Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2016-08-29T19:17:18Z No. of bitstreams: 2 Tese final_bianca maíra de paiva ottoni boldrini.pdf: 2022038 bytes, checksum: 912be076443ed0fbe32d6a6d5a84b784 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-29T19:17:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese final_bianca maíra de paiva ottoni boldrini.pdf: 2022038 bytes, checksum: 912be076443ed0fbe32d6a6d5a84b784 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The leaf decomposition in aquatic systems is a process that involves both physical and chemical aspects of the environments and riparian vegetation as ecological relationships between aquatic communities. In small shaded streams, this process becomes the link between different ecological compartments, providing energy and matter for the survival of species that inhabit these aquatic systems. Thus, this ecological process is critical to maintaining these ecosystems and hence for the survival of their species. This thesis aimed to evaluate the leaf decomposition process in Amazonian streams, emphasizing the community of aquatic invertebrates and fungal biomass. The first chapter has the fungal biomass and colonization patterns of aquatic invertebrates along the leaf decomposition process in eight Amazonian streams. Two plant species with differences in their physical and chemical characteristics were used in these experiment of decomposition. The results showed that the decomposition process is influenced by plant species, the stream in which it develops, by time and interaction between time and plant species. However, the influence of these factors is different in each ecological compartment. For example, fungal biomass, density and composition of aquatic invertebrates are not influenced by plant species. The results allowed the observation that decomposition time and the stream influencing the decomposition process (decomposition rates, invertebrates and aquatic fungi). The second chapter of this thesis evaluated the influence of the density of aquatic invertebrates in relation to leaf decomposition rate in Amazonian streams. For three months (November 2012 to January 2013) the leaf decomposition of 30 plant species was followed to obtain the leaf decomposition rates and the density of aquatic invertebrates associated with the process. The experiment was conducted in three streams of small order of the Ducke Reserve (Manaus / AM) and leaves of the plant species used in the experiment are found in riparian area of these streams. The data shows that there is a strong influence of the density of aquatic invertebrates on leaf decomposition rates, independent of the trophic group of these invertebrates. These results do not corroborate previous discussing the little influence of invertbrates on the leaf decomposition process in tropical regions. In this chapter, aiming to cooperate with future studies of leaf decomposition, was proposed a leaf decompisiton speeds classification based on the values obtained for the plant species studied. The last chapter of the thesis was to analyze the differences in the decomposition process of green and senescent leaves in Amazonian streams. To achieve this goal, we performed a leaf decomposition experiment with 14 plant species, where 18 packages of green leaves and 18 senescent leaves of each plant species were submerged in three streams of small order located in the Ducke Forest Reserve (Manaus / AM). The experiment was conducted between November 2012 and January 2013, with 6 packs of green leaves and 6 senescent removed after 15, 30 and 60 days of incubation. The results demonstrated that foliar decomposition speed is faster in green leaves compared to packages with senescent leaves. However, only fungi and aquatic biomass density of aquatic invertebrates have been influenced by the leaf state. / A decomposição foliar em sistemas aquáticos é um processo que envolve tanto os aspectos físicos e químicos do ambiente quanto às relações ecológicas entre as comunidades aquáticas. Em pequenos riachos sombreados, esse processo torna-se o elo entre diferentes compartimentos ecológicos, fornecendo a energia e a matéria inorgânica para as espécies que habitam esses sistemas aquáticos. Dessa forma, esse processo ecológico é fundamental para a manutenção desses ecossistemas e, consequentemente, para a sobrevivência de suas espécies. Esse estudo teve como objetivo avaliar o processo de decomposição foliar em riachos amazônicos, dando ênfase à comunidade de invertebrados aquáticos e à biomassa fúngica. O primeiro capítulo aborda os padrões de biomassa de