactilon (L.) Pers.); T2 - Braquiária (Brachiaria brizantha (Hochst.) Stapf); T3 - Capim Tanzânia (Panicum maximum Jacq); T4 - Braquiária humidícula (Brachiaria humidicola (Rendle) Schweickt); T5 - Hemártria (Hemarthria altissima (Poir.) Stapf & C. E. Hubbard); T6 - Grama Tifton (Cynodon dactilon (L.) Pers.); T7 - Capim Vaqueiro+Grama Tifton; T8 - Capim Vaqueiro+Hemártria; T9 - Braquiária brizantha+Grama Tifton; T10 - Braquiária brizantha+Hemártria; T11 - Capim Tanzânia+Grama Tifton; T12 - Capim Tanzânia+Hemártria; T13 - Braquiária humidícula+Grama Tifton; T14 - Braquiária humidícula+Hemártria, e T15 (SC) - solo construído sem vegetação. A coleta de amostras de solos foi realizada em 2009, para as determinações de atributos químicos e microbiológicos, na profundidade de 0 a 0,05m. Os resultados foram submetidos à análise de variância, sendo a comparação entre tratamentos cultivados feitos pelo teste de Tukey a 5% e a comparação de cada tratamento com a testemunha T15 utilizando o teste de Dunnett a 5%. Observou-se que a adição de corretivo e as adubações das culturas aumentaram os valores de pH, condutividade elétrica, cálcio, magnésio, potássio, fósforo, manganês, zinco, cobre e sódio trocável, o carbono orgânico total e a respiração basal do solo quando comparados ao solo construído não vegetado. Os maiores teores de carbono da biomassa microbiana no solo constatados nos cultivos com hemártria e braquiária humidícula+hemártria, indicam possíveis alternativas para a recuperação da área em estudo. A colonização micorrízica do solo construído da área minerada é aumentada com o cultivo de hemártria e capim vaqueiro + hemártria. Os cultivos de um modo geral, promoveram um aumento da esporulação micorrízica. As espécies de fungos micorrízicos arbusculares encontradas na área de estudo foram: Acaulospora mellea, Entrophospora infrequens, Glomus clarum, Glomus macrocarpum, Glomus tortuosum, Glomus sp., Glomus clavisporum, Glomus dominikii, Glomus etunicatum, Glomus lamellosum, Gigaspora sp., e Scutellospora sp. com maior predomínio das espécies Glomus macrocarpum e Glomus tortuosum, indicando uma possível especificidade das espécies vegetais com a comunidade de FMAs.

Orientador: Carlos Roberto Espindola / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-11T10:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrandaoJunior_Osvaldino_D.pdf: 9518735 bytes, checksum: f14c2b7993a0c94d6d3b6f2034ef17a3 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os teores de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM), a respiração basal e o quociente metabólico (qCO2) da microbiota do solo foram avaliados em um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico da Região Norte do Estado do Paraná, sob diferentes sistemas de manejo de solo e das culturas. A área experimental foi instalada em 1988/1989, na Fazenda Experimental da Embrapa Soja, em Londrina, e é constituída de parcelas de mesmo tamanho (7,5m x 30,0m), que se diferenciam pelos diferentes sistemas de manejo do solo e das culturas; o delineamento experimental do ensaio foi em blocos ao acaso com quatro repetições. As coletas do solo, da camada de 0-10 cm, entre linhas de plantas, foram realizadas sempre pela manhã e o material foi coletado das parcelas sob três sistemas de manejo do solo, plantio direto (PD), preparo com cruzador (C) e plantio convencional (PC), sendo que todas as parcelas possuíam os seguintes sistemas de manejo das culturas: rotação (R - tremoço - Lupinus albus/milho - Zea mays/aveia preta - Avena strigosa/soja- Glycine max/trigo - Triticum aestivum/soja/trigo/soja) e sucessão (S - soja/trigo); desse modo, foram coletadas amostras de solo de seis tratamentos: PD (R e S), PC (R e S) e C (R e S). As amostras foram submetidas à análise da biomassa microbiana do solo pelos métodos de fumigação-incubação e fumigação-extração e os dados submetidos à análise de variância com o teste de Tukey (p<0.05). Pode se concluir que, em relação aos teores CBM e NBM avaliados pelo método de fumigação-extração, os maiores valores foram obtidos sob PD, seguidos do sistema de manejo com cruzador e pelo PC; resultados semelhantes foram obtidos pelo método de fumigação-incubação. Em relação aos resultados da respiração basal, os valores encontrados seguiram a seguinte ordem: PD > PC > C. Os qCO2 com e sem a indução por açúcar apresentaram comportamentos semelhantes, sendo que o sistema de PC apresentou maiores valores do que o sistema de PD e com cruzador. O menor qCO2 no PD indica a maior eficiência da microbiota do solo, implicando menor perda de carbono do solo e, conseqüentemente, maior acúmulo de carbono na matéria orgânica ao longo do tempo, nesse sistema. Não houve diferença estatística relacionada aos diferentes sistemas de manejo das culturas (R e S) / Abstract: The microbial biomass carbon (MB-C) and nitrogen (MB-N), basal respiration and metabolic quotient (qCO2) were evaluated in a Rhodic Eutrudox of the North Region of the State of Paraná under different soil and crop management systems. The experimental area was established in 1988/1989 at the experimental station of Embrapa Soja, Londrina, Paraná, and consisted of 7.5m X 30.0m plots under different soil and crop managements; the experimental design was in completely randomized blocks with four replicates. Soil samplings of the 0-10 cm superficial layer, between plant lines were always realized in the morning, from plots under three soil managements, no-tillage (NT), field cultivator (C) and conventional tillage (CT) each with either a crop rotation (R) (lupin - Lupinus albus/maize - Zea mays/black oat - Avena strigosa/soybean - Glycine max/wheat - Triticum aestivum/soybean/wheat/soybean) or crop sequence (S - soybean/wheat); therefore samples were taken from six treatments: NT (R and S), C (R and S) and CT (R and S). Soil samples were analyzed for microbial biomass using two methods, fumigation-incubation and fumigation-extraction and the data were submitted to the analysis of variance and the Tukey test (p<0.05). In relation to the MBC and MBN evaluated by the fumigationextraction method, the higher values were obtained with the NT followed by the management with the field cultivator and the CT; similar results were obtained with the fumigation-incubation method. In relation to the basal respiration, the values obtained followed the order NT > CT > M. The qCO2 with and without sugar induction were higher under CT, followed by the NT and the M managements. The lower qCO2 under NT indicates higher efficiency of the soil microbes, as well as lower losses of soil carbon resulting in higher accumulation of carbon in the soil organic matter with time. No statistical differences were observed related to the different crop systems / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

No presente estudo perseguimos os seguintes objetivos: a) caracterizar o grau de degradação física e química de solos usados em cultivo agrícola por várias décadas, originalmente cobertos por Mata Atlântica (Floresta Estacional Semidecidual) em Botucatu, SP; b) avaliar as alterações biológicas destes solos ao longo de 16 meses pós-reflorestamento com diferentes modelos de associação de espécies da Mata Atlântica. As áreas experimentais estavam localizadas em duas propriedades (Fazenda Lageado e Edgardia) da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA/UNESP) em Botucatu-SP. O clima da região é do tipo tropical com inverno seco (Cwa, classif. de Köppen). Os solos das áreas experimentais são os seguintes: um Nitossolo Vermelho (NV) de textura argilosa; um Argissolo Vermelho-Amarelo (AVA) álico, de textura areia-franca; e um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) álico, de textura arenosa. Seis tratamentos (delineamento em blocos casualizados, com três repetições) foram usados: Testemunha; Semeadura Direta; Taungya; Consorciação; Restauração e, por fim, Fragmentos Florestais. Os atributos físicos (textura, densidade e porosidade) foram avaliados nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40cm, os atributos químicos (pH, MO, P, S, K, Ca, Mg, H, Al, CTC, B, Cu, Fe, Mn e Zn) nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40cm e os atributos biológicos (C da biomassa microbiana, liberação de CO2 e mineralização de N) nas camadas de 0-5 e 5-20cm. No NV, o teor de argila no solo degradado foi 57% maior do que o obtido no solo sob o Fragmento Florestal (camada 0-10cm), no AVA, 33% maior e, no LVA, 