[pt] O presente trabalho trata da caracterização e simulação de compressores alternativos dos tipos automotivo, hermético e semi-hermético, motivado pela necessidade de estudo de novos refrigerantes, com menor impacto ambiental, isto é, sem potencial de destruição da camada de ozônio e baixo potencial de efeito estufa. O estudo apresenta uma metodologia para a modelagem, mediante a qual, dependendo do tipo de compressor, este é dividido nos seguintes volumes de controle: mufla de sucção, câmara de sucção, cilindro de compressão, câmara de descarga, linha de descarga, motor elétrico, carcaça do compressor, massa metálica interna e gás escoando no interior da carcaça. Equações fundamentais de conservação, de troca de calor, de queda de pressão e de propriedades termofísicas do refrigerante são aplicadas a cada volume de controle. Buscando o desenvolvimento de modelos simples, porem, ainda capazes de identificar o desempenho do compressor operando com diferentes refrigerantes, optou-se pelo desenvolvimento de modelos semi-empíricos, determinando-se coeficientes empíricos, característicos do compressor e independentes do refrigerante ou das condições de operação. Foram efetuados ensaios calorimétricos normalizados em duas instalações laboratoriais existentes para os compressores hermético e semihermético. Para o compressor hermético foi utilizado o HFC-134a como referência e foram testados os refrigerantes HFO-1234yf e HFO-1234ze(E) e a mistura HDR-17. Para o compressor semi-hermético foi utilizada uma instalação de refrigeração comercial instrumentada do tipo ar-ar, operando com a mistura R404A (referência), tendo sido testados oito novos fluidos. Para o compressor automotivo foram utilizados dados experimentais do refrigerante HFO-1234yf, existentes na literatura. A caracterização dos compressores alternativos foi bem sucedida na medida em que os parâmetros empíricos determinados a partir de diferentes refrigerantes mostraram-se com valores suficientemente próximos. Nos testes experimentais foram identificados fluidos refrigerantes com desempenho maior e baixo potencial de aquecimento global. Atingiu-se, com a modelagem, o desenvolvimento de uma ferramenta computacional capaz de predizer as condições de operação de compressores alternativos operando com novos refrigerantes, a partir do modelo baseado em parâmetros empíricos obtidos de testes experimentais com refrigerantes convencionais, de fácil obtenção. O método de gradiente reduzido generalizado (GRG) foi utilizado na solução do sistema de equações não lineares, para a caracterização dos compressores alternativos. O modelo de simulação foi desenvolvido na linguagem Fortran. As propriedades termodinâmicas dos fluidos refrigerantes foram obtidas pelo pacote computacional REFPROP (NIST Standard Reference Database 23, Version 8.0). Os valores previstos pela simulação apresentaram boa concordância com os resultados experimentais. / [en] This work shows a methodology for calculating the characteristic parameters of an open, a hermetic and a semi-hermetic reciprocating compressor. This study was motivated by the need to study new refrigerants with lower environmental impact with reduced global warming potential and zero ozone depletion potential. The compressor is divided in control volumes: suction muffler, suction chamber, compressor cylinder, discharge chamber, discharge line, electric motor, flowing gas through the compressor, compressor shell and inner metallic mass. Fundamental equations of conservation, heat exchange, pressure drop and thermophysical properties of the refrigerant are applied to each control volume. A semi-empirical model and standard calorimetric tests are used to obtain empirical parameters independents of refrigerant and operating conditions. For the hermetic compressor was used as reference the refrigerant HFC-134a and tested refrigerants HFO-1234yf, HFO-1234ze(E) and a mixture HDR-17. For the semihermetic compressor, an instrumented commercial refrigeration system operating with the mixture R404A was used as reference. In this system eight new fluids have been tested. For the automotive compressor experimental data from refrigerant HFO-1234yf obtained from literature were used. The characterization of the reciprocating compressors has been successful because the empirical parameters determined from different refrigerants proved to have sufficiently close values. A computational tool, able to predict the operating conditions of reciprocating compressors (open automotive, hermetic and semihermetic), working with new and untested refrigerants, was developed from the simulation models. The generalized reduced gradient (GRG) method was implemented in order to obtain a numerical solution for the characteristic parameters and the simulation computer program was developed in FORTRAN. Refrigerant properties were calculated using the software REFPROP version 8.0, developed by NIST, U.S.A.

Recentemente, observa-se o crescimento do número de trocadores de calor baseados em microcanais devido a necessidade de transferência de elevadas taxas de calor utilizando dispositivos compactos. Tubos de calor, trocadores de calor compactos para equipamentos eletrônicos e controle térmico de satélites, sistemas de condicionamento de ar para automóveis, escritórios e residências são exemplos de aplicações para condensação em canais de diâmetro reduzido. No entanto, na literatura encontra-se reduzido número de estudos experimentais tratando da condensação no interior de canais com diâmetros inferiores a 3 mm, os quais geralmente envolvem refrigerantes com elevado potencial de aquecimento global (GWP). Neste contexto, o presente estudo apresenta uma revisão crítica da literatura envolvendo critérios de transição entre padrões de escoamento, perda de pressão por atrito e coeficiente de transferência de calor durante a condensação no interior de canais convencionais e de micro-escala (minicanais). Levantou-se resultados para o gradiente de pressão por atrito e coeficiente de transferência de calor em aparato experimental localizado na Universidade de Pádua (Università Degli Studi di Padova) para os fluidos refrigerante R1234ze(E) e R32 (GWP de 550 e 6, respectivamente), temperatura de saturação de 40°C, fluxo de calor até 35 kW/m², grau de sub-resfriamento da parede entre 2 e 10 K, velocidade mássicas entre 55 e 275 kg/m²s e título de vapor de 0 a 1. Os dados foram levantados em seção de teste composta por 36 minicanais com diâmetro hidráulico de 1,6 mm e geometria retangular, com o efeito de resfriamento obtido através de água resfriada escoando em contra-corrente ao refrigerante. Os dados experimentais levantados para o gradiente de pressão por atrito e o coeficiente de transferência de calor foram comparados com métodos de previsão da literatura, concluindo que as correlações propostas por Jige, Inoue e Koyama (2016) fornecem as melhores previsões. O comportamento do coeficiente de transferência de calor foi analisado com foco nos mecanismos físicos predominantes durante a condensação. A partir desta análise concluiu-se o predomínio de efeitos de tensão superficial em velocidades mássicas reduzidas e de arrasto em velocidades mássicas elevadas. Este estudo também apresenta uma avaliação comparativa do desempenho dos refrigerantes R1234ze(E) e R32 em relação ao R134a (GWP de 1300) baseada na taxa de transferência de calor por unidade de potência de bombeamento e no potencial de transferência de calor, conforme o critério proposto por Cavallini et al. (2010). Esta análise revelou o desempenho superior para o refrigerante R32 seguido do R134a, com o R1234ze(E) apresentando o pior resultado, independentemente da velocidade mássica. / Recently, micro-scale channels are increasingly being used to combine high heat transfer rates and high degree of compactness. Condensation inside small diameter channels can be found in several applications such as heat pipes, thermal management of electronic equipments, spacecraft thermal control, automotive and residential air conditioning systems, heat pumps and refrigeration systems. However, despite of its importance, few studies concerning condensation inside minichannels (DH < 3 mm) involving low GWP (Global Warming Potential) refrigerants are found in the literature. In this context, initially, this study presents a critical review on the literature involving transition criteria on two-phase flow patterns for micro- and macro-scale conditions, frictional pressure drop and heat transfer coefficient during condensation inside channels. Experimental results for frictional pressure gradient and heat transfer coefficient obtained in apparatus located at the University of Padua (Università Degli Studi di Padova) are carefully analysed. The database includes results for the refrigerants R1234ze(E) and R32 (GWP of 550 and 6, respectively), saturation temperature of 40°C, heat flux up to 35 kW/m², fluid and wall temperature diference up to 10 K, mass velocity in the range of 55 to 275 kg/m²s and vapor quality between 0 and 1. The test section is composed of 36 rectangular minichannels with hydraulic diameter of 1.6 mm. The refrigerant is cooled by water flowing. From a comparison of experimental data for frictional pressure drop and heat transfer coefficient, and prediction methods available in literature, the methods proposed by Jige, Inoue e Koyama (2016) were ranked as the best ones. During the data analyses, focus was put on in order to relate the heat transfer coefficient behavior with the prevailing mecanisms during condensation. Based on this carefull analysis, the predominance of surface tension effects was pointed out under conditions of low mass velocities and condensation inside rectangular minichannels. On the other hand, for high mass velocities shear stress effects prevailed. Also, it has been presented a comparative evaluation of the performance of the refrigerants R1234ze(E), R32 and R134a (GWP of 1300) based on the following criteria: (i) heat transfer rate per unit of power pumping; and (ii) a penalty factor based on the heat transfer potential proposed by Cavallini et al. (2010). According to this evaluation, independently of the mass velocity, the refrigerant R32 was ranked as the one presenting the best performance, followed by R134a ranked as the second best. The refrigerant R1234ze(E) provided the worst performance among them all.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-08-13T17:32:05Z No. of bitstreams: 1 Miguel David Fuentes Guevara.pdf: 1927065 bytes, checksum: d8386d498f49eea2387c21853196c029 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-08-16T18:53:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Miguel David Fuentes Guevara.pdf: 1927065 bytes, checksum: d8386d498f49eea2387c21853196c029 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T18:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miguel David Fuentes Guevara.pdf: 1927065 bytes, checksum: d8386d498f49eea2387c21853196c029 (MD5) Previous issue date: 2018-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A atividade agropecuária cumpre um papel importante na dinâmica dos gases de efeito estufa (GEE) produzidos pelos solos, com destaque para o dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O). A capacidade de absorção da radiação infravermelha do CH4 é 25 vezes maior que a do CO2 e do N2O, 298, para um período de permanência na atmosfera de 100 anos, caracterizando-os como potentes GEE. O presente estudo teve por objetivo a avaliação da dinâmica das emissões de N2O e CH4 em sistemas de produção e em área natural de terras baixas, buscando identificar sistemas potencialmente mitigadores das emissões de GEE. O estudo compreendeu avaliações de quatro áreas experimentais já implantadas e localizadas na Estação Experimental Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, em Capão do Leão, RS, sobre um Planossolo, envolvendo os seguintes sistemas: arroz irrigado/pousio, rotação milho/soja em sistema plantio direto (SPD) em camalhões de base larga, pastagem melhorada e área natural. A dinâmica de fluxos de CH4 e N2O foi avaliada por um período de dois anos entre o outono de 2015 e o verão de 2017, mediante a metodologia de câmara estática fechada. Adicionalmente, calcularam-se as emissões totais de CH4 e N2O e o Potencial de Aquecimento Global parcial (PAGp). O sistema de arroz irrigado/pousio apresentou maior emissão acumulada (2 anos) de CH4 (1.486,0 kg CH4 ha-1) que os demais sistemas, os fluxos de CH4 predominaram nos períodos de cultivo de arroz. Consequentemente, esse sistema apresentou maior PAGp (40.268,0 kg CO2 equiv. ha-1), 92,3% na forma de CH4, que os demais tratamentos (p<0,05). A maior emissão total de N2O acumulada foi registrada no sistema pastagem melhorada (34,8 kg N2O ha-1). Entretanto, a emissão total de GEE desse sistema foi baixa (PAGp de 10.475,26 kg CO2 equiv. ha-1), sendo 98,9% na forma de N2O. Nesse sistema, as emissões de N2O estiveram associadas à frequência de pastejo animal. Os sistemas pastagem melhorada e milho/soja mostraram-se potencialmente mitigadores de emissões de GEE, comparativamente ao sistema arroz irrigado/pousio, enquanto as emissões de GEE na área natural foram menores que todos os sistemas (PAGp de 1.505,99 kg CO2 equiv. ha-1) principalmente na forma de N2O. / The agricultural activity plays a important role in the dynamics of greenhouse gases (GHG) produced by the soils, with a emphasis on the carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). The absorption capacity of infrared radiation of CH4 is 25 fold higher than the absorption of CO2 and 298 high to N2O, for a stay period in the atmosphere of 100 years, characterizing as potent GHG. The present study had as objective the evaluating of the dynamics of N2O and CH4 emissions in production systems and in natural area of lowlands, seeking to identify systems potentially mitigating GHG emissions. The study included evaluating of four experimental areas already implemented and located at an Embrapa Temperate Agriculture experimental area, in Capão do Leão, State of Rio Grande do Sul, Brazil, on an Albaqualf soil, involving the followings systems: irrigated rice/fallow, corn/soybean rotation in no-tillage (NT) on wide base ridges, native pasture and natural area. The dynamics of CH4 and N2O fluxes was evaluated for a period of two years between the fall of 2015 and the summer of 2017, using the methodology closed static chamber. In addition, the total emissions of CH4 and N2O and the partial Global Warming Potential (GWPp) were calculated. The irrigated rice/fallow system presented higher accumulated emission (2 years) of CH4 (1,486.0 kg CH4 ha-1) than the other systems, the CH4 fluxes predominated during in periods of rice cultivation. Consequently, this system presented higher PAGp (40,268.0 kg CO2 equiv. ha-1), 92.3% as CH4, than the other treatments (p<0.05). The highest total accumulated N2O emission was recorded in the native pasture system (34.8 kg N2O ha-1). However, the total emission of GHG from this system was low (PAGp of 10,475.26 kg CO2 equiv. ha-1), being 98.9% as N2O. In this system, the N2O emissions were associated with the frequency of animal grazing. The native pasture and corn/soybean systems, shown to be potentially mitigating GHG emissions, compared to the irrigated rice/fallow system, while the GHG emissions in the natural area were lower than all systems (PAGp of 1,505.99 kg CO2 equiv. ha-1) mainly as N2O.

Recentemente, observa-se o crescimento do número de trocadores de calor baseados em microcanais devido a necessidade de transferência de elevadas taxas de calor utilizando dispositivos compactos. Tubos de calor, trocadores de calor compactos para equipamentos eletrônicos e controle térmico de satélites, sistemas de condicionamento de ar para automóveis, escritórios e residências são exemplos de aplicações para condensação em canais de diâmetro reduzido. No entanto, na literatura encontra-se reduzido número de estudos experimentais tratando da condensação no interior de canais com diâmetros inferiores a 3 mm, os quais geralmente envolvem refrigerantes com elevado potencial de aquecimento global (GWP). Neste contexto, o presente estudo apresenta uma revisão crítica da literatura envolvendo critérios de transição entre padrões de escoamento, perda de pressão por atrito e coeficiente de transferência de calor durante a condensação no interior de canais convencionais e de micro-escala (minicanais). Levantou-se resultados para o gradiente de pressão por atrito e coeficiente de transferência de calor em aparato experimental localizado na Universidade de Pádua (Università Degli Studi di Padova) para os fluidos refrigerante R1234ze(E) e R32 (GWP de 550 e 6, respectivamente), temperatura de saturação de 40°C, fluxo de calor até 35 kW/m², grau de sub-resfriamento da parede entre 2 e 10 K, velocidade mássicas entre 55 e 275 kg/m²s e título de vapor de 0 a 1. Os dados foram levantados em seção de teste composta por 36 minicanais com diâmetro hidráulico de 1,6 mm e geometria retangular, com o efeito de resfriamento obtido através de água resfriada escoando em contra-corrente ao refrigerante. Os dados experimentais levantados para o gradiente de pressão por atrito e o coeficiente de transferência de calor foram comparados com métodos de previsão da literatura, concluindo que as correlações propostas por Jige, Inoue e Koyama (2016) fornecem as melhores previsões. O comportamento do coeficiente de transferência de calor foi analisado com foco nos mecanismos físicos predominantes durante a condensação. A partir desta análise concluiu-se o predomínio de efeitos de tensão superficial em velocidades mássicas reduzidas e de arrasto em velocidades mássicas elevadas. Este estudo também apresenta uma avaliação comparativa do desempenho dos refrigerantes R1234ze(E) e R32 em relação ao R134a (GWP de 1300) baseada na taxa de transferência de calor por unidade de potência de bombeamento e no potencial de transferência de calor, conforme o critério proposto por Cavallini et al. (2010). Esta análise revelou o desempenho superior para o refrigerante R32 seguido do R134a, com o R1234ze(E) apresentando o pior resultado, independentemente da velocidade mássica. / Recently, micro-scale channels are increasingly being used to combine high heat transfer rates and high degree of compactness. Condensation inside small diameter channels can be found in several applications such as heat pipes, thermal management of electronic equipments, spacecraft thermal control, automotive and residential air conditioning systems, heat pumps and refrigeration systems. However, despite of its importance, few studies concerning condensation inside minichannels (DH < 3 mm) involving low GWP (Global Warming Potential) refrigerants are found in the literature. In this context, initially, this study presents a critical review on the literature involving transition criteria on two-phase flow patterns for micro- and macro-scale conditions, frictional pressure drop and heat transfer coefficient during condensation inside channels. Experimental results for frictional pressure gradient and heat transfer coefficient obtained in apparatus located at the University of Padua (Università Degli Studi di Padova) are carefully analysed. The database includes results for the refrigerants R1234ze(E) and R32 (GWP of 550 and 6, respectively), saturation temperature of 40°C, heat flux up to 35 kW/m², fluid and wall temperature diference up to 10 K, mass velocity in the range of 55 to 275 kg/m²s and vapor quality between 0 and 1. The test section is composed of 36 rectangular minichannels with hydraulic diameter of 1.6 mm. The refrigerant is cooled by water flowing. From a comparison of experimental data for frictional pressure drop and heat transfer coefficient, and prediction methods available in literature, the methods proposed by Jige, Inoue e Koyama (2016) were ranked as the best ones. During the data analyses, focus was put on in order to relate the heat transfer coefficient behavior with the prevailing mecanisms during condensation. Based on this carefull analysis, the predominance of surface tension effects was pointed out under conditions of low mass velocities and condensation inside rectangular minichannels. On the other hand, for high mass velocities shear stress effects prevailed. Also, it has been presented a comparative evaluation of the performance of the refrigerants R1234ze(E), R32 and R134a (GWP of 1300) based on the following criteria: (i) heat transfer rate per unit of power pumping; and (ii) a penalty factor based on the heat transfer potential proposed by Cavallini et al. (2010). According to this evaluation, independently of the mass velocity, the refrigerant R32 was ranked as the one presenting the best performance, followed by R134a ranked as the second best. The refrigerant R1234ze(E) provided the worst performance among them all.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2017-03-07T17:22:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação .pdf: 869153 bytes, checksum: c77e409bcab66ac0b63cb639fe500496 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-03-09T20:47:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação .pdf: 869153 bytes, checksum: c77e409bcab66ac0b63cb639fe500496 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T20:47:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação .pdf: 869153 bytes, checksum: c77e409bcab66ac0b63cb639fe500496 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Os sistemas de preparo do solo e manejo da cobertura vegetal em área de produção de arroz irrigado por alagamento apresentam peculiaridades e potenciais distintos de emissão de metano e óxido nitroso do solo. Considerando uma área de arroz irrigado, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência de sistemas de preparo do solo na emissão dos gases de efeito estufa metano e óxido nitroso, a fim de estabelecer sistemas com potenciais de mitigar a emissão desses gases. O experimento de campo foi realizado na Estação Experimental Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, Capão do Leão, RS. Foram avaliados três sistemas de preparo do solo: preparo convencional - ausência de manejo da palha e do solo no período de outono-inverno e preparo do solo na primavera, antes da semeadura do arroz; rolo-faca - manejo da palha com rolo-faca imediatamente após a colheita do arroz e semeadura direta na primavera; e preparo antecipado - preparo do solo no outono, dessecação e revolvimento do solo, por meio de gradagem superficial. As