O cultivo de pinhão manso é indicado como uma opção multi-propósito já que além de ser utilizado como matéria-prima para produção de biodiesel, reduzindo as emissões de gases do efeito estufa (GEE) quando este biocombustível é utilizado em substituição aos combustíveis fósseis, também pode estocar C no solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de sequestro de C no solo em cultivos de pinhão manso, bem como as alterações na qualidade da matéria orgânica do solo (MOS). Para tanto, foram quantificados os estoques de C e N do solo e os fluxos de GEE em cultivos de pinhão manso. O cálculo das taxas de sequestro de C no solo foi efetuado pela diferença entre o acúmulo de C no solo e as emissões de GEE, expressos em C equivalente (C-eq). A qualidade da MOS foi avaliada por meio da análise isotópica, fracionamento físico, índice de manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teores de C e N na biomassa microbiana. A conversão da vegetação nativa em agroecossistemas alterou a quantidade e composição da MOS nos biomas Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga, especialmente nas camadas superficiais. O cultivo de pinhão manso manteve os teores e estoques de C e N do solo, independentemente do uso da terra anterior (pastagem, milho ou vegetação nativa), com tendência de aumento em função do tempo de cultivo da cultura. Adicionalmente, a análise isotópica do C e N demostrou que a partir de dois anos de cultivo do pinhão manso há mudanças na composição da MOS. As contribuições do C derivado dos resíduos vegetais do pinhão manso para o C total do solo atingiram 11,5% após 7 anos de cultivo, na camada 0-30 cm. O cultivo de pinhão manso aumentou os teores de C nas frações da MOS, o IMC e os teores de C e N da biomassa microbiana em função do tempo de implantação da cultura, o que evidencia o potencial de melhoria da qualidade da MOS desse sistema a longo prazo. O HFIL foi menor nas áreas de pinhão manso em relação à vegetação nativa, indicando que os incrementos nos teores de C nessas áreas estão associados ao aumento da matéria orgânica menos estável e que a preservação seletiva não é o principal mecanismo de acumulação de C em solos sob pinhão manso. Os fatores de emissão de N2O variaram de 0,21 a 0,46% para doses inferiores à 150 kg ha-1, sendo emitidos 0,0362 Mg ha-1 ano-1 de C-eq quando aplicada a dose média usual no cultivo de pinhão manso (75 kg ha-1 ano-1). O balanço anual entre o acúmulo de C no solo e a emissão dos GEE mostrou que o cultivo de pinhão manso por 7 anos produz saldo positivo, que significou um sequestro de 0,6 Mg ha-1 ano-1 em C-eq. O presente estudo é pioneiro no Brasil e os resultados gerados nesta pesquisa são base para a análise de ciclo de vida do pinhão manso como matéria prima para a produção de biodiesel. / Jatropha cultivation is pointed as a multipurpose option whether is used for biodiesel production reducing greenhouse gases (GHG) emissions when replaces the need for fossil fuels, and also for storing C in the soil. The overall objective of this work was to evaluate the C sequestration potential of soil cultivated with Jatropha, as well as the variations in soil organic matter (SOM) quality. Therefore, C and N stocks were determined and GHG fluxes were measured in Jatropha cultivation. The difference between results from soil C storage and GHG emissions were used to calculate the C sequestration rates, defined as the C-equivalent (C-eq). SOM quality was assessed by isotopic analysis, physical fractioning, C management index (CMI), humufication degree (HFIL) and microbial C and N content. Land use change from native vegetation to agroecosystems altered the amount and composition of soil organic matter located in biomes of Cerrado, Atlantic Forest and Caatinga, especially within the surface layers. Jatropha cultivation preserved soil N and C stocks and contents, regardless of previous land use management (pasture, maize or native vegetation), proning to increase with cultivation time. Additionally, the isotopic analysis of C and N showed changes in SOM after two years with Jatropha cultivation. After 7 years of cultivation, the contribution of carbon derived from Jatropha residues to the total amount of the element stored within the 0-30 cm layer of soil reached 11.5%. The Jatropha cultivation increased the C contents in SOM, the CMI and microbial C and N contents along with cultivation time, which highlights the potential of Jatropha cultivation to improve SOM quality in the long term. HFIL of the areas with Jatropha cultivation showed lower values compared to the native vegetation. This indicates the increments of C contents for the areas planted with Jatropha are associated