77% menor. Este efeito, no NV e AVA, foi atribuído à remoção de camadas superiores do solo, mais arenosas, pela erosão e exposição das camadas inferiores mais argilosas. No LVA, o menor teor de argila e silte no solo degradado foiatribuído à perda destas frações por eluviação ou em suspensão na enxurrada. O pH, teor de MO, de P e de Ca nos solos NV e LVA foram bem superiores nos Fragmentos Florestais relativamente aos obtidos nas áreas com solos degradados. Diferenças menos acentuadas foram observadas no AVA, como também detectadas para a composição textural, indicando que este solo está menos degradado que os demais. A CTC dos solos mostrou-se altamente correlacionada com os teores de argila e de MO. Isto destaca a importância da preservação da composição granulométrica e elevação dos teores de MO com o intuito de restaurar importantes propriedades físico-químicas do solo, como a CTC. Em áreas com cobertura florestal (Fragmentos Florestais do NV, AVA e LVA), o C da biomassa microbiana apresenta maiores valores na camada superficial e no verão. Fato atribuído a condições mais favoráveis (MO, pH, umidade, temperatura, etc) à manutenção da vida microbiana no solo. O C da biomassa microbiana e, em menor escala, a liberação de CO2 apresentaram-se como bons indicadores das alterações ocorridas após o reflorestamento com as diferentes associações de espécies. No LVA, como o solo desta área se apresenta mais degradado, em relação ao NV e ao AVA, a alta correlação e relação C microbiano/C orgânico indica que a biomassa microbiana é um importante compartimento de reserva do C orgânico do solo. Quanto aos atributos biológicos, as diferenças entre os Fragmentos Florestais e os demais tratamentos continuam a existir nas três áreas e camadas, devendo ser gradativo o retorno desses atributos à condição pré-existente; ademais, o tempo de retorno sofrerá influência das condições edafoclimáticas da área e da associação de espécies presentes. / This study seeks to: a) characterize the degree of physical and chemical degradation of the soils used in agricultural cultivation for several decades, originally covered by the Atlantic Forest (Seasonal Semideciduous Forest) in Botucatu, SP; b) evaluate the biological changes of these soils along a 16-month post-reforestation with different models of species association of the Atlantic Forest. The experimental areas were located in two properties (Fazenda Lageado and Edgardia) of the Agronomic Sciences College (FCA/UNESP) in Botucatu-SP. The climate in that region is the tropical type with dry winter (Cwa, Köppen class.). The soils of the experimental areas are: clayey Red Nitosol (NV), loamy alic Red-Yellow Argisol (AVA), and sandy alic Red-Yellow Latosol (LVA). Six treatments (randomized block design with three replications) were used: Test; Direct Seeding; Taungya; Consortium; Restoration and finally Forestal Fragments. The physical attributes (texture, density and porosity) were evaluated in layers of 0-10, 10-20 and 20-40cm; the chemical attributes (pH, MO, P, S, K, Ca, Mg, H, Al, CTC, B, Cu, Fe, Mn and Zn) in layers of 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40cm and the biological attributes (Microbial biomass C, CO2 release and N mineralization) in layers of 0-5 and 5-20cm. The clay content in the degraded soil in NV was 57% higher than that obtained in soil under Forest Fragment (0-10cm layer), 33% higher in AVA, and 77% lower in LVA. This effect in NV and AVA was accredited to the removal of the soil top layers, which are sandier due to the erosion and exposition of the lower layers that are more clayey. In LVA the lowest clay and silt content in the degraded soil was accredited to the loss of these fractions by eluviation or flood suspension. The pH, MO, P and Ca contents in NV and LVA soils were much higher in Forestal iv Fragments regarding those reached in degraded soil areas. The less marking differences were observed in AVA and also detected for the textural composition, thus indicating that this soil is less degraded than the other ones. The CTC of the soils was highly correlated with the clay and MO contents. That highlights the importance of preserving the granulometric composition and elevation of the MO