Orientador: Newton La Scala Júnior / Resumo: Em áreas agrícolas, a emissão de CO2 do solo (FCO2) é um processo decorrente da interação de diversos fatores, tais como as condições de solo e clima. A adoção das práticas de manejos do solo e da cultura determina a intensidade desse processo. Embora os efeitos das atividades agrícolas sobre a FCO2 serem reportados em vários estudos, ainda existe uma escassez de trabalhos que avaliem conjuntamente o efeito dos atributos físicos, químicos e biológicos do solo sob a FCO2 em sistema de semeadura direta estabelecido por mais de 16 anos. Assim, a hipótese deste estudo baseia-se no fato que às culturas de verão e entressafra em sistema de semeadura direta, ao fornecer diferentes aportes residuais, afetam os atributos do solo refletindo na variabilidade da emissão de CO2. Objetivou-se quantificar e caracterizar a relação da emissão de CO2 com os atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo, bem como na variação temporal do gás ao final do ano agrícola 2015/2016, em área sob sistema de semeadura direta com rotação de culturas consolidado por mais de 16 anos. Para o estudo foi adotado o delineamento experimental em faixas, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos pelos resíduos da colheita de três sequências de culturas de verão (rotação soja-milho, monocultura de milho e monocultura de soja), com cinco culturas de entressafra (milho, sorgo, crotalária, guandu e milheto). Ao final da colheita destas culturas foram avaliadas a FCO2, a temperatura e a umidade do ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In agricultural areas, soil CO2 emission (FCO2) is a process due to the interaction of several factors, such as soil and climate conditions. The adoption of soil and crop management practices determines the intensity of this process. Although the effects of agricultural activities on FCO2 have been reported in several studies, few of them jointly assess the effect of physical, chemical, and biological soil attributes on FCO2 under a no-tillage system established for more than 16 years. Thus, the hypothesis of this study is that summer and off-season crops under the no-tillage system, when providing different residual inputs, affect soil attributes, reflecting on FCO2 variability. The experiment was carried out in strips with three replications. Treatments consisted of crop residues from three summer crop sequences (soybean-corn rotation, corn monoculture, and soybean monoculture) with five off-season crops (corn, sorghum, crotalaria, pigeon pea, and millet). At the end of harvest, FCO2, soil temperature (Tsoil), and soil moisture (Msoil) were assessed over a period of 51 days. Subsequently, soil samples were collected at depths of 0–0.10 and 0.10–0.20 m for determining the physical, chemical, and biological soil attributes. The multivariate analysis showed that the characterization of the pattern of FCO2 and other soil attributes, as a function of the management with summer and off-season crop residues, differed according to the analyzed soil layer. In the 0.10-0.20 m layer n... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by GUSTAVO ANDRÉ DE ARAÚJO SANTOS null (gustavo_anndre@hotmail.com) on 2017-08-17T12:44:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Gustavo_André_de_Araújo_Santos_2017.pdf: 1203073 bytes, checksum: 78f11b55d4ddcff45b38620efe74534a (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-23T17:09:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_gaa_me_jabo.pdf: 1203073 bytes, checksum: 78f11b55d4ddcff45b38620efe74534a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T17:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_gaa_me_jabo.pdf: 1203073 bytes, checksum: 78f11b55d4ddcff45b38620efe74534a (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A otimização de sistemas conservacionistas de produção, com objetivo de aumentar os estoques de carbono e diminuir a emissão de gases de efeito estufa, e em concomitância aumentar a produtividade agrícola, são considerados um dos maiores desafios da agricultura atual. Diante disto, objetivou-se avaliar a emissão de CO2 (FCO2) e sua relação com os atributos do solo em sistema de semeadura direta com diferentes sucessões de sequências de culturas de verão e de inverno. O estudo foi conduzido em área sob sistema de semeadura direta no município de Jaboticabal-SP, Brasil. Os tratamentos consistiram nas combinações de três sequências de culturas de verão com duas de inverno, sendo as de verão: monocultura do milho (MM), monocultura da soja (SS) e rotação soja e milho (SM). As culturas de inverno foram: crotalaria e milho O delineamento experimental foi em faixas com três blocos em parcelas subdivididas. Entre os meses de julho e agosto foram conduzidas 16 avaliações da emissão de CO2 (FCO2), temperatura (Ts) e umidade (Us) do solo ao longo de um período total de 51 dias. Após essas avaliações foram realizadas coletas de solo, na profundidade de 0-0,20 m para a determinação dos atributos físicos e químicos. Não foi observado interação (p > 0,05) das sequências das culturas verão com as culturas de inverno sobre os atributos do solo, FCO2, Us e Ts tanto na variação temporal quanto para a espacial, por este motivo as culturas de inverno foram comparadas isoladamente das sequências de culturas de verão. A Us foi o atributo que mais influenciou a variação temporal da FCO2, com correlação de (r = 0,79; p < 0,0001) e (r = 0,70; p = 0,002) entre MM e SS para as sequências de culturas de verão, para as culturas de inverno a correlação foi de (r = 0,78; p < 0,0001) para os resíduos de crotalaria (r = 0,66; p = 0,005) para os do milho. A FCO2 não apresentou diferença entre as sequências de verão (p > 0,05). Contudo, para as culturas de inverno, o solo sob resíduo da crotalaria apresentou maior FCO2 (1,03 µmol m-2 s-1) quando comparado ao tratamento com a cultura do milho (0,94 µmol m-2 s-1). O solo com resíduo da crotalaria também apresentou maiores valores de porosidade total, microporos e macroporos, bem como, do diâmetro médio ponderado de agregados. Desta forma, os resultados indicam que a umidade do solo foi a variável que melhor se correlacionou a FCO2 no tempo, e os atributos físicos (porosidade total, macroporosidade e microporosidade mais a temperatura) foram os atributos que melhor explicaram a FCO2 no espaço e que independentemente do cultivo das sequências de verão (MM, SS e SM), o solo sob resíduos da cultura da crotalaria proporciona maior FCO2 devido ao efeito que esta leguminosa propicia aos atributos físico do solo. Maior estoque de carbono é proporcionado por MM, enquanto que para as culturas de inverno o estoque de carbono é igual. / The optimization of conservationist production systems, with the aim of increasing carbon stocks, decreasing greenhouse gas emissions, and concomitantly increasing agricultural productivity, are considered one of the greatest challenges of the current agriculture. The objective of this study was to evaluate the CO2 emission (FCO2) and it is relation with the soil attributes in a direct seeding system with different successions of summer and winter crop sequences. The study was conducted in an area under direct seeding system in the municipality of Jaboticabal-SP, Brazil. The treatments consisted of the combinations of three sequences of summer and two winter cultures, being summer: maize monoculture (MM), soy monoculture (SS) and soybean and corn (SM) rotation. The winter crