Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-05-19T20:04:21Z No. of bitstreams: 1 2015_AdrianaRodolfodaCosta.pdf: 1469637 bytes, checksum: a8eff15086338f494dd09b3dc2e20c3b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-05-19T20:25:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AdrianaRodolfodaCosta.pdf: 1469637 bytes, checksum: a8eff15086338f494dd09b3dc2e20c3b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-19T20:25:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AdrianaRodolfodaCosta.pdf: 1469637 bytes, checksum: a8eff15086338f494dd09b3dc2e20c3b (MD5) / Emissões antrópicas de gases de efeito estufa no Brasil podem ser provenientes de emissões de óxido nitroso (N2O) dos dejetos depositados em pastagens, e os microrganismos são os principais responsáveis pelas transformações do nitrogênio no solo. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto das excretas bovinas sobre os atributos microbiológicos do solo e as perdas gasosas de nitrogênio em áreas de pastagens sob Integração Lavoura-Pecuária (iLP) em Cerrado. Foram estabelecidas 48 parcelas, em um delineamento experimental de quatro blocos casualizados num esquema de parcelas sub-subdivididas, com três tratamentos (urina, fezes e controle); duas áreas de pastagem (Área 1- pastagem de três anos de Urochloa ruziziensis e Área 2 - pastagem de um ano de Urochloa. brizantha cv. Piatã), duas épocas de aplicação das excretas (seca e chuvosa), em dois anos de aplicações. Nas câmaras com excretas, foram aplicados 0,5 L de urina e 2 kg de fezes, os quais foram distribuídos uniformemente no interior das parcelas. As amostragens de gás foram feitas pelo método da câmara estática fechada. As avaliações ocorreram em sete dias consecutivos após a aplicação das excretas, posteriormente duas vezes por semana, e por fim quinzenalmente, durante 502 dias consecutivos no período seco e 388 durante o período chuvoso. Concomitantemente realizou-se amostragem de solo para verificação do espaço poroso saturado por água (EPSA), teores de nitrato e amônio no solo, e volatilização de amônia (NH3). Para a determinação dos atributos microbiológicos foram coletadas amostras de solo trinta dias após a aplicação das excretas, das quais determinou-se o carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM), carbono (CT) e nitrogênio total (NT), respiração basal, relação NBM:NT, quociente microbiano (CBM:CT) e quociente metabólico (qCO2). Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A deposição de excretas em pastagens sob iLP aumentou sensivelmente os fluxos de N2O do solo e de NH3 volatilizada, comparado ao controle. Na época seca, os fluxos de óxido nitroso estão associados à maior disponibilidade de amônio. Já na época chuvosa estes fluxos estão associados à disponibilidade de nitrato no solo e EPSA. Áreas com o componente pastagem mais recente no sistema iLP apresentam maiores perdas por volatilização de NH3 e menores de N2O quando a fonte de N é a urina bovina, independente da época do ano. Os maiores fatores de emissão de N2O são observados para a urina (0,32%) e na época chuvosa do ano (0,36%), porém estão bem abaixo do indicado pelo IPCC. As fezes de bovinos em áreas de pastagens sob iLP têm maior efeito sob os atributos microbiológicas do solo que a urina, quando estas são avaliadas trinta dias após a aplicação. Os atributos microbiológicos do solo tendem a aumentar gradualmente com o desenvolvimento do componente pastagem do sistema de iLP, associada à aplicações de excretas bovinas. / Anthropogenic emissions of greenhouse gases in Brazil can be derived from nitrous oxide (N2O) of waste deposited in pastures, and microorganisms are the main responsible for the nitrogen transformations in soil. The objective of this study was to evaluate the impact of bovine excretas on microbiological soil properties and gaseous nitrogen losses in pastures under Crop-Livestock Integration (iCL) in the Cerrado. Fourty eight plots were established in four randomized complete block in a split-plot design with three treatments (urine, feces and control), two areas with pastures (Área 1 - Three years of pasture with Urochloa. ruziziensis e Área 2 – One years of pasture with Urochloa. brizantha cv. Piatã), two periods of excreta application (dry and wet seasons) repeated in time (two years of applications). For cameras with excretas, 0.5L of urine and 2 kg of faeces were applied, which were uniformly distributed inside the plots. The gas samples were taken by the method closed static chambers. Assessments were made in seven consecutive days after the application of excretas, then twice a week, and finally every fortnightly during 502 consecutive days during the dry season and 388 during the rainy season. Concurrently, soil sampling was carried out to verify the water filled pore space (WFPS), nitrate and ammonium concentrations and ammonia volatilization emissions (NH3). Soil samples were collected at thirty days after the application of excretas to determine the microbiological properties which were: microbial biomass carbon and nitrogen (MBC and MBN), total carbon (TC) and soil nitrogen (TN), basal respiration, ratio MBN:TN, microbial quocient (MBC:TC) and microbial metabolic quocient (MBC:TC). Data were subjected to analysis of variance and means were compared by Tukey test at 5% probability. The disposal of excretas in pastures under iCL significantly increased the flow of nitrous oxide in the soil and volatilized ammonia, compared to the control. In the dry season, the nitrous oxide flows are associated with greater ammonium availability. In the rainy season these flows are associated with the availability of nitrate in the soil and WFPS. Areas with the latest pasture component in the iCL system have higher losses by volatilization of NH3 and lower losses of N2O when the N source is cattle urine, regardless of the period of year. The largest nitrous oxide emission factors were obtained for urine (0.32%) and during the rainy season (0.36%), but these values are lower than those indicated by the IPCC. The bovine feces of iCL under pasture areas have greater effect on the microbiological soil properties than urine when they are evaluated at thirty days after the application. Microbiological soil attributes tend to gradually increase with the development of the pasture under iCL system, related to the bovine excreta applications.