to the increase of the less stable portion of SOM and that the selective preservation is not the main mechanism responsible for C accumulation in soils under Jatropha cultivation. The N2O emission factors ranged from 0.21 to 0.46% for the doses up to 150 kg ha-1. Considering the average N fertilization rates applied annually in comercial Jatropha cultivation (75 kg ha-1 yr-1), the crop is responsible for the emission of 0.0362 Mg ha-1 yr-1 of C-eq. Moreover, the annual balance between soil C storage and GHG emission indicated that Jatropha cultivation for 7 years is able to contribute to the carbon sequestration accounting for 0.6 Mg ha- 1 yr-1 of C-eq stored in the soil. This study is pioneer in Brazil and the results generated in this research are basis for life cycle analysis of the Jatropha as a feedstock for biodiesel production in Brazil.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The swine manure is a major source of nitrogen (N) to crops, although its inappropriate use can lead to N losses which in return pollute environment and reduces its value as organic fertilizer. The sustainability of pig farming depends on strategies that could improve crops N utilization from pig slurry and mitigate harmful environmental impact caused by its use. The objective of this study was to evaluate the effect of full and split pig slurry (PS) application in no-till corn and wheat, with and without nitrification inhibitor (NI), on: N accumulation, productivity, and nitrous oxide (N2O) emissions. The study was conducted from November 2010 to November 2011 on a typic Hapludalf. The treatments used in corn and wheat were: 1) control; 2) PS full (pre-planting); 3) PS split (1/3 at pre-planting and 2/3 sidedressing); 4) PS full + NI; 5) PS split + IN; 6) mineral NPK. Agrotain Plus was used as NI as it contains 81 % of dicyandiamide (DCD). It was used at a rate of 7 kg ha-1. The use of PS increased N accumulation and yield of maize/wheat crops and were at par with NPK mineral fertilizer. However, N2O emission was increased with PS and NPK application. Split application of PS and NI did not affected N accumulation and yield of maize and wheat crops however splitting of PS reduced N2O emissions from wheat crop. The use of NI reduced N2O soil emissions in both crops and in the two methods of PS application. On an average, N2O emission was reduced by 15.5% and 45.0 % in maize and wheat, respectively. From the results it was apparent that, the strategy of combining NI with PS could reduce environmental implications associated with the sole use of PS. / Os dejetos de suínos constituem uma importante fonte de nitrogênio (N) às culturas, embora o seu uso inadequado possa acarretar em perdas de N que poluem o ambiente e reduzem o poder fertilizante dos dejetos. A sustentabilidade da suinocultura depende de estratégias que melhorem o aproveitamento do N dos dejetos líquidos de suínos pelas culturas e que possam mitigar o impacto ambiental negativo provocado pelo seu uso agrícola. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da forma de aplicação dos dejetos líquidos de suínos (Dls) e do uso de inibidor de nitrificação (IN) sobre o acúmulo de N, a produtividade e as emissões de óxido nitroso (N2O) no cultivo do milho e do trigo em plantio direto. A pesquisa foi conduzida de novembro de 2010 a novembro de 2011 em um Argissolo Vermelho Alumínico úmbrico. Os tratamentos aplicados no milho e no trigo foram: 1) testemunha; 2) Dls em dose única (pré-semeadura); 3) Dls em dose parcelada (1/3 pré-semeadura e 2/3 cobertura); 4) Dls em dose única + IN; 5) Dls em dose parcelada + IN e 6) N-uréia + PK. O produto Agrotain Plus , que contém em sua formulação 81 % do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD), foi misturado aos dejetos na dose de 7 kg ha-1. A aplicação dos dejetos aumentou o acúmulo de N e a produtividade do milho e do trigo, apresentando resultados similares à uréia. Todavia, as emissões de N2O aumentaram com a aplicação dos dejetos de suínos e da uréia. O parcelamento da dose de Dls e o uso do inibidor de nitrificação não afetaram o acúmulo de N e a produtividade do milho e do trigo, mas o parcelamento da dose de dejetos mostrou-se eficiente na redução das emissões de N2O no trigo. O inibidor de nitrificação reduziu os fluxos de N2O no milho e no trigo, nas duas modalidades de aplicação dos dejetos. Em média, o uso do inibidor de nitrificação reduziu as emissões de N2O em 15,5 % no milho e 45,0 % no trigo. Os resultados deste trabalho mostram que a estratégia de adicionar a dicianodiamida (DCD) no momento da aplicação dos dejetos de suínos no campo pode reduzir o impacto ambiental negativo provocado pelo uso agrícola dos dejetos.

The application of dairy slurry (DS) to the soil surface in no-till can result in the ammonia (NH3) and nitrous oxide (N2O) emission to atmosphere, with negative repercussions both agronomical and environmentally. The magnitude of these emissions may reduce the expected benefits from the agricultural use of dairy slurry as a nitrogen (N) source to crops. The objective of this work was to evaluate the N2O and NH3 emission according to the method of DS application in soil (surface broadacast vs. shallow injection), with and without the use of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) at sowing, associated with the application of urea sidedress. The work was developed in the experimental area of the Department of Soils of the Federal University of Santa Maria (UFSM), in a Hapludalf. The experiment was established in a randomized complete block design with four replications and plots with dimensions of 33 m2 (5,5 m x 6 m). The treatments were: T1- Control; T2- Surface application of mineral fertilization in sowing and urea sidedress (NPK + U); T3- DS broadcast and urea (DSs + U); T4- DSs broadcast with DCD and urea (DSs + DCD + U); T5- DS injected and urea (DSi + U) and T6- DS injected with DCD and urea (DLBi + DCD + U). The N2O evaluations were performed using static chambers and the ammonia was evaluated in the wheat through semi-open static chambers and in the corn through semi-open collectors. Dairy slurry injection in sowing increase N2O emission in 2,198 g ha-1 (56%) in relation to the traditional way of urea use, applying 1/3 of the N at sowing and 2/3 in sidedress. The DCD addition to dairy slurry did not affect the annual N2O emission when the dairy manure was applied on the soil surface in sowing of wheat and corn, compare with exclusive use of urea. The results showed that the lower N2O emission occurred with the use combined of DCD with dairy slurry before its injection into the soil, in sowing of the cultures. NH3 cumulative emissions did not differ between the application of dairy manure in pre-sowing associated with sidedress urea from the traditional mode of exclusive use of urea. The results suggest that N2O and NH3 emissions factors preconized by IPCC are overestimated for dairy manure for Southern Brazil. / A distribuição dos dejetos líquidos de bovinos (DLB) na superfície do solo em plantio direto pode resultar na emissão para a atmosfera de amônia (NH3) e óxido nitroso (N2O), com reflexos negativos tanto do ponto de vista agronômico quanto ambiental. A magnitude destas emissões pode reduzir os benefícios esperados com o uso agrícola dos dejetos como fonte de nitrogênio (N) às culturas. O objetivo do trabalho foi avaliar a emissão de N2O e NH3 em função do modo de aplicação dos DLB no solo, em superfície ou injetado, com e sem o uso do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD) na semeadura, associado com a aplicação de ureia em cobertura. O trabalho foi desenvolvido na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em um Argissolo Vermelho Distrófico arênico. O delineamento experimental foi blocos ao acaso com 4 repetições. Os tratamentos foram os seguintes: T1- Testemunha, sem aplicação de fertilizantes; T2- Adubação mineral (NPK) aplicada na superfície do solo + ureia em cobertura (NPK + U); T3- DLB na superfície do solo + ureia em cobertura (DLBs + U); T4- DLB com DCD na superfície do solo + ureia em cobertura (DLBs + DCD + U); T5- DLB injetado no solo + ureia em cobertura (DLBi + U) e T6- DLB com DCD injetado no solo + ureia em cobertura (DLBi + DCD + U). Os tratamentos foram aplicados no trigo e reaplicados no milho. A emissão de N2O foi avaliada usando câmaras estáticas, desde a aplicação dos tratamentos no trigo até 22 dias após a colheita do milho, totalizando 364 dias de avaliação. A amônia foi avaliada no trigo através de câmaras semi-abertas estáticas e no milho através de coletores semi-abertos. A injeção dos DLB em pré-semeadura no trigo e no milho, com aplicação de ureia em cobertura, aumentou a emissão anual de N-N2O em 2.198 g ha-1 (56%), em relação ao modo tradicional de uso da ureia nas culturas, aplicando-se 1/3 do N na semeadura e 2/3 em cobertura. A adição de DCD aos DLB não afetou a emissão anual de N2O quando os DLB foram aplicados na superfície do solo em pré-semeadura do trigo e do milho, porém reduziu a emissão anual em 39% quando os DLB foram injetados, não diferindo do tratamento com uso exclusivo de ureia. Os resultados do estudo indicam que a menor emissão de N2O ocorreu com o uso combinado de DCD aos DLB antes da sua injeção no solo, na pré-semeadura das culturas. A volatilização acumulada de NH3 nos tratamentos em que os dejetos de bovinos foram aplicados em pré-semeadura associados à aplicação de ureia em cobertura não diferiu do modo tradicional de uso exclusivo de ureia nas culturas. Os resultados indicam que o fator de emissão de N2O e NH3 preconizado pelo IPCC está superestimado para a aplicação de dejetos de bovinos e ureia no trigo e no milho no Rio Grande do Sul.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / While promoting increased farm production, applications of pig slurry (PS), in notillage systems (NT), may represent an important source of environmental contamination. Therefore, the pursuit of technological strategies to minimize this potential polluter of DLS is one of the main current challenges in pig farming. Given this context, the aim of this study was to evaluate how the subsurface injection of PS in NT and the use of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) affects emissions of nitrous oxide (N2O), N losses by ammonia (NH3) volatilization and nitrogen (N) supply to corn. The study was conducted at the Federal University of Santa Maria during the growing seasons of corn in 2011/12 and 2012/13. Two experiments were conducted, one in a Typic Paleudult (Site I) and another in a Typic Paleudult (Site II). In both sites, we used the experimental design of randomized blocks with four replications of the following treatments: Pig slurry surface (PSs), PSs + DCD, pig slurry injected into the subsurface (PSi), PSi + DCD, control without fertilizers or DCD (Control) and mineral fertilization (urea). The injection of PS reduced NH3 emissions by 70%, but increased N2O-N from 2.628 to 6.198 g N2O N ha-1, compared to surface application. The addition of DCD to PS, at the time of its application to the soil, reduced N2O emissions by 28% when the PS were applied on the soil surface and 66% when injected, but did not influenced the emissions of NH3. The emission factor (EF) of N2O was higher when the PS were injected (3.6%) than when applied to the surface of the soil (1.3%), whereas the DCD reduced such EF to 0.9% and 0.8%, respectively. The injection of PS in the soil increased N use efficiency and the yield of corn grains compared to surface application, while the DCD did not affect these two attributes. When N2O emissions from each treatment were related to corn yield, the best results from an environmental point of view were obtained when the injection of PS was associated with the use of DCD. From these results it is concluded that the injection of PS in the soil under NT associated with DCD, is a promising alternative compared to current technology for the application of PS on the soil surface and without DCD. However, this strategy can only be recommended and widespread safely to producers if their agronomic and environmental benefits are followed by an economic analysis as well as an analysis of the environmental impact of the additional demand for energy and fuel to make the mechanical operation injection of PS in the soil. / Ao mesmo tempo em que promovem o incremento da produção agrícola, as aplicações de dejetos líquidos de suínos (DLS), em sistema plantio direto (SPD), podem representar uma importante fonte de contaminação ambiental. Por isso, a busca de estratégias tecnológicas para minimizar esse potencial poluidor dos DLS constitui um dos principais desafios atuais da suinocultura. Diante deste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar como a injeção subsuperficial de DLS em SPD e o uso do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD) afetam as emissões de óxido nitroso (N2O), as perdas de N por volatilização de amônia (NH3) e o fornecimento de nitrogênio (N) ao milho. O estudo foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), durante as safras agrícolas de milho de 2011/12 e 2012/13. Foram conduzidos dois experimentos, sendo um em Argissolo Vermelho Distrófico arênico e outro em Argissolo Vermelho Alumínico úmbrico. Em ambos os locais, utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições dos seguintes tratamentos: DLS aplicados na superfície do solo (DLSSup.), DLSSup.+DCD, DLS injetados em subsuperfície (DLSInj.), DLSInj.+DCD, testemunha e adubação mineral. A injeção dos DLS reduziu as emissões de NH3 em 70 %, mas aumentou as de N-N2O de 2.628 para 6.198 g N2O N ha-1 , em comparação à aplicação superficial. A adição da DCD aos DLS, no momento da sua aplicação ao solo, reduziu as emissões de N2O em 28 % quando os DLS foram aplicados na superfície do solo e em 66 % quando injetados, mas não influenciou as emissões de NH3. O fator de emissão (FE) de N2O foi mais elevado quando os DLS foram injetados (3,6 %) do que quando aplicados na superfície do solo (1,3 %), sendo que a DCD reduziu tais FE para 0,9 % e 0,8 %, respectivamente. A injeção dos DLS no solo aumentou a eficiência de uso do N e a produtividade de grãos de milho em comparação à aplicação superficial, enquanto que a DCD não afetou estes dois atributos. Quando as emissões de N2O de cada tratamento foram relacionadas à produtividade do milho, os melhores resultados do ponto de vista ambiental foram obtidos quando a injeção dos DLS foi associada ao uso da DCD. A partir desses resultados conclui-se que a injeção dos DLS no solo em SPD, associada à DCD, constitui uma alternativa promissora, em relação à tecnologia atual de aplicação dos DLS na superfície do solo e sem DCD. Contudo essa estratégia somente poderá ser recomendada e difundida com segurança aos produtores se os seus benefícios agronômicos e ambientais, forem seguidos de uma análise econômica e também de uma análise de impacto ambiental decorrente da demanda adicional de energia e combustível para poder realizar a operação mecânica de injeção dos DLS no solo.

Gegenstand der Untersuchungen war die Reduktion von Stickoxiden (NOx und N2O) an verschiedenartig präparierten Eisenkatalysatoren (Fe-MF, Fe-beta, Fe-SBA-15). Die Katalysatoren wurden nach Synthese, Kalzinierung und Katalyse mittels EPR und UV/VIS-DRS charakterisiert, und darüber hinaus auch in-situ während des Kalzinierens. Isolierte Eisenspezies aggregieren im Verlauf der Kalzinierung bei 873 K. Sowohl höhere Heizraten beim Kalziniervorgang, als auch ein höheres Si/Al-Verhältnis des Trägermaterials verstärken die Neigung zur Aggregatbildung leicht. Die Verwendung des Katalysators für die SCR von NO führt zu weiterem Wachstum und zur Restrukturierung der FexOy-Cluster. Die Eisenkatalysatoren wurden weiterhin mittels in-situ Methoden (EPR, UV/VIS-DRS, FTIR) untersucht während der SCR von NO durch NH3 und Isobutan, der SCR von N2O mit CO, und im Strom der entsprechenden reinen Eduktgase. Die Ergebnisse korrelieren mit dem katalytischen Verhalten der Materialien. Verschiedene Fe3+-Spezies, welche sich durch ein unterschiedliches Redoxverhalten auszeichnen, wurden identifiziert. UV/VIS-Messungen erlauben die Schlußfolgerung, daß isolierte, oktaedrisch koordinierte Fe3+?Spezies leichter zu reduzieren sind als tetradrisch koordinierte. Im Gegensatz zu isoliertem Fe3+ lassen sich FexOx-Cluster leichter oxidieren als reduzieren, und verbleiben daher unter Reaktionsbedingungen trivalent. Durch ihr hohes Oxidationspotential kommt es, vor allem für die Reaktion mit Isobutan, zur unerwünschten Totaloxidation des Reduktanden. Der Anteil isolierter Fe3+ Spezies korreliert mit der Aktivität der Katalysatoren für die SCR von NO und N2O. Weiterhin hängt zumindest für die Reaktion zwischen N2O und CO der Reaktionsmechanismus von der Art der vorliegenden Eisenspezies ab: an isolierten Plätzen erfolgt die Reduktion des N2O an dem an Fe3+ gebundenen CO. An FexOy-Clustern hingegen läuft die Reaktion als Redoxprozeß (Fe3+ / Fe2+) unter Bildung eines radikalischen Intermediates O-. Der Einfluß der Porengeometrie des Trägermaterials auf die katalytische Aktivität wurde an Katalysatoren mit ähnlichem Eisengehalt und ähnlicher Art und Verteilung der Eisenspezies studiert (Fe-MFI, Fe-SBA-15). Die drastisch höhere Aktivität von Fe-MFI belegt, daß die Lokalisierung der aktiven Komponente in einer Pore mit passender Geometrie (Größe und Struktur) essentiell für die katalytischen Eigenschaften ist. Als weitere, die Aktivität stark beeinflussen Größe, wurde für die Reaktion von NO mit Ammoniak und auch mit Isobutan die Azidität identifiziert, die jedoch für die katalytische Zersetzung oder Reduktion mit N2O keine Rolle spielt. / The reduction of nitrogen oxides (NOx and N2O) was investigated over Fe-catalysts (Fe-MFI, Fe-beta and Fe-SBA-15) which were prepared by different methods have been analyzed by EPR and UV/VIS-DRS ex situ after synthesis, calcination and use in catalysis as well as in situ during calcination. It was found that aggregated species are formed at the expense of isolated Fe species upon calcination at 873 K, and that aggregate formation is slightly favored by calcination with higher heating rates as well as by high Si/Al ratio of the support. Use in SCR of NO leads to further growth and restructuring of FexOy clusters. These Fe-catalysts were studied by in situ EPR, in situ UV/VIS-DRS and in situ FT-IR spectroscopy during SCR of NO with NH3 or isobutane and during SCR of N2O with CO as well as during interaction with single feed components. The results were related to the catalytic behaviour. Different types of isolated Fe3+ sites with different reducibility were identified. Based on FT-IR results which revealed that NO reacts preferably with trivalent Fe, it is concluded that Fe3+ ions reduced under reaction conditions to Fe2+ do probably not contribute to catalytic activity. In general, the degree of steady-state Fe site reduction during NH3-SCR is markedly lower than during isobutane-SCR. This might be the reason for the lower activity of Fe-catalysts in the latter reaction. UV/VIS-DRS results suggest that isolated Fe3+ in octahedral coordination is easier reduced than tetrahedral Fe3+. In contrast to isolated Fe3+ species, FexOy clusters are much faster reoxidized than reduced and, thus, remain essentially trivalent under reaction conditions. Due to their higher oxidation potential, they cause undesired total oxidation of the reductant being much more severe in the case of isobutane. A correlation was found between the fraction of isolated Fe+3 sites in the catalysts and their activity for SCR of NO and N2O. The reaction mechanism of SCR of N2O with CO is Fe site dependent. Over isolated Fe sites, the reduction of N2O occurs via coordinated CO species on Fe3+ sites. The reaction over FexOy sites proceeds via a redox Fe3+/Fe2+ process with intermediate formation of O- radicals. The effect of pore geometry of the support on the catalytic activity was studied by comparing catalytic performance of Fe-MFI and Fe-SBA-15 which contain similar iron content and show similar nature and distribution of Fe species as evidenced by UV/VIS-DRS and EPR. Fe-MFI revealed to be much more active than Fe-SBA-15 in all reactions studied. This clearly illustrates that the confinement of the iron species in pores of suitable geometry (structure and size) is essential to originate their remarkable catalytic properties. Acidity is essential for SCR of NO with NH3 or isobutane but it is not mandatory for direct decomposition or SCR of N2O.

Sistemas silvipastoris (SSPs) apresentam potencial para amenizar o problema do aquecimento global, pelo sequestro de CO2 atmosférico, principalmente na biomassa vegetal. Entretanto, se faz necessário estudar nestas áreas os fluxos de metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo, para se ter uma melhor compreensão da dinâmica destes gases no sistema solo-atmosfera. Este estudo teve como objetivo principal avaliar os fluxos de N2O e CH4 em um solo sob implantação de um sistema silvipastoril com a espécie arbórea leguminosa nativa Parapiptadenia rigida em campo nativo do bioma Pampa e determinar um fator de emissão (FE) de N2O para esta consorciação. O experimento foi conduzido em um Argissolo Vermelho anteriormente utilizado com pastagem nativa no município de São Gabriel, RS, Brasil. Para isso, mudas de P. rigida forram plantadas em outubro de 2012 em delineamento experimental de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas. Os tratamentos nas parcelas principais foram: T1: campo nativo (NG); T2: NG + P. rigida com arranjo espacial de 2 x 4 m; e T3: NG + P. rigida com arranjo espacial de linhas duplas 6 x (2 x 2) m. A subdivisão das parcelas (18 x 30 m) constituiu a presença ou ausência de adubação mineral anual (NPK) das forrageiras nativas.Os fluxos de gases de efeito estufa do solo foram coletados a cada quinze dias ou após eventos de fertilização, no decorrer do ano de 2014, através de câmaras estáticas, com seis repetições. As concentrações de N2O e CH4 foram determinadas por cromatografia gasosa. Concomitantemente a cada coleta dos gases foi coletado amostras de solo (0-5 cm) para análise do teor de N-mineral e monitoramento das variáveis climáticas. Os resultados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey para comparação das médias (P <0,10). As taxas de fluxo diário de CH4 e N2O permaneceram baixa durante o período avaliado, variando de -18,3 para 23,1 μg N2O_N m-2 h-1 e de -40 a 105 μg CH4_C m-2 h-1. A Fertilização mineral elevou a emissão acumulada (P <0,10) apenas para o N2O. Foram observados dois picos de emissão de N2O concomitantemente com o aumento do teor de nitrogênio mineral (NO3- e NH4 +) no solo proporcionado pela adubação mineral. Foi encontrado um FE de N2O de 0,26%, menor que o indicado pelo IPCC para a prática de adubação mineral de pastagens, o qual é de 1%. As maiores taxas de emissões diárias de CH4, por sua vez, coincidiram com aumentos na umidade e temperatura do solo. Assim, a introdução de árvores de P. rigida em campo nativo não alterou significativamente os fluxos de CH4 e N2O do solo, independentemente do espaçamento de plantio após dois anos de plantio das arvores. / Silvopastoral systems (SSPs) can mitigate global warming through atmospheric CO2 sequestration, mainly in plant biomass. However, few is known about their effect on nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) fluxes in the soil. This study aimed to evaluate N2O and CH4 fluxes in a soil with native grassland system afforested with native species of the leguminous tree Parapiptadenia rigida in the Brazilian Pampa and determine an N2O emission factor for this intercropping. The experiment was carried out in an Acrisol previously used with native grassland in São Gabriel, RS, Brazil, forested in October 2012. The experiment had a randomized block design, with split plots. Treatments in the main plots were: T1: native grassland (NG); T2: NG + P. rigida with spatial arrangement of 2 x 4 m; and T3: NG + P. rigida with spatial arrangement of double lines 6 x (2 x 2) m. The split plots (18 x 30 m) constituted the presence or absence of annual mineral fertilizer (NPK) for the native forages. Soil greenhouse gases were taken every fortnight or after fertilization events for one year (2014) through static chambers, with six replicates. Concentrations of N2O and CH4 were determined by gas chromatography, concomitantly to the monitoring of soil (0-5 cm) for the analysis of N-mineral content and climate variables. The results were submitted to analysis of variance and Tukey test to compare means (P<0.10). Daily flux rates of CH4 and N2O remained low during the evaluated period, ranging from -18.3 to 23.1 μg N2O_N m-2 h-1 and from -40 to 105 μg CH4_C m-2 h-1. Mineral fertilization increased the cumulated emission (P < 0.10) only for N2O. Two peaks of N2O emission were observed concomitantly to the increase of mineral nitrogen concentration (NO3- and NH4+) in soil due to mineral fertilization. Was found an emission factor (EF) of 0.26%, smaller than that indicated for the practice of N fertilization on pastures by the IPCC which is 1%. The largest emissions rates of CH4, in turn, coincided with raises in soil moisture and temperature. Thus, the introduction of P. rigida trees in natural grassland did not altered significantly the soil fluxes of CH4 and N2O, independently of their arrangement, after two years from the tree plantation.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-09-26T17:06:38Z No. of bitstreams: 1 2015 - Erika Caitano da Silva.pdf: 1958258 bytes, checksum: 61fcc63494dc0f8b0966ba187b5280a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T17:06:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015 - Erika Caitano da Silva.pdf: 1958258 bytes, checksum: 61fcc63494dc0f8b0966ba187b5280a0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The objective of this study was to evaluate the efficiency of a fungicide of the strobilurin group in reducing soil N2O production, a potent greenhouse gas, and a possible positive effect on the N use efficiency by sugarcane. Laboratory studies were conducted to evaluate the effect of fungicide in soil fertilized with N on N2O emissions, as well as greenhouse and field experiments to study the fungicide as controller of urea and ammonium nitrate induction of N2O emissions and as an enhancer of fertilizer N use efficiency by sugarcane. In addition to the monitoring of soil N2O fluxes with static chambers sugarcane leaves were collected for analysis of soluble forms of N and nitrate reductase activity together with plant parameters to estimate yield and the efficiency of fertilizer N use. Laboratory tests revealed the fungicide was capable of reducing soil N2O emissions. Regardless of N source, the fungicide did not affect the analyses of enzymes and plant N fractions in sugarcane, but there was a downward trend of N2O fluxes in the soil treated with urea in the greenhouse experiment. In the field experiment, N2O fluxes were 6 to 89 ?g N m-2h-1, 24 to 795 ?g N m-2h-1 and 27 to 508 ?g N m-2h-1 respectively to the control (no added N), urea and urea + fungicide treatments, indicating that N2O emissions were reduced in approximately 30% by the fungicide. The treatment with ammonium nitrate did not induce N2O emissions from soil. There was no significant difference between treatments in all analyses of soluble fractions and enzyme activity. Based on the dimensions of stalks, sugarcane yield was estimated at 190 Mg ha-1for the control treatment (without added N) and at 238 Mg ha-1 for urea treatment. The application of fungicide had no effect on yield. The use of fungicide reduced soil N2O emissions, but does not induce greater N use efficiency by sugarcane / O objetivo deste trabalho foi avaliar a efici?ncia de fungicida do grupo das estrobilurinas na redu??o da produ??o de N2O no solo, um potente g?s de efeito estufa, al?m