emissões de CH4 e N2O foram avaliadas nos períodos de entressafra e safra. As coletas dos gases de efeito estufa (GEE) foram realizadas, semanalmente, pelo método da câmara estática fechada. Com base nas emissões de CH4 e de N2O foi calculado o potencial de aquecimento global parcial (PAGp = CO2 equivalente). O sistema de preparo convencional foi mais eficiente que os demais em mitigar as emissões de GEE ao longo do ano. O sistema de preparo antecipado apresentou as maiores emissões de CH4, as quais se concentraram na época de cultivo do arroz. O período de safra representou a maior parte do PAGp anual (safra+entressafra). Devido à alta emissão de CH4, o sistema de preparo antecipado foi responsável pelo maior PAGp, seguido do manejo com rolo-faca, em função da elevada emissão de N2O e do sistema convencional, com menor PAGp anual. Os sistemas rolo-faca e convencional reduziram o PAGp em função das menores emissões de CH4 ao longo do ano. Embora os sistemas de manejo de solo e da cobertura vegetal apresentem potenciais distintos de emissão, vários fatores associados ao ambiente e às práticas de manejo regulam a produção e emissão de CH4 e N2O, estes fatores devem ser considerados caso a caso, na estimativa do potencial emissor e mitigador desses gases de efeito estufa. / The different soil tillage systems and cover crop management in areas of flooded irrigated rice show distinct peculiarities and potential of soil methane and nitrous oxide emissions. Considering an area of irrigated rice, this work aimed to evaluate the influence of soil tillage systems in the emission of greenhouse gases such as methane and nitrous oxide in order to establish systems with potential to mitigate these gases emissions. The field experiment was performed in the Lowlands Experimental Station at Embrapa Temperate Climate, Capão do Leão, RS. Three management systems were evaluated: conventional tillage - no straw management and soil tillage during autumn-winter and soil tillage in the spring, before rice sowing; knife roller - straw management with knife roller immediately after rice harvesting and no-till in the spring; and advance preparation – soil tillage in autumn, desiccation and soil disturbance by shallow disking. Emissions of CH4 and N2O were evaluated in the pre-harvest and harvest periods. The sampling of greenhouse gases (GG) was conducted weekly through the closed static chamber method. The partial global warming potential (PGWp = CO2 equivalent) was calculated based on CH4 and N2O emissions. Conventional tillage was more effective than the other systems to mitigate GG over the year. The advance preparation system showed the highest CH4 emissions, which were concentrated in the period of rice cultivation. The harvest period accounted for the largest portion of the annual PGWp (harvest+pre-harvest). Due to the high emission of CH4, the advance preparation system was responsible for the largest PGWp, followed by knife roller management, because of the high emission of N2O and by the conventional system, with lower annual PGWp. The knife roller and conventional systems reduced the PGWp due to lower CH4 emission throughout the year. Although soil and cover crop management systems show distinct emission potentials, several factors associated with the environment and management practices regulate the production and emission of CH4 and N2O. These factors must be considered case by case to estimate the transmitter and mitigation potential of these greenhouse gases.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The tung (Aleurites fordii) has received attention in recent years as a promising source of raw material for biodiesel production. For this crop to start production after three years of planting, appears in the first year of planting tung the possibility of growing oleaginous in tree-based intercropping (TBI). Crops such as crambe, sunflower and peanuts have the potential to use in TBI. The biodiesel generated from these oilseeds is a renewable fuel that the CO2 emitted in combustion was previously set in photosynthesis during plant growth whithout any net emissions of this gas. However, emissions of greenhouse gases (GHG) occur during cultivation of oilseeds, aspect that can reduce the positive effect of the use of biodiesel on GHG emissions into the atmosphere. The objective of this study was to quantify the emissions of N2O and CH4, yield and oil and partial (p) and total (t) global warming potential (GWP) in system with oleaginous cutlived in TBI with tung. Four cropping systems were evaluated: crambe/sunflower/crambe (AB/SU/AB) fertilized with organic manure (FOM) to base in poultry litter (PL); crambe/sunflower/crambe (AB/SU/AB) fertilized with mineral fertilizer (FMF); oat + vetch / peanut / oat + vetch (O+V / PE /O+V), grown without of the use of fertilizer; and fallow / fallow / fallow (F). Emissions of N2O and CH4, GWP and yield were evaluated. The different cropping systems in TBI with tung had accumulated emission of N2O-N higher in 240-307% compared to treatment F. The different N sources (urea and CF) did not influence the cumulative emissions of N2O-N. The grain yield of AB and SU did not differ between treatments with FOM and FMF. The PE showed grain yield 1.4 times the SU+FMF and SU+FOM. When the GWP was performed considering each crop, it is observed that the AB and SU crops with FMF showed the highest values of GWPp compared to other crops. In these systems the emissions of N2O-N and mineral fertilizer (NPK) were the main sources of CO2 eq. for the GWPp. In all systems was observed reduction in soil C stocks after 1.4 years of conducting the experiment. Thus the C soil was the largest contributor to GWPt on all systems, followed by N2O. The cropping systems with AB and SU fertilized with FOM and FMF showed lower values of the GWPt and smaller ratios GWPt per unit of produced grains and oil, indicating that these systems have potential for use in TBI with tung. / O tungue (Aleurites fordii) tem recebido atenção nos últimos anos como promissora fonte de matéria-prima para a produção de biodiesel. Por essa cultura iniciar a produção após três anos do plantio, surge nos primeiros anos do plantio do tungue a possibilidade do cultivo de oleaginosas intercalares em sistema agroflorestal (SAF). Culturas como o crambe, girassol e amendoim apresentam potencial para compor esses sistemas. O biodiesel gerado a partir dessas oleaginosas é um combustível renovável em que o CO2 emitido na combustão foi previamente fixado na fotossíntese durante o crescimento da planta não havendo desta forma emissões líquidas desse gás. No entanto, emissões de gases de efeito estufa (GEE) ocorrem durante o cultivo das oleaginosas, aspecto que pode diminuir o efeito positivo do uso do biodiesel sobre a emissão de GEE para a atmosfera. O objetivo deste estudo foi quantificar as emissões de N2O e CH4, o rendimento de grãos e o potencial de aquecimento global (PAG) parcial (p) e total (t) em sistemas de culturas oleaginosas intercalares ao tungue em solo Argissolo. Foram avaliados quatro sistemas de cultivo: crambe/girassol/crambe (CR/GI/CR) fertilizados com adubação mineral (ADM); crambe/girassol/crambe (CR/GI/CR) fertilizados com adubação orgânica (ADO) a base de cama de frango (CF); aveia+ervilhaca/amendoim/aveia+ervilhaca (A+E/AM/A+E), cultivados sem o uso de fertilizante; e pousio/pousio/pousio (P). Foram avaliadas as emissões de N2O, CH4, PAG e o rendimento de grãos. Os diferentes sistemas de cultivo nas entrelinhas do tungue apresentaram emissão acumulada de N-N2O superior em 240 a 307% em relação ao tratamento P. As diferentes fontes de N (CF e ureia) não influenciaram nas emissões acumuladas de N-N2O. O rendimento de grãos do CR e GI não diferiram entre os tratamentos com ADO e ADM. O AME apresentou rendimento de grãos 1,4 vezes superior ao GI+ADM e GI+ADO. Quando o PAG foi realizado considerado cada cultivo, observou-se que o CR e o GI cultivados com ADM apresentaram os maiores valores de PAGp em relação aos demais cultivos. Nesses sistemas as emissões de N-N2O e a fertilização mineral (NPK) foram as principais fontes de CO2 eq. para o PAGp. Em todos os sistemas foi observado redução dos estoques de C no solo após 1,4 anos de condução do experimento. Com isso o C do solo foi o maior contribuidor para o PAGt em todos os sistemas, seguido pelo N2O. Os sistemas de cultivo com CR e GI fertilizados com ADO e ADM apresentaram os menores valores de PAGt e as menores relações de PAGt por unidade de grãos e óleo produzidos, indicando que esses sistemas apresentam potencial para uso em SAF com o tungue.