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2016. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-18T18:55:07Z No. of bitstreams: 1 2016_MárciadeSousaVeras.pdf: 2167051 bytes, checksum: 29a9d9a01822704c6b6fe7e026e6397b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-07-26T20:54:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MárciadeSousaVeras.pdf: 2167051 bytes, checksum: 29a9d9a01822704c6b6fe7e026e6397b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T20:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MárciadeSousaVeras.pdf: 2167051 bytes, checksum: 29a9d9a01822704c6b6fe7e026e6397b (MD5) Previous issue date: 2017-07-26 / O bioma Cerrado compreende 204 milhões de hectares, sendo considerada a savana de maior biodiversidade vegetal do mundo. A mudança do uso da terra e supressão da vegetação nativa afeta as transformações dos elementos no solo, dentre eles, o nitrogênio, além de promover mudanças climáticas pelas emissões de gases do efeito estufa (CO2, N2O e CH4) e entre estes, o N2O refere-se ao gas de maior potencial de aquecimento (Pag = 310 x CO2), com tempo de permanência na atmosfera, medido pela meia-vida ser superior a 120 anos. A agricultura é responsável por aproximadamente 70% da emissão de N2O do solo, principalmente em função da aplicação de fertilizantes nitrogenados para a produção de culturas agrícolas. No solo, especificamente, aproximadamente 98% do N na forma orgânica e uma pequena parte do total do N absorvido pelas plantas. Dentre as várias frações de N que ocorrem no solo, com diferentes composições químicas, os açúcares aminados e os aminoácidos, fazem parte da fração disponível no solo e podem ser uma importante fonte de N para as culturas, como também a fração do N particulado (>53 µm), que desempenha importante função na ciclagem de nutrientes. A utilização de plantas de cobertura nos sistemas de produção pode alterar as frações de nitrogênio do solo, bem como as emissões de gases de efeito estufa e este fato está relacionado com sua composição química que pode alterar tanto as emissões de gases quanto as frações de nitrogênio no solo. Os objetivos do presente trabalho foram: 1. estudar o efeito de plantas de cobertura e adubação nitrogenada aplicada em cobertura na cultura do milho sob plantio direto, nas frações granulométricas de nitrogênio em um latossolo vermelho do Cerrado; 2. avaliar o efeito de plantas de cobertura e adubação nitrogenada em cobertura na cultura do milho sob plantio direto, nos fluxos de N2O no latossolo vermelho do Cerrado. O experimento foi instalado há oito anos em um Latossolo Vermelho sob milho cultivado em sistema plantio direto em sucessão às seguintes plantas de cobertura: Urochloa ruziziensis, Canavalia brasiliensis, Cajanus cajan e Sorghum bicolor e Pennisetum glaucum. Nas parcelas foram semeadas as plantas de cobertura e, nas subparcelas foram feitos os tratamentos com a presença e ausência de N em cobertura. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com parcelas subdivididas (plantas de cobertura na parcela e adubação em cobertura nas subparcelas), com três repetições. Na avaliação das frações de N do solo, foram utilizadas as plantas de cobertura: U. ruziziensis, C.a brasiliensis, C. cajan e S. bicolor. Em Abril de 2013, após a colheita do milho foi realizada amostragem do solo nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm. O solo sob U. ruziziensis apresentou maior N total e particulado que aquele sob C. cajan. A aplicação de N no milho em cobertura reduziu o N disponível na camada de 10-20 cm. Dentre as frações do nitrogênio avaliadas, a particulada foi a que se mostrou mais sensível às alterações do solo promovidas pelas plantas de cobertura. Na quantificação das emissões de N2O foram colocadas câmaras do tipo estática fechada. A adição de N em cobertura na cultura do milho favoreceu as maiores perdas de N2O acumulado para a atmosfera. O tratamento com P. glaucum promoveu menor emissões acumuladas. / The Cerrado biome comprises 204 million hectares and is considered the savanna with the largest biodiversity in the world. Land use changes and deforestation affects soil nutrient cycling, specially nitrogen (N), and promote climate change by increasing the emissions of greenhouse gases (CO2, N2O and CH4). Among these gases, , nitrous oxide (N2O) is the one with the highest global warming potential (Pag = 310 x CO2) and residence time in the atmosphere, measured by its half-life which is over 120 years in the atmosphere. Agricultural systems are responsible for aproximately 60% of soil N2O emissios mainly because of the application of N fertilizers for the production of crops. In the soil, approximately 98% of the N is in the organic form and only a small portion of this total N is absorbed by the plant. Among the various soil N fractions, with different chemical compositions, the amino sugars and amino acids, are part of the available soil N fraction and this fraction can be an important source of N for the crops. The particulate organic matter fraction (>53 µm) has been considered one of the most sensitive (labile pool) indicator to measure soil management changes and may play an important role in nutrient cycling. In addition, this fraction is related to the formation and stabilization of aggregates in the soil. The use of cover crops with different chemical compositions may alter soil nitrogen fractions, as well as the emissions of greenhouse gases. The objectives of this study were: 1. to study the effect of cover crops and N topdressing in maize under no-tillage, on soil N fractions in a Cerrado Oxisol; 2. to evaluate the effect of cover crops and N topdressing in maize under no-tillage on N2O fluxes in a Cerrado Oxisol. The experiment is being conducted for eight years in an Oxisol under no-tillage with maize in succession to the following cover crops: Urochloa ruziziensis, Canavalia brasiliensis, Cajanus cajan, Sorghum bicolor and Pennisetum glaucum R. Brown. Cover plots were sown in the plots, whereas the application or not of N (with or without N) as topdressing was applied in the subplots during maize cycle. The plots were arranged as randomized complete block design with split plots and three repetitions. The following cover cropos were used to evaluate soil N fractions: Urochloa ruziziensis, Canavalia brasiliensis, Cajanus cajan and Sorghum bicolor. In April 2013, after maize harvesting, soil samples were collected in the layers of 0-10 and 10-20 cm. The soil under U. ruziziensis showed higher total N and N in the particulate organic matter than under C. cajan. The application of N as topdressing in maize reduced the available N in the 10-20 cm layer. Among the different fractions of organic matter, the particulate fraction was found to have the highest N content and was considered the most sensitive one to indicate soil management changes due to the use of cover crops. For the evaluation of soil N2O fluxes, the following cover crops were used: Urochloa ruziziensis Germain and Evrard (Poaceae), Canavalia brasiliensis Mart. exBenth (Fabaceae), Pennisetum glaucum R. Brown (Gramineae) with and without the application of N as topdressing in the maize cycle. To quantify the N2O fluxes, two closed static cameras were placed per sub-plot. The largest flows were obtained in soil under maize in succession to U. ruziziensis and with the application of N as topdressing. The addition of N as topdressing and the use of U. ruziziensis compared to Pennisetum glaucum favored greater losses N2O to the atmosphere.

Orientador: Mariana Gobbo Braz / Resumo: O presente estudo teve como objetivo avaliar os possíveis efeitos genotóxicos e de estresse oxidativo do anestésico inalatório halogenado desflurano, associado ou não ao gás óxido nitroso (N2O). O estudo foi realizado em 40 indivíduos, de ambos os sexos, com estado físico classificado pelo American Society of Anesthesiologists (ASA) I, com idade de 18 a 50 anos. Os pacientes foram aleatoriamente alocados em dois grupos de 20, sob desflurano (6%) ou desflurano com N2O (60%) e foram submetidos a cirurgia minimamente invasiva (septoplastia) com duração mínima de 90 minutos. Amostras sanguíneas foram coletadas antes dos pacientes receberem medicação pré-anestésica (M0-controle), aos 90 minutos após o início da anestesia inalatória (M1) e na manhã do dia posterior ao ato anestésico-cirúrgico (M2). Os danos basais e oxidativos no ácido desoxirribonucleico (DNA) foram avaliados pelo teste do cometa; o estresse oxidativo foi avaliado por marcadores de peroxidação lipídica como malonaldeído (MDA) pelo método de High Performance Liquid Chromatography (HPLC), 4-hidroxinonenal (4-HNE) e 8-isoprostano pelo método de imunoensaio; a oxidação proteica foi avaliada por proteínas carboniladas por imunoensaio e o teste de defesa antioxidante plasmática analisado por fluorometria e pelo Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP), por espectrofotometria. Não houve diferença significante em relação os dados demográficos, tempo de cirurgia ou doses dos fármacos administrados entre os grupos. Os resul... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Orientador: Jorge de Lucas Junior / Banca: Rogério Teixeira de Faria / Banca: Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa / Banca: Ana Cláudia Ruggieri / Banca: Laura Vanessa Cabral da Costa / Resumo: Algumas práticas de gestão tais como a substituição de fertilizantes sintéticos por orgânicos, uso de inibidores da nitrificação e técnicas de irrigação mais eficientes são sugestões como alternativas eficazes para mitigar as emissões de gases de efeito estufa. O estudo foi realizado na estação experimental "El Encin", Madrid, Espanha. Neste experimento, o objetivo foi avaliar o efeito de diferentes fertilizantes: urina de suínos (U); urina de suínos + inibidor da nitrificação 3,4-dimethylpyrazolephosphate- DMPP (U+I); composto da fase sólida de dejetos de suínos e aves (COM)) e ureia (M); em dois sistemas de diferentes de irrigação (aspersão e gotejamento) nas emissões de gases de efeito estufa (N2O, metano, CH4 e dióxido de carbono, CO2) em solo cultivado milho (Zea mays L.) e o efeito destes tratamentos sobre a produção agrícola. Os fluxos de N2O para a atmosfera, apesar de não apresentarem diferença significativa reduziram com a aplicação de urina + inibidor de nitrificação (DMPP) relação aos demais tratamentos (com fonte de N) sem a adição do inibidor da nitrificação. A irrigação por gotejamento contribuiu para diminuir as emissões acumuladas de N2O. A ureia proporcionou maior produção de biomassa do que todos os tratamentos orgânicos, embora o rendimento de grãos não foi significativamente diferente entre M e U+I. A irrigação por gotejamento não afetou a produção de grãos. O uso de fontes orgânicas de N e a irrigada por gotejamento é uma estratégia ambientalmente aconse... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Some management practices such as the replacement of synthetic fertilizers by organic, use of nitrification inhibitors and more efficient irrigation techniques are suggested as effective alternatives to mitigate emissions of greenhouse gases. The study was carried out at "El Encín" field station in Madrid (latitude 40° 32′N, longitude 3° 17′W). In this experiment, we aimed to assess the effect of different organic amendments (pig urine (U); pig urine with the nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazolephosphate (U+I); compost from the solid phase of pig slurry (COM)) and urea (U); and two different irrigation systems (the widespread sprinkler and the alternative drip irrigation systems) on greenhouse gas (N2O, methane, CH4, and carbon dioxide, CO2) emissions in a maize (Zea mays L.) crop. The effect of these treatments on crop yields was also evaluated. The N2O fluxes to the atmosphere, although not present significant difference reduced with the application of urine + nitrification inhibitor (DMPP) compared to other treatments (with N source) without the addition of nitrification inhibitor. Drip irrigation helped reduce the cumulative emissions of N2O. The urea provided higher biomass production than all organic treatments, although the grain yield was not significantly different between M and U + I. Drip irrigation did not affect grain production. The use of organic sources of N and drip irrigated is an environmentally wise strategy, but a great balance between mitigating ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Newton La Scala Júnior / Abstract: The production of the main soil greenhouse gases (GHG: CO2, CH4 and N2O) is influenced by agricultural practices that causes changes in soil phys¬ical, chemical and biological attributes, directly affecting their emission to the atmos¬phere. The aim of this study was to investigate the infield soil CO2 emissions (FCO2) and the soil CO2, CH4 and N2O production potentials (PCO2, PCH4 and PN2O, respec¬tively) in laboratory conditions, and their relationship to soil attributes in a mechanically harvested sugarcane area. The experimental area consisted of a 50 × 50-m radially symmetrical grid containing 133 points spaced at minimum distances of 0.5 m in the center of the sample grid. It was carried out eight evaluations of FCO2, soil temperature and soil moisture over a period of 19 days. Soil physical and chemical attributes were determined by sampling at a depth of 0-10 cm. The quantification of PCO2, PCH4 and PN2O consisted of laboratory incubation and determination of gas concentration by gas chromatography. FCO2 presented an infield average emission value of 1.19 µmol CO2 m−2 s−1, while GHG production in laboratory was 2.34 µg C-CO2 g−1 d−1 and 0.20 ng N-N2O g−1 d−1 for PCO2 and PN2O, respectively. No significant production or oxidation was observed for CH4. The factor analysis showed the formation of two independent processes that explained almost 72% of the total variance observed in the data. The first process was related to the transport of FCO2 and its relation to soil p... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: A produção dos principais gases de efeito estufa (GEE: CO2, CH4 e N2O) é influenciada por práticas agrícolas que causam alterações nos atributos físi¬cos, químicos e biológicos do solo, afetando diretamente sua emissão para a atmos¬fera. O objetivo deste estudo foi investigar a emissão de CO2 do solo (FCO2) em con¬dições de campo e a produção potencial de CO2, CH4 e N2O do solo (PCO2, PCH4 e PN2O, respectivamente) em condições de laboratório, além de suas relações com os atributos do solo em uma área de cana-de-açúcar colhida mecanicamente. A área experimental constituiu-se de um gradeado simétrico radialmente de 50 × 50 m con-tendo 133 pontos espaçados em distâncias mínimas de 0,5 m no centro da malha amostral. Foram conduzidas oito avaliações para FCO2, temperatura e umidade do solo durante um período de 19 dias. Os atributos físicos e químicos do solo foram determinados por meio de amostragem na profundidade de 0-10 cm. A quantificação de PCO2, PCH4 e PN2O consistiu de incubação em laboratório e determinação da con¬centração dos gases por meio de cromatografia gasosa. FCO2 apresentou um valor de emissão média de 1,19 µmol CO2 m−2 s−1, enquanto a produção de GEE em laborató¬rio foi de 2,34 µg C-CO2 g−1 d−1 e 0,20 ng N-N2O g−1 d−1 respectivamente para PCO2 e PN2O. Não foi observada produção ou oxidação significativa de CH4. A análise de fatores mostrou a formação de dois processos independentes que explicaram quase 72% da variância total observada nos dados. O primeiro proce... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

O uso de plantas de cobertura, em plantio direto, é uma prática conservacionista amplamente utilizada. Entretanto, pode intensificar as emissões de óxido nitroso (N2O), principalmente quando se tratam de leguminosas. No presente trabalho, foram realizados estudos de campo e de laboratório, visando à avaliação da utilização de plantas de cobertura na emissão de N2O em um Argissolo Vermelho do Sul do Brasil. O primeiro estudo foi realizado em experimento de longa duração (30 anos) a campo, e avaliaram-se as emissões anuais de N2O (2012/13) nas sucessões pousio/milho (Zea mays) (P/M), aveia preta (Avena strigosa (Schereb))+ervilhaca(Vigna sativa (L.))