fungos e colonização dos invertebrados aquáticos ao longo do processo de decomposição foliar em oito riachos amazônicos. As espécies vegetais Pourouma minor e Protium sp. foram utilizadas no experimento de decomposição por apresentarem diferenças em suas características físicas e químicas. Os resultados demonstraram que o processo de decomposição é influenciado pela espécie vegetal, pelo riacho em que se desenvolve, pelo tempo e pela interação entre tempo e espécie vegetal. No entanto, a influência desses fatores será diferente em cada compartimento ecológico. Por exemplo, a percentagem de massa remanescente é influenciada pela espécie vegetal, porém isso não foi observado para a biomassa de fungos, densidade e composição de invertebrados aquáticos. Os resultados também permitiram observar que tempo de decomposição e o riacho influenciam o processo de decomposição (taxas de decomposição, invertebrados e fungos aquáticos). O segundo capítulo avaliou a influência da densidade de invertebrados aquáticos em relação a velocidade de decomposição foliar em riachos amazônicos. Durante três meses (novembro 2012 a janeiro de 2013) a decomposição foliar de 30 espécies vegetais foi acompanhada visando obter os coeficientes de decomposição foliar e a densidade de invertebrados aquáticos associados ao processo. O experimento foi realizado em três riachos de pequena ordem da Reserva Florestal Ducke (Manaus/AM) e as espécies vegetais utilizadas são encontradas na zona ripária desses riachos. Os dados permitem concluir que há uma forte influência da densidade de invertebrados aquáticos sobre as taxas de decomposição foliar, independente do grupo trófico de alimentação desses invertebrados. Esses resultados não corroboram com os anteriores que discutem a pouca influência dos invertebrados no processo de decomposição foliar em regiões tropicais. Nesse capítulo, visando colaborar com estudos futuros de decomposição foliar, foi proposta uma classificação de velocidades de decomposição foliar com base nos valores obtidos para as espécies vegetais estudadas. O último capítulo da tese teve como objetivo analisar as diferenças no processo de decomposição de folhas verdes e senescentes em riachos amazônicos. Para alcançarmos esse objetivo, foi realizado um experimento de decomposição foliar com 14 espécies vegetais, onde 18 pacotes de folhas verdes e 18 de folhas senescentes de cada espécie vegetal foram submersos em três riachos de pequena ordem localizados na Reserva Florestal Ducke (Manaus/AM). O experimento foi realizado entre novembro de 2012 e janeiro de 2013, sendo 6 pacotes de folhas verdes e 6 de senescentes retirados após 15, 30 e 60 dias de incubação. Os resultados demonstraram que a velocidade de decomposição foliar é mais rápida em pacotes de folhas verdes quando comparado com folhas senescentes. No entanto, somente a biomassa de fungos aquáticos e a densidade de invertebrados aquáticos foram influenciadas pelo estado foliar.

A área cultivada sob sistemas conservacionistas aumentou no Brasil nos últimos anos. Paralelamente, ocorreu incremento na demanda de conhecimento a respeito da variabilidade dos índices de fertilidade do solo utilizados nas recomendações de adubação e calagem. Esse assunto vem preocupando técnicos e pesquisadores envolvidos nas redes regionais de laboratórios de análises de solo e comissões de fertilidade do solo encarregadas da elaboração das recomendações de adubação. O acúmulo de matéria orgânica (MO) no solo pode afetar a eficiência dos extratores químicos por causar alterações físico-químicas, como reações de troca iônica, reações com minerais do solo, liberação de ânions orgânicos, complexação de cátions metálicos, reações de oxirredução, entre outros. Objetivou-se com essa tese: (i) determinar os teores disponíveis de Ca, Mg e K e a relação Ca:Mg:K no solo, bem como correlação entre extratores e determinação das concentrações desses elementos na planta de soja em solos sob semeadura direta (SSD) que recebeu doses de calcário e de gesso; (ii) avaliar extratores para Cu, Fe, Mn e Zn em solo tratado com lodo de esgoto por treze anos e cultivado com milho; (iii) comparar métodos de abertura de amostra de solo para determinação de Cu, Fe, Mn e Zn em solo tratado com lodo de esgoto por treze anos e em solo tratado uma única vez com lodo de esgoto e composto de lodo; (iv) avaliar a qualidade e grau de humificação da matéria orgânica em solos com aporte de material orgânico sob manejos distintos. Partiu-se das hipóteses: (i) o maior teor de MO do solo oriundo do sistema conservacionista e as doses de calcário e gesso promoverão superestimativa da