de poss?veis efeitos positivos na efici?ncia de uso de N pela cana-de-a??car. Foram conduzidos estudos em laborat?rio para avaliar o efeito do fungicida em solo fertilizado com N sobre as emiss?es de N2O, assim como um ensaio em casa de vegeta??o e outro em campo, onde se estudaram a ureia e o nitrato de am?nio, tratados ou n?o com fungicida, sobre as emiss?es de N2O e indicadores de efici?ncia de uso de N pela cana-de-a??car. Al?m do monitoramento dos fluxos de N2O com c?maras est?ticas, foram tamb?m coletadas folhas da cultura para an?lise das fra??es sol?veis de N e an?lise da enzima nitrato redutase, incluindo-se tamb?m a estimativa da produtividade e efici?ncia do uso de N. Os ensaios de laborat?rio mostraram que o fungicida aplicado ao solo reduz emiss?es de N2O. No ensaio em casa-de-vegeta??o, a an?lise de enzimas e fra??es de N na cana-de-a??car n?os e alteraram com o uso do fungicida, independente da fonte de N, mas houve tend?ncia de redu??o dos fluxos de N2O no solo tratado com ureia. No ensaio de campo, os fluxos de N2O foram de 6 a 89 ?g N m-2h-1, 24 a 795 N m-2 h-1 e 27 a 508 N m-2 h-1respectivamente para os tratamentos controle (sem adi??o de N), ureia e ureia +fungicida, indicando queda nas emiss?es de N2O de aproximadamente 30% no tratamento com fungicida.O tratamento com nitrato de am?nio n?o induziu emiss?es de N2O do solo.N?o houve diferen?a significativa entre os tratamentos em todas as an?lises das fra??es sol?veis e tamb?m na an?lise enzim?tica. A produtividade de colmos (TCH), estimada a partir das dimens?es dos colmos, variou significativamente de 190 Mg ha-1, no tratamento controle (sem adi??o de N), para 238 Mg ha-1, no tratamento com ureia, por?m a aplica??o do produto n?o influenciou na produ??o da cultura. O uso de fungicida reduz emiss?es de N2O, por?m n?o induz maior efici?ncia de uso de N pela cana-de-a??car

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Les systèmes de traitement biologique de l'azote, qui utilisent les processus de nitrification et de dénitrification, sont susceptibles d'émettre un gaz à effet de serre, l'oxyde nitreux (N2O). Le but de notre étude était d'estimer et d'identifier les processus et les facteurs responsables de ces émissions, provenant du traitement de l'azote sur les stations d'épuration de l'agglomération parisienne et d'en estimer l'impact sur les émissions globales de N2O au niveau du bassin de la Seine. Des expériences en laboratoire ont permis la simulation des différents traitements utilisés sur l'agglomération parisienne - boues activées secondaires et cultures fixées en traitement tertiaire - et la mesure, en conditions contrôlées, des émissions de N2O. Nous avons montré que les flux de N2O représentent entre 0.1 à 0.8 % de la charge en azote traitée suivant l'oxygénation et les doses de méthanol ajoutées. Les flux de N2O les plus importants sont observés pour une oxygénation autour de 1 mgO2 L-1 lors de la nitrification; autour de 0.3 mgO2 L-1 et pour un ajout de méthanol en traitement tertiaire, ne permettant que 60 % de la réduction totale des nitrates, lors de la dénitrification. Des essais expérimentaux utilisant différents inhibiteurs spécifiques, ont permis d'identifier les deux processus majeurs responsables de ces émissions: la nitrification-dénitrifiante autotrophe et la dénitrification hétérotrophe. Le traitement de l'azote, sur les stations de l'agglomération parisienne représenterait actuellement des émissions de N2O de l'ordre de 60-120 kgN-N2O j-1 qui augmenteront avec la mise en place des nouveaux traitements de l'azote pour l'horizon 2005-2008 à 320-480 kgN j-1, et pour l'horizon 2012-2015 à 370-750 kgN j-1. Les niveaux les plus bas de ces émissions pourront être atteints si le traitement de l'azote se fait en nitrification avec une oxygénation supérieure à 2 mgO2 L-1 et en dénitrification avec des conditions d'anoxie totales et un ajout de méthanol permettant 100 % de la réduction de la charge en nitrate. Nos résultats montrent également que les émissions de N2O, se produisant actuellement dans la basse Seine recevant les rejets azotés de l'agglomération parisienne augmenteront notablement en étant transférées vers les STEPs. Cependant, les émissions de N2O en STEPs ne représenteraient que 1 à 10 % des émissions provenant des sols agricoles.