/milho (A+E/M) e aveia preta +ervilhaca/milho+caupi (Vigna unguiculata (L.) (Walp)) (A+E/M+C). Nesse estudo, as emissões variaram de 2,30 mg m-2 no sistema P/M a 5,30 e 9,57 mg m-2, nos sistemas A+E/M e A+E/M+C, respectivamente. Os maiores fluxos de N2O ocorreram no período pós-manejo das plantas de cobertura, e foram influenciados pela porosidade preenchida com água (PPA), pelos teores de nitrato do solo no período de primavera/verão, e pela temperatura do solo no outono/inverno. No estudo de laboratório, avaliou-se a influência da qualidade dos resíduos vegetais (aveia preta, ervilhaca, caupi, guandu, lablab e milho), em duas umidades, 40 e 70% da PPA, sobre as emissões de N2O do solo. Em média, os fluxos de N2O foram 150 vezes superiores na umidade de 70% em comparação a 40% da PPA. Entre os resíduos, a emissão foi maior quando da adição de leguminosas, em comparação com a adição de gramíneas. A emissão foi negativamente relacionada com as razões C/N, lignina/N, polifenóis/N e (lignina + polifenóis)/N dos resíduos adicionados. Assim, conclui-se que o tipo de resíduo influencia as emissões de N2O, ou seja, a seleção de plantas de cobertura do solo pode contribuir para a redução das emissões de N2O dos solos agrícolas. / The addition of cover crops in no-till cropping systems is a common practice aimed to improve soil conservation. However, it can also increase soil nitrous oxide (N2O) emissions, especially with the use of leguminous cover crops. A field and an incubation study were conducted to evaluate the effects of different cover crops on soil N2O emissions on an Acrisol in Southern Brazil. The field study was carried on in a long-term (30 years) cropping system experiment. We evaluated annual N2O emissions during the 2012/13 season, in the cropping system treatments of fallow/maize (Zea mays) (F/M), oat (Avena strigosa (Schereb))+vetch (Vigna sativa (L.))/maize (O+V/M), and oat+vetch/maize+cowpea (Vigna unguiculata (L.) (Walp) (O+A/M+C). Average soil N2O efflux rates varied from 2,30 mg m-2 in the F/M treatment to 5,30 and 9,57 mg m-2, in the O+V/M and O+V/M+C, respectively. The greatest efflux rates were observed after cover crops management. Soil N2O efflux was correlated with water-filled porosity (WFP), soil nitrate concentration during spring and summer seasons, and with temperature during fall and winter seasons. The incubation study was designed to evaluate soil N2O emissions following the addition of different cover crop residues (oat, vetch, cowpea, pigeon pea, lablab, and maize) under two soil moisture conditions (40 and 70% of WFP). Averaged across residues, the N2O emissions were 150 times greater under 70% than under 40% WFP. Higher N2O emissions were observed with the use of legumes compared to grass residues. Soil N2O efflux were negative correlated with C/N, lignin/N, polyphenol/N, and (lignin+polyphenol)/N rations of the added residues. The results show that soil N2O emissions are affected by different cover crops; therefore, the selection of appropriate cover crops can contribute to the reduction of N2O emissions from agricultural soils.

O uso de plantas de cobertura, em plantio direto, é uma prática conservacionista amplamente utilizada. Entretanto, pode intensificar as emissões de óxido nitroso (N2O), principalmente quando se tratam de leguminosas. No presente trabalho, foram realizados estudos de campo e de laboratório, visando à avaliação da utilização de plantas de cobertura na emissão de N2O em um Argissolo Vermelho do Sul do Brasil. O primeiro estudo foi realizado em experimento de longa duração (30 anos) a campo, e avaliaram-se as emissões anuais de N2O (2012/13) nas sucessões pousio/milho (Zea mays) (P/M), aveia preta (Avena strigosa (Schereb))+ervilhaca(Vigna sativa (L.))/milho (A+E/M) e aveia preta +ervilhaca/milho+caupi (Vigna unguiculata (L.) (Walp)) (A+E/M+C). Nesse estudo, as emissões variaram de 2,30 mg m-2 no sistema P/M a 5,30 e 9,57 mg m-2, nos sistemas A+E/M e A+E/M+C, respectivamente. Os maiores fluxos de N2O ocorreram no período pós-manejo das plantas de cobertura, e foram influenciados pela porosidade preenchida com água (PPA), pelos teores de nitrato do solo no período de primavera/verão, e pela temperatura do solo no outono/inverno. No estudo de laboratório, avaliou-se a influência da qualidade dos resíduos vegetais (aveia preta, ervilhaca, caupi, guandu, lablab e milho), em duas umidades, 40 e 70% da PPA, sobre as emissões de N2O do solo. Em média, os fluxos de N2O foram 150 vezes superiores na umidade de 70% em comparação a 40% da PPA. Entre os resíduos, a emissão foi maior quando da adição de leguminosas, em comparação com a adição de gramíneas. A emissão foi negativamente relacionada com as razões C/N, lignina/N, polifenóis/N e (lignina + polifenóis)/N dos resíduos adicionados. Assim, conclui-se que o tipo de resíduo influencia as emissões de N2O, ou seja, a seleção de plantas de cobertura do solo pode contribuir para a redução das emissões de N2O dos solos agrícolas. / The addition of cover crops in no-till cropping systems is a common practice aimed to improve soil conservation. However, it can also increase soil nitrous oxide (N2O) emissions, especially with the use of leguminous cover crops. A field and an incubation study were conducted to evaluate the effects of different cover crops on soil N2O emissions on an Acrisol in Southern Brazil. The field study was carried on in a long-term (30 years) cropping system experiment. We evaluated annual N2O emissions during the 2012/13 season, in the cropping system treatments of fallow/maize (Zea mays) (F/M), oat (Avena strigosa (Schereb))+vetch (Vigna sativa (L.))/maize (O+V/M), and oat+vetch/maize+cowpea (Vigna unguiculata (L.) (Walp) (O+A/M+C). Average soil N2O efflux rates varied from 2,30 mg m-2 in the F/M treatment to 5,30 and 9,57 mg m-2, in the O+V/M and O+V/M+C, respectively. The greatest efflux rates were observed after cover crops management. Soil N2O efflux was correlated with water-filled porosity (WFP), soil nitrate concentration during spring and summer seasons, and with temperature during fall and winter seasons. The incubation study was designed to evaluate soil N2O emissions following the addition of different cover crop residues (oat, vetch, cowpea, pigeon pea, lablab, and maize) under two soil moisture conditions (40 and 70% of WFP). Averaged across residues, the N2O emissions were 150 times greater under 70% than under 40% WFP. Higher N2O emissions were observed with the use of legumes compared to grass residues. Soil N2O efflux were negative correlated with C/N, lignin/N, polyphenol/N, and (lignin+polyphenol)/N rations of the added residues. The results show that soil N2O emissions are affected by different cover crops; therefore, the selection of appropriate cover crops can contribute to the reduction of N2O emissions from agricultural soils.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-10-04T14:24:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1292362 bytes, checksum: 8888bb4354f587477785326972906bd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-04T14:24:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1292362 bytes, checksum: 8888bb4354f587477785326972906bd4 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Um dos problemas associados à atividade pecuária no Brasil é a emissão de gases de efeito estufa (GEE), responsável pelo aquecimento global, principalmente em função do expressivo rebanho bovino nacional. Além do metano entérico, as excretas dos animais também são fontes de GEE para a atmosfera. Esse estudo foi conduzido com o objetivo de quantificar as emissões de óxido nitroso (N 2 O), metano (CH 4 ) e amônia (NH 3 ), provenientes das excretas de bovinos, em pastos de capim-braquiária em sistema silvipastoril (SSP) e monocultivo (Mono), durante os períodos chuvoso e seco do ano. O estudo foi realizado no Campo Experimental José Henrique Bruschi, no município de Coronel Pacheco, de fevereiro a abril e de julho a outubro de 2017. Foi adotado o delineamento em blocos casualizados, com 3 blocos e 2 repetições por tratamento dentro de cada bloco, em esquema de parcela subdividida no tempo, considerando um fatorial 3x2 (3 excretas e 2 sistemas) na parcela e período do ano (chuvoso ou seco) como efeito de sub-parcela. A área experimental foi previamente isolada durante 1 ano da entrada de animais e dividida em 36 parcelas de 2 m 2 (18 para cada sistema) que receberam as excretas. Fezes e urina foram obtidas de 12 vacas mestiças, sendo 6 vacas mantidas em pastejo em cada um dos sistemas (fora da área vedada) durante 30 dias antes da coleta das excretas. No momento da coleta, os animais foram contidos e as fezes e urina referentes a cada um dos dois sistemas foram homogeneizadas e amostradas para análise de N total das fezes e da urina e do teor de sólidos voláteis das fezes. Posteriormente foi realizada a deposição de 1 L de urina fresca e 1,6 kg de fezes frescas nas respectivas parcelas. Durante o período chuvoso, a aplicação de urina elevou os fluxos de N 2 O em ambos os sistemas, enquanto a aplicação de fezes elevou os fluxos de CH 4. Durante o período seco, tanto os fluxos de N 2 O, quanto de CH 4 foram acentuadamente reduzidos. De forma geral, os fluxos de N 2 O e CH 4 em SSP foram maiores que os fluxos em Mono. Considerando o tipo de excreta aplicada no período chuvoso, observou-se que o fator de emissão (FE) de N 2 O na área com urina foi significativamente maior do que na área tratada com fezes (P<0,05) em SSP. Em relação ao efeito do tipo de sistema, notou-se que, no período chuvoso, o FE de N 2 O para urina e o FE de CH 4 para fezes em SSP foram significativamente maiores (P<0,05) em relação à Mono. Já a volatilização de NH 3 tanto a partir das fezes, quanto da urina foram maiores durante o período seco. Quanto ao FE de NH 3, o mesmo foi maior (P<0,05) em Mono e no período seco quando foi aplicada urina, não havendo diferença entre sistemas com a aplicação de fezes. Durante o período de maiores emissões de N 2 O, houve emissão de 0,4% do N aplicado na forma de urina em SSP e 0,04% em Mono, com emissões abaixo de 0,05% em ambos os sistemas para as fezes. Quanto ao CH 4 , houve emissão de 0,03% dos sólidos voláteis aplicados na forma de fezes em SSP e 0,01% em Mono, para o período de maior emissão, não havendo emissões significativas com a aplicação de urina. O FE de NH 3 para urina variou de 1,7% a 4,3% em SSP e de 8,3% a 17,1% em Mono, com o FE para fezes variando de 1,2% a 5,8% em SSP e de 1,8% a 3,6% em Mono. As emissões de N 2 O, CH 4 e NH 3 são influenciadas pelo sistema de uso do solo, tipo de excreta e estação do ano. Além disso, o fator de emissão de N 2 O, CH 4 e NH 3 em ambos os sistemas, e nessas condições de estudo, são bem inferiores ao estimado pelo IPCC em nível global. / One of the problems associated with livestock in Brazil is the emission of greenhouse gases (GHG), responsible for global warming, mainly due to the significant national cattle herd. In addition to enteric methane, animal excreta are sources GHG for atmosphere. This study was conducted with the objective of quantifying N 2 O, CH 4 and NH 3 emissions from bovine excreta in pastures of brachiaria grass in silvopastoral (SSP) and monoculture (MONO) systems during the rainy and dry periods of the year. The study was carried out in the Experimental Field José Henrique Bruschi, in the city of Coronel Pacheco, from February to April and from July to October 2017. A randomized complete block design was used, with 3 blocks and 2 replicates per treatment within each block, in a split-plot scheme, considering a factorial 3x2 (3 excreta types and 2 systems) in the plot and period of the year (rainy or dry) as subplot effect. An area within each system was previously isolated from the entrance of animals for 1 year and divided into 18 plots that received the excreta. Dung and urine were obtained from 12 crossbred cows, being 6 cows were kept in grazing in each of the systems for 30 days before excreta collection. At moment of collection, the animals were contained and the dung and urine referring to each of the two systems were homogenized and sampled in triplicate for further analysis of dung and urine total nitrogen and the volatile solids content of dung. Subsequently, 1 L of fresh urine and 1.6 kg of fresh dung were deposited in the respective plots. During the rainy season, urine application increased N 2 O fluxes in both systems, while dung application increased CH 4 fluxes. During the