contents in order to restore important physical-chemical soil properties, such as the CTC. In primary forest areas (NV, AVA and LVA Forestal Fragments), the microbial biomass C presents higher values at the top layer and in the summer, a fact accredited to more favorable conditions (MO, pH, moisture, temperature, etc) for the maintenance of the microbial life in the soil. The microbial biomass C and, in a lesser scale, the CO2 release were good indicators of the changes occurred after the reforestation with the different species associations. In the LVA, since the soil of this area is more degraded in relationship to NV and AVA, the high correlation and microbial C/organic C relationship indicate that the microbial biomass is an important reserve compartment of the soil organic C. As to the biological attributes, the differences between the Forestal Fragments and the remaining treatments still exist in the three areas and layers, and the return to the pre-existing attributes is likely to be gradual; moreover, the time of return should undergo influences of the pedoclimatic conditions of the area and of the association of the present species.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 REAN A ZANINETTI.pdf: 1994412 bytes, checksum: 1ed1f5ec80f6dcfa0641503d9071f8dc (MD5) Previous issue date: 2012-05-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The cultivation of natural rubber can be an important alternative to planting large tracts of land degraded in the country, as they have good development in Oxisols, accumulating organic matter and improving nutrient cycling. Therefore the objective of this study was to evaluate through chemical and biological soil attributes, the potential of rubber in the balance, in stock and cycling of nutrients. For this, we studied a chronosequence consisting of a primary forest of reference and areas of rubber trees planted 5, 18, 19, 20 and 44 years ago, where it was taken five soil samples in each area, in 0-10 cm, 11-20 cm and 21-40 cm of depth, in this samples were determined the soil fertility, microbial biomass, organic matter fractionation and enzymatic activity. The results showed that removal of the forest resulted in an average reduction of 46% of the stock of organic carbon in soil, with respect to microbial biomass carbon, this reduction was 32%, regardless of age of the plantation. There was a predominance of the humin fraction, followed by humic and fulvic acids and enzyme activity was higher in soil under primary forest. The succession of primary forest to rubber plantations cause an increase in the microbial activity and does not make much change to the soil fertility. After 18 years of the cultivation there is recovery of half of the content of organic soil matter. / A heveicultura pode constituir importante alternativa de plantio para grandes extensões de terras degradadas pelo País, pois possuem bom desenvolvimento em Latossolos, acumulando matéria orgânica e melhorando a ciclagem de nutrientes. Por isto, o objetivo desse trabalho foi avaliar através de atributos químicos e biológicos do solo, o potencial da seringueira no equilíbrio, no estoque e na ciclagem de nutrientes. Para isso, foi estudada uma cronossequencia formada por uma floresta primária de referência e em áreas de cultivo de seringueira (Hevea spp.) plantadas há 5, 18, 19, 20 e 44 anos, onde foram coletadas cinco amostras de solo em cada área, nas profundidades 0-10 cm; 11-20 cm e 21-40 cm, nas quais foram determinada a fertilidade do solo, biomassa microbiana, fracionamento da matéria orgânica e atividade enzimática. Os resultados mostraram que a remoção da floresta ocasionou em diminuição média de 46% do estoque de carbono orgânico no solo, com relação ao C da biomassa microbiana, essa redução foi de 32%, independente da idade do seringal. Verificou-se o predomínio da fração humina, seguida pelas frações dos ácidos húmicos e ácidos fúlvicos e atividade enzimática sendo mais elevada nos solo sob floresta primária. A sucessão floresta primária para seringais causa aumento da atividade microbiana e pouco altera a fertilidade do solo. Após o décimo oitavo ano de idade do seringal há recuperação de metade do teor de matéria orgânica do solo.

A mudança de uso da terra no Cerrado acarreta em alterações na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS). Práticas de manejo com revolvimento das camadas de solo aceleram a decomposição da MOS, favorecendo as emissões de gases do efeito estufa do solo para atmosfera. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar as mudanças na dinâmica da MOS de um Neossolo Quartzarênico submetido a diferentes usos e sistemas de manejo, utilizando como referência o sistema nativo (Cerrado). O presente estudo foi realizado no município de Comodoro - MT (13º50\'00\" a 13º50\'03\" S e 59º37\'18\" O). Foi empregado o delineamento experimental inteiramente casualizado com sete áreas de estudo. As coletas foram realizadas em julho de 2005 e fevereiro de 2006 e as áreas amostradas foram: Cerrado nativo (CER); pastagem (CAP22); plantio convencional com a cultura da soja (CS1), sucessão de culturas arroz-soja (CAS3) e sucessão arroz-soja-sorgo ou milheto (CAS/Sor3 e CAS/M3); e plantio direto (CAP13S/M5). Foram estudadas as seguintes variáveis: atributos físicos e químicos do solo, estoques de carbono (C) e nitrogênio (N) do solo, teores de C e N nas frações granulométricas da MOS, quantidades de N inorgânico, C e N microbiano do solo, quociente metabólico (qCO2) e fluxos de gases do solo (CO2, N2O e CH4). Os resultados deste estudo indicaram que os sistemas com plantio convencional e plantio direto avaliados apresentaram melhoria nos atributos físicos e químicos do solo em relação a pastagem (CAP22), com menor compactação do solo e aumento na disponibilidade de fósforo, cálcio e magnésio. Foram obtidos maiores estoques de C e N em CAS/Sor3 e CAS/M3, áreas com maiores teores de argila. A área CAP13S/M5 também mostrou maiores teores de argila, porém baixos estoques de C e N, resultado atribuído ao uso da terra por treze anos com pastagem sem reforma e ao pouco tempo de implantação do sistema plantio direto. Analisando as frações granulométricas da MOS verificou-se maiores teores de C e N na fração menor que 50 \'mü\'m. As maiores quantidades de N inorgânico em relação ao CER foram observados na área CAS/M3, e com exceção desta área, a forma predominante de N inorgânico foi o amônio. Foram obtidas maiores quantidades de C e N microbiano na época úmida, quando todas as áreas estavam com cobertura vegetal. Entre as áreas de estudo, as maiores quantidades de C e N microbiano foram obtidos em CAP22. Os fluxos de C-CO2, com exceção da área CAS/Sor3, foram maiores na época úmida, enquanto que os fluxos de N-N2O e C-CH4 foram semelhantes entre as épocas de estudo. Os fluxos de gases em C equivalente não apresentaram diferenças significativas entre as áreas de estudo devido ao alto desvio padrão verificado para cada gás. A mudança de uso da terra promove alterações na dinâmica da MOS, porém neste estudo não foi possível distinguir qual o melhor sistema de uso para o Neossolo Quartzarênico devido ao pouco tempo de implantação dos sistemas plantio convencional e plantio direto, e a degradação da pastagem (apesar do maior tempo de implantação) / Land-use changes of Brazilian savanna (Cerrado) result in alterations of the soil organic matter (SOM). Managements practices with tillage accelerate the SOM decomposition, enhancing greenhouse gases emissions from the soil to the atmosphere. Therefore, the objective of this work was to evaluate the changes in the SOM dynamics of a Typic Quartzipisamment submitted to different uses and managements systems, using as reference the native system (Cerrado). The present study was conducted in areas located at Comodoro (Mato Grosso state, Brazil) (from 13º50\'00\" till 13º50\'03\" S and 59º37\'18\" W). At each site, samples were taken randomly within seven areas. Sampling activities were performed in July 2005 and February 2006 and the sample sites consist of an area of \"Cerrado\" (CER); pasture (CAP22); conventional tillage with soybean (CS1), rice-soybean succession (CAS3) and rice-soybean-sorghum or millet (CAS/Sor3 and CAS/M3) successions; and a field with no-tillage system (CAP13S/M5). Studied variables were: physical and chemical attributes, C and N stocks, isotopic composition of 13C/12C and 