concentração dos nutrientes extraídos pela resina; (ii) a maior quantidade de compostos orgânicos oriundos da aplicação de lodo de esgoto por longo período de tempo diminuirá o poder de extração das soluções complexantes; (iii) o maior teor de matéria orgânica do solo dificultará a abertura da amostra, sendo mais eficiente a mistura de HNO3 e HCl; e (iv) as áreas de plantio direto serão separadas das áreas tratadas com lodo de esgoto pelos compostos orgânicos e o grau de humificação da MO será mais elevado nas áreas de SSD. Houve correlação significativa entre os extratores para Ca, Mg e K, mas não entre teores no solo e a concentração na planta, e não houve efeito da aplicação de calcário e gesso nas concentrações desses elementos na soja. No experimento de solo tratado por treze anos com lodo de esgoto foi observada correlação significativa entre os teores no solo e o acumulado na planta somente para Mn e Zn. As soluções ácidas extraíram maiores quantidades dos micronutrientes. No geral, os teores extraídos pela água régia aproximaram-se dos teores totais no solo, sendo observado efeito da aplicação de resíduo somente para Cu e Zn no experimento de longa duração. O fracionamento físico da MO foi mais eficiente para distinguir os manejos a que os solos foram submetidos. As áreas apresentaram similaridade em relação aos compostos orgânicos predominantes determinados por ressonância magnética nuclear. / An increase in the amount of Brazilian agricultural areas managed under no-till farming systems has been observed in recent years. In the same period has seen increasing demand for information on the variability in the soil fertility indices on which liming and fertilization recommendations are based. This variation is of concern to technicians and researchers working in regional networks of soil analysis laboratories, and to the agencies responsible for establishing recommendations for fertilizing soils. The accumulation of organic matter (OM) in soils may affect the efficiency of chemical extractants by causing physical and chemical alterations to soils, including ion-exchange reactions, reactions with soil minerals, liberation of organic anions, complexation of metallic cations, and oxi-redox reactions. This thesis aimed: (i) to determine the bioavailable concentrations of Ca, Mg, and K and the Ca:Mg:K relationship in soils, as well as the relationship between extractants and element concentrations in soybean plants grown in a no-till system amended with lime and gypsum; (ii) to evaluate the efficiency of extractants for Cu, Fe, Mn, and Zn in soils amended with sewage sludge over 13 years and cultivation with maize; (iii) to compare methods of digesting soil samples to quantify Cu, Fe, Mn, and Zn in soils amended with sewage sludge over 13 years and in soils amended with sewage sludge and composted sludge on a single application; and (iv) to assess the quality and degree of humification of OM in soils amended with OM under different management practices. Among the hypotheses tested were: (i) that higher OM concentrations in no-till system soils and amendment with lime and gypsum would lead to an overestimate in the nutrient concentrations extracted by resin; (ii) that the large amounts of organic compounds contributed by amendment with sewage sludge over a long time period would diminish the extraction strength of complexing solutions; (iii) that higher concentrations of soil OM would hamper digestion of the soil samples, making a mixture of HNO3 and HCl the most efficient; and (iv) that no-till areas would be distinguishable from areas amended with sewage sludge by organic compounds, with the degree of humification of OM higher in no-till areas. There was a significant correlation between extractants for Ca, Mg, and K, but no correlation between elemental concentrations in soils and concentrations in soybean plants; amendment with lime and gypsum had no effect on the concentrations of these elements in soybean. In the experiment involving soil amended for 13 years with sewage sludge there was only a significant correlation between Mn and Zn concentrations in soils and those in plants. Acidic solutions extracted larger quantities of micronutrients. In general, concentrations extracted by aqua regia were close to total soil concentrations, and an effect of amendment with sludge was only observed for Cu and Zn in the long-term experiment. The physical fractionation of OM was the most efficient method for correlating with the management systems. The predominant organic compounds as determined by nuclear magnetic resonance were similar across the study areas.

A área cultivada sob sistemas conservacionistas aumentou no Brasil nos últimos anos. Paralelamente, ocorreu incremento na demanda de conhecimento a respeito da variabilidade dos índices de fertilidade do solo utilizados nas recomendações de adubação e calagem. Esse assunto vem preocupando técnicos e pesquisadores envolvidos nas redes regionais de laboratórios de análises de solo e comissões de fertilidade do solo encarregadas da elaboração das recomendações de adubação. O acúmulo de matéria orgânica (MO) no solo pode afetar a eficiência dos extratores químicos por causar alterações físico-químicas, como reações de troca iônica, reações com minerais do solo, liberação de ânions orgânicos, complexação de cátions metálicos, reações de oxirredução, entre outros. Objetivou-se com essa tese: (i) determinar os teores disponíveis de Ca, Mg e K e a relação Ca:Mg:K no solo, bem como correlação entre extratores e determinação das concentrações desses elementos na planta de soja em solos sob semeadura direta (SSD) que recebeu doses de calcário e de gesso; (ii) avaliar extratores para Cu, Fe, Mn e Zn em solo tratado com lodo de esgoto por treze anos e cultivado com milho; (iii) comparar métodos de abertura de amostra de solo para determinação de Cu, Fe, Mn e Zn em solo tratado com lodo de esgoto por treze anos e em solo tratado uma única vez com lodo de esgoto e composto de lodo; (iv) avaliar a qualidade e grau de humificação da matéria orgânica em solos com aporte de material orgânico sob manejos distintos. Partiu-se das hipóteses: (i) o maior teor de MO do solo oriundo do sistema conservacionista e as doses de calcário e gesso promoverão superestimativa da concentração dos nutrientes extraídos pela resina; (ii) a maior quantidade de compostos orgânicos oriundos da aplicação de lodo de esgoto por longo período de tempo diminuirá o poder de extração das soluções complexantes; (iii) o maior teor de matéria orgânica do solo dificultará a abertura da amostra, sendo mais eficiente a mistura de HNO3 e HCl; e (iv) as áreas de plantio direto serão separadas das áreas tratadas com lodo de esgoto pelos compostos orgânicos e o grau de humificação da MO será mais elevado nas áreas de SSD. Houve correlação significativa entre os extratores para Ca, Mg e K, mas não entre teores no solo e a concentração na planta, e não houve efeito da aplicação de calcário e gesso nas concentrações desses elementos na soja. No experimento de solo tratado por treze anos com lodo de esgoto foi observada correlação significativa entre os teores no solo e o acumulado na planta somente para Mn e Zn. As soluções ácidas extraíram maiores quantidades dos micronutrientes. No geral, os teores extraídos pela água régia aproximaram-se dos teores totais no solo, sendo observado efeito da aplicação de resíduo somente para Cu e Zn no experimento de longa duração. O fracionamento físico da MO foi mais eficiente para distinguir os manejos a que os solos foram submetidos. As áreas apresentaram similaridade em relação aos compostos orgânicos predominantes determinados por ressonância magnética nuclear. / An increase in the amount of Brazilian agricultural areas managed under no-till farming systems has been observed in recent years. In the same period has seen increasing demand for information on the variability in the soil fertility indices on which liming and fertilization recommendations are based. This variation is of concern to technicians and researchers working in regional networks of soil analysis laboratories, and to the agencies responsible for establishing recommendations for fertilizing soils. The accumulation of organic matter (OM) in soils may affect the efficiency of chemical extractants by causing physical and chemical alterations to soils, including ion-exchange reactions, reactions with soil minerals, liberation of organic anions, complexation of metallic cations, and oxi-redox reactions. This thesis aimed: (i) to determine the bioavailable concentrations of Ca, Mg, and K and the Ca:Mg:K relationship in soils, as well as the relationship between extractants and element concentrations in soybean plants grown in a no-till system amended with lime and gypsum; (ii) to evaluate the efficiency of extractants for Cu, Fe, Mn, and Zn in soils amended with sewage sludge over 13 years and cultivation with maize; (iii) to compare methods of digesting soil samples to quantify Cu, Fe, Mn, and Zn in soils amended with sewage sludge over 13 years and in soils amended with sewage sludge and composted sludge on a single application; and (iv) to assess the quality and degree of humification of OM in soils amended with OM under different management practices. Among the hypotheses tested were: (i) that higher OM concentrations in no-till system soils and amendment with lime and gypsum would lead to an overestimate in the nutrient concentrations extracted by resin; (ii) that the large amounts of organic compounds contributed by amendment with sewage sludge over a long time period would diminish the extraction strength of complexing solutions; (iii) that higher concentrations of soil OM would hamper digestion of the soil samples, making a mixture of HNO3 and HCl the most efficient; and (iv) that no-till areas would be distinguishable from areas amended with sewage sludge by organic compounds, with the degree of humification of OM higher in no-till areas. There was a significant correlation between extractants for Ca, Mg, and K, but no correlation between elemental concentrations in soils and concentrations in soybean plants; amendment with lime and gypsum had no effect on the concentrations of these elements in soybean. In the experiment involving soil amended for 13 years with sewage sludge there was only a significant correlation between Mn and Zn concentrations in soils and those in plants. Acidic solutions extracted larger quantities of micronutrients. In general, concentrations extracted by aqua regia were close to total soil concentrations, and an effect of amendment with sludge was only observed for Cu and Zn in the long-term experiment. The physical fractionation of OM was the most efficient method for correlating with the management systems. The predominant organic compounds as determined by nuclear magnetic resonance were similar across the study areas.