dry period, both N 2 O and CH 4 fluxes were substantially reduced. In general, the fluxes of N 2 O and CH 4 in SSP were higher than the fluxes in Mono. Considering the type of excreta applied in the rainy season, it was observed that the emission factor (EF) of N 2 O in the area treated with urine was significantly higher than in the area treated with dung (P<0.05) in SSP. Regarding to the effect of the type of system, it was observed that in the rainy period, the EF of N 2 O for urine and the EF of CH 4 for dung in SSP were significantly higher (P<0.05) than in the Mono. The volatilization of NH 3 from both dung and urine was higher during the dry period. Regarding to EF of NH 3 , it was higher (P <0.05) in Mono and in the dry period when urine was applied, there being no difference between systems with dung application. During the period of higher emissions of N 2 O, there was emission of 0.4% of the N applied in the form of urine in SSP and 0.04% in Mono, with emissions below 0.05% for dung in both systems. Regarding to CH 4 , there was emission of 0.03% of the volatile solids applied in the form of dung in SSP and 0.01% in Mono, during the period of greatest emission, with no significant emissions with the application of urine. The EF of NH 3 for urine ranged from 1.7% to 4.3% in SSP and from 8.3% to 17.1% in Mono, with EF for dung ranging from 1.2% to 5.8% in SSP and from 1.8% to 3.6% in Mono. The present study demonstrates that the emissions of N 2 O, CH 4 and NH 3 are influenced by the system of land use, type of excreta and season of the year. In addition, the emission factor of N 2 O, CH 4 and NH 3 in both systems, under these conditions, is significantly below that estimated by the IPCC at the global level.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-05-16T15:31:03Z No. of bitstreams: 1 Maria das Vitorias Alexandre Serafim.pdf: 1174058 bytes, checksum: 26daf1539c49632b8d63defc6ea7713e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T15:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria das Vitorias Alexandre Serafim.pdf: 1174058 bytes, checksum: 26daf1539c49632b8d63defc6ea7713e (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Studies related to greenhouse gas emission behavior are very important to understand the global warming. In the last decades, investigations have been carried out to know how the main gases behave in the earth’s surface. Among them, great emphasis is given to nitrous oxide (N2O), because of its high heat capacity and its permanency time in the atmosphere. The emissions of N2O from the soil are highly variable, with a long range and this characteristic difficult the study of this gas, becoming the statistical inference of this measure a hard task. Before that, a series of empirical methods have been more and more used in the estimating emissions of the nitrous oxide from agricultural and forestry system. However, these methods do not appear adequate to explain the great variability observed in the values of N2O in terms of a probability density function, because of the conceptual form of these models. Besides, phenomena with the same characteristics of the nitrous oxide emissions of the soil were better described as critically self-organized system (SOC). So, it was directed to the question in order to find self-organized criticality evidence of N2O in different uses of the soil and in different environmental setting such as temperature changes. To answer the objectives of this work were broached some theoretical and practical results of the SOC idea and it was evaluated the behavior of the nitrous oxide emission in a natural rainforest soil, observing if the emissions show a SOC behavior both in a natural soil and when the same is heated. Also, SOC presence in the N2O emission of the soil in different lands uses, such as pasture and sugarcane, was investigated. / O estudo relacionado ao comportamento da emissão dos gases de efeito estufa é de grande importância para se compreender o aquecimento global. Nas últimas décadas, investigações vem sendo realizadas visando conhecer a maneira como os principais gases se comportam na superfície terreste, dentre eles grande destaque é dado ao óxido nitroso (N2O), devido a sua elevada capacidade de aquecimento e seu tempo de permanência na atmosfera. A emissão de N2O do solo é altamente variável, com um longo alcance e esta característica dificulta o estudo desse gás, tornando um pouco difícil a inferência estatística desta medida. Diante disso, uma série de métodos empíricos têm sido cada vez mais utilizados na estimativa das emissões do óxido nitroso a partir de sistemas agrícolas e florestais. No entanto, esses métodos não parecem adequados para explicar a grande variabilidade observada nos valores de N2O em termos de uma função de densidade, devido à forma conceitual desses modelos. Além disso, fenômenos com as mesmas características da emissão do óxido nitroso do solo foram melhor descritos como sistemas criticamente auto-organizados (SOC). Desta forma, foi direcionado à questão de se encontrar evidências de criticalidade auto-organizada nas emissões de N2O em diferentes usos do solo e em diferentes cenários ambientais tais como mudança de temperatura. Para atender os objetivos desse trabalho foram abordados alguns resultados teóricos e práticos da ideia de SOC e avaliou-se o comportamento da emissão do óxido nitroso em um solo natural de floresta tropical, observando se o evento apresenta um padrão de comportamento SOC, quando o solo encontra-se em temperatura ambiente e quando o mesmo é aquecido, além de estudar também a presença de SOC na emissão do N2O do solo em diferentes usos da terra como Pastagens e Cana-de-Açucar, discutindo os principais resultados obtidos. Os dados utilizados neste estudo são referentes a fluxos de N2O, estimados a partir de câmaras fechadas.