15N/14N, C and N content in the SOM fractions, quantity of inorganic N, microbial C and N biomass, metabolic quotient (qCO2), and the soil gases fluxes (CO2, N2O and CH4). The results of this study showed that all evaluated fields under conventional or no-tillage systems result in physical and chemical attribute improvement in relation to the pasture (CAP22), with soil compaction decrease, pH increase and improvement of the availability in phosphorus, calcium and magnesium. The C and N stocks were higher in areas CAS/Sor3 and CAS/M3, corresponding to the highest clay content. The area CAP13S/M5 showed similar clay content, but smaller C and N stocks, this result was attributed to the land-use: thirteen years as pastures without reform and also the short time of no-tillage implantation. Analyzing the SOM fractions, it was verified higher C and N contents in the 50 \'mü\'m fraction. The higher quantities of inorganic N in relation to the CER were found in area CAS/M3, and with exception of this area, ammonium was the predominant form of inorganic N. Higher quantities of the microbial C and N were obtained during the wet season, when all areas presented a cover crop. Among areas, the higher quantities of microbial C and N were obtained in CAP22. The fluxes of C-CO2, excepting area CAS/Sor3, were higher during the wet season, while the fluxes of N-N2O and C-CH4 were similar between seasons studied, because high standard deviations were calculated for each gas. The land use promoted alterations in SOM dynamic, however it was not possible to differentiate the best land use for this Typic Quartzipisamment, mainly due to the short time of no-tillage implantation, and the degradation of the pasture (although of the implantation time was higher)

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre_ Carvalho de Moura.pdf: 1339346 bytes, checksum: c6c44c93413060ef90d9799424d1bb5d (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / wastewater use in agricultural soils has been adapted as an important pratice for agriculture. Due to the reduction of the availability of the quality of water resources is becoming increasingly important to add value to the use of water. The swine wastewater is rich in organic matter, composed of various elements of chemical origin, physical and biological. Its addition in soil and water resources without previous studies and knowledge of its components, can cause changes in the soil, contamination of surface and groundwater, biology changes in these environments, as well as the contribution and accumulation of groups of microorganisms in the environment, including pathogens. Most studies on swine wastewater, mainly in Brazil, are restricted to its physical and chemical components, evaluating its impact directly on the ground, water bodies or in plant productivity. Few studies focus on the microbial composition of this type of waste and especially on the risk of environmental contamination by pathogenic microorganisms or even on the impact of this element in the soil microbial community. Thus these animal manure may have an important role as initiators of infectious diseases in animals and humans. Thus, this thesis consists of two papers. In the first article, a study was done to check the bacterial composition present in swine wastewater, and to verify the possibility of eliminating these microorganisms through the main anaerobic treatment systems used in Brazil. It was evaluated in particular pathogenic microorganisms of gastrointestinal origin of the pigs and microbial environmental markers. The wastewater samples were taken from pig farms that use bio-manure storage tanks and digesters as treatment methods for the waste. The results clearly showed the presence of biomarkers and pathogens in swine wastewater. Despite the possibility of decrease of certain microbial groups throughout the stages of the treatment process, no elimination of pathogens in either treatment systems. Thus, demonstrates the possibility of the spread of pathogens and microorganisms in the environment. In the second paper, the objective was to evaluate the effect of application of swine wastewater associated with mineral fertilizer