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Post-harvest rice straw managements can alter CH4 and N2O emissions and global warming potential (GWP) in lowland areas cultivated with rice. In order to test this hypothesis, the present study was planned to quantify annual N2O and CH4 emissions, GWP and grain yield of rice subjected to different post-harvest straw managements on a lowland area at Southern Brazil. The soil was a Planossol. The treatments were as follows: No management (NM); Post-harvest Roll-knife (RKPH); Post-harvest Disc harrowing (PHDH); Without straw (WS); NM + Ryegrass (NM + RG); Disc harrowing in August (DH); Post-harvest Disc harrowing + Disc harrowing in August (DHPH + DH) and Without straw + Disc harrowing in August (WS + DH). The amount of rice straw returned to the soil in all plots after harvest was adjusted to 6.5 Mg ha-1 in April 2010 and to 11.3 Mg ha-1 in March 2011. Emissions of N2O and CH4 were evaluated for two consecutive years during the periods between harvests and rice cultivation. At each gas sampling time soil samples were also collected to evaluate soil mineral N and moisture contents. GWP of each management system was calculated from soil C contents (at the start of the experiment and at the end of experiment), N2O and CH4 emissions and CO2 cost during all managements. The results showed that more than 98% of the emitted N2O in lowland rice cultivation occurs during fallow period. Nearly whole CH4 emissions were recorded during rice cultivation. Incorporation of rice straw with tillage management after harvest with disc harrowing or growing of ryegrass after harvest lowered N2O emissions during fallow period. The lower CH4 emissions were observed in the treatments where rice straw was incorporated after harvest with disk harrowing and roller knife. These straw management practices also reduced GWP without reducing grain yield, compared to managements that do not incorporate rice straw. Management systems that resemble NT or zero tillage, where straw was left on soil surface during the fallow period resulted in higher N2O and CH4 emissions. Similarly, those management systems where soil was harrowed before planting resulted in soil C loss and contributed towards higher GWP, being less efficient and unsustainable. / O tipo de manejo aplicado à palha pós-colheita do arroz pode afetar as emissões de CH4 e N2O e o potencial de aquecimento global (PAG) anual em áreas de várzea cultivadas com arroz irrigado por inundação. Para testar essa hipótese foi realizado o presente trabalho com o objetivo de quantificar as emissões anuais de N2O e CH4, o PAG anual e avaliar o rendimento de grãos da cultura do arroz irrigado sob diferentes sistemas de manejo da palha pós-colheita, em uma área de várzea no sul do Brasil. O experimento foi realizado em um Planossolo. Os tratamentos avaliados foram compostos por diferentes manejos da palha, como segue: Sem manejo da palha (Sm); Rolo-faca pós-colheita (RFpc); Grade pós-colheita (Gpc); Retirada da palha pós-colheita (RPpc); Sm + Azevém (Sm + Az); Grade em agosto (Gas); Gpc + grade em agosto (Gpc + Gas) e RPpc + grade em agosto (RFpc + Gas). A quantidade de palha de arroz adicionada na superfície do solo nas parcelas pós-colheita em todos os tratamentos foi ajustada para 6,5 Mg ha-1 em abril de 2010 e para 11,3 Mg ha-1 em março de 2011. As emissões de N2O e CH4 foram avaliadas por dois anos consecutivos durante os períodos de entressafra e de cultivo do arroz. Em diferentes datas de avaliação dos gases foram realizadas coletas de solo para quantificar os teores de N mineral e umidade do solo. Com base nos dados de C no solo no início e ao final do experimento, das emissões de N2O e CH4, e, dos gastos em CO2 dos manejos agrícolas foi calculado o PAG de cada sistema de preparo. Esse estudo demonstrou que mais de 98% do N2O emitido em área de várzea sob cultivo do arroz ocorre no período de entressafra da cultura. Já para o CH4 a quase totalidade desse gás é emitida durante o cultivo do arroz no período de alagamento do solo. A antecipação do preparo do solo, com incorporação da palha do arroz pós-colheita com grade ou cultivo de azevém pós-colheita promove as menores emissões de N2O durante o período de entressafra. As menores emissões de CH4 foram observadas nos tratamentos com a antecipação do preparo do solo, com incorporação da palha do arroz pós-colheita com rolo-faca e grade. Esses tipos de manejo da palha reduzem o PAG sem diminuir o rendimento de grãos, em relação aos sistemas que não incorporam a palha de arroz ao solo. Sistemas que se assemelham ao SPD, mantendo a palha sob a superfície do solo durante toda a entressafra, apresentam maiores emissões de N2O e CH4, ou ainda aqueles sistemas que recebem gradagem antes da semeadura (no mês de agosto), perdem grandes quantidades de C do solo, resultando em um PAG elevado nesses sistemas, mostrando-se menos eficientes e de baixa sustentabilidade.