Os efeitos adversos das mudanças climáticas, devido aos fenômenos naturais e às atividades humanas, são sentidos no mundo todo. Em diversas ações das áreas de pesquisa têm sido estudado o aquecimento global e as emissões de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) e óxido nitroso (N2O), gases de efeito estufa (GEE) e principalmente a participação das atividades agrícolas nessas emissões. Diante disto, procurou-se avaliar a emissão de metano por bovinos de corte, de acordo com o método de pastejo de lotação rotativa ou contínua e, avaliar a emissão de CH4, CO2 e N2O no sistema solo-planta e mensurar o sequestro de carbono e nitrogênio em áreas de pastagem e vegetação natural. Durante o ano de 2014, janeiro a outubro, no foram realizadas avaliações em pastos cultivados com Brachiaria brizantha cv. Marandu, pastejados por novilhas da raça Nelore, em sistemas de pastejo rotativo ou contínuo. As avaliações da produção e disponibilidade da forragem eram realizadas semanalmente, com ajuste dos animais em cada sistema. As avaliações das emissões dos gases de efeito estufa, no sistema solo-planta, também realizadas semanalmente, foram medidas pelo método de uso câmaras estáticas de PVC, e as amostras eram coletadas nos tempos de 0, 10, 20 e 30 minutos após o fechamento da câmara. O metano entérico dos animais, avaliado uma vez por estação, foi aferido por meio da técnica do gás traçador SF6, que possibilita quantificar o CH4. A densidade aparente do solo, assim como os teores de carbono (C) e nitrogênio (N), foram verificados nas áreas de pastagem e vegetação natural, em dezembro/2012 (período pré-experimental) e outubro/2015. A altura da pastagem, assim como relação lâmina foliar e colmo + bainha, variaram (p&lt;0,05) de acordo com o método de pastejo e estação do ano. Já os componentes bromatológicos, variaram (p&lt;0,05) com a interação entre pastejo e estação. A emissão de metano entérica não variou de entre os métodos de pastejo, obtendo diferença apenas para as estações. A produção média de metano entérico foi de 62 kg/ano. As maiores variações nos teores e estoques de C e N, assim como a densidade aparente do solo, foram significativas nas camadas mais superficiais do solo (0 a 10 cm). Os teores e estoques de carbono e nitrogênio aumentaram com o uso da pastagem. A emissão de CO2 e N2O foram semelhantes entre os métodos de pastejo, com ou sem adubação, enquanto a emissão de CH4 foi superior no método rotativo adubado. / The adverse effects of climate change, due to natural phenomena and human activities, are felt around the world. In several actions in the areas of research have been studying global warming and emissions of methane (CH4), carbon dioxide (CO2) and nitrous oxide (N2O), greenhouse gases (GHG) and especially the participation of agricultural activities in these emissions. In this regard, we sought to evaluate the emission of methane per cattle, in accordance with the grazing method of rotating grazing or continuous, and evaluate the emission of CH4, CO2 and N2O in the soil-plant system and measure the sequestration of carbon and nitrogen in areas of pasture and natural vegetation. During the year 2014, January to October, the evaluations were conducted in pastures cultivated with Brachiaria brizantha cv. Marandu pastejados by Nellore heifers, on systems of rotational grazing or continuous. The evaluations of the production and availability of forage were held weekly, with adjustment of animals in each system. The ratings of the greenhouse gases emissions, in soil-plant system, also held weekly, were measured by the method of using static chambers of PVC, and the samples were collected at the time of 0, 10, 20 and 30 minutes after the closing of the camera. The enteric methane from animals, assessed once per season, was measured by the technique of tracer gas SF6, which allows to quantify the CH4. The bulk density of the soil, as well as the contents of carbon (C) and nitrogen (N), were found in the areas of pasture and natural vegetation, in december/2012 (pre-experimental) and October/2015. The height of the pasture, as well as leaf blade and stem + sheath, ranged (p&lt;0.05) in accordance with the grazing method and season of the year. Since the components bromatological, ranged (p&lt;0.05) with the interaction between grazing and station. The emission of methane enteric did not vary among the methods of grazing, obtaining a difference just for the stations. The average production of methane enteric was 62 kg/year. The greatest variations in the concentrations and stocks of C and N, as well as the apparent density of the soil, were significant in the most superficial layers of the soil (0 to 10 cm). ). The levels and stocks of carbon and nitrogen increased with the use of pasture. The CO2 and N2O emissions were similar among the grazing methods, with or without fertilization, while the CH4 emission was higher in the fertilized rotary method.