in agriculture, after a long time of application of swine wastewater in the soil microbial community. Thus, samples were collected from soils after 18 production culture cycles, with the application of wastewater from pig farms and assessed the quantitative effects (basal respiration, microbial biomass and metabolic quotient) and qualitative (DGGE, biodiversity indices, correlation between the chemical conditions and soil microbial activity) in the soil microbial community. The results showed that the application of swine wastewater, especially after long time and in higher concentrations, can change the dynamics of soil microbial community, impacting the dump site. The results of these studies show the need for further studies to apply this type of waste in agricultural soils, in order to minimize the risk of environmental contamination and/ or spread of pathogens. / A utilização de água residuária em solos agrícolas vem sendo praticada como importante opção para agricultura. Devido à redução na disponibilidade de recursos hídricos, a reutilização de água residuária vem ganhando espaço na agricultura com a agregação de valor para o uso de água. A água residuária da suinocultura é rica em matéria orgânica, composta por diferentes elementos de origem química, física e biológica. Sua adição no solo e recursos hídricos, sem estudos prévios e conhecimento de seus componentes, pode provocar contaminação de águas superficiais e subterrâneas, alterações da biologia destes ambientes, bem como o aporte e acúmulo de grupos de microrganismos no ambiente, incluindo patógenos. A maior parte dos estudos sobre água residuária da suinocultura, principalmente no Brasil, se restringe aos seus componentes físicos e químicos, avaliando seu impacto diretamente sobre o solo, corpos d´agua ou na produtividade vegetal. Poucos estudos se concentram na composição microbiana deste tipo de resíduo e principalmente sobre o risco de contaminação ambiental por microrganismos patogênicos ou mesmo sobre o impacto deste elemento na comunidade microbiana do solo. Desta forma estes dejetos animais podem apresentar importante papel como iniciadores de doenças infecciosas em animais e seres humanos. Este trabalho de tese é constituído de dois artigos. No primeiro artigo, foi feito um estudo para verificar a composição bacteriana presente na água residuária da suinocultura, bem como verificar a possibilidade de eliminação destes microrganismos através dos principais sistemas de tratamento anaeróbicos utilizados no Brasil. Foram avaliados em especial os microrganismos patogênicos, de origem gastrointestinal dos suínos e bioindicadores microbianos. As amostras de água residuária utilizadas foram provenientes de granjas que utilizavam de sistemas anaeróbicos com esterqueiras e biodigestores no tratamento do resíduo. Os resultados obtidos mostraram claramente a presença de coliformes, mesofilos aeróbios, bolores e leveduras, enterococos e patógenos na água residuária da suinocultura. Apesar da possibilidade de decréscimo de determinados grupos microbianos ao longo das etapas dos processos de tratamento, não houve eliminação de patógenos em nenhum dos dois sistemas de tratamento, o que pode possibilitar a disseminação de microrganismos e patogenos no meio ambiente. No segundo artigo, o objetivo foi avaliar o efeito da aplicação da água residuária da suinocultura associada a adubação mineral, em área agrícola, após longo tempo de aplicação, na comunidade bacteriana do solo. Assim, foram coletadas amostras de solo com 18 ciclos de produção, com aplicação de água residuária de suinocultura e avaliados os efeitos quantitativos (respiração basal, biomassa microbiana e quociente metabólico) e qualitativos (DGGE) na comunidade bacteriana do solo. Os resultados mostraram que a aplicação de água residuária da suinocultura, principalmente após longo tempo e em concentrações maiores, pode alterar a dinâmica da comunidade bacteriana do solo, impactando no local de despejo. Os resultados dos artigos mostram a necessidade de maiores estudos para aplicação deste tipo de resíduo na agricultura, a fim de minimizar os riscos de contaminação ambiental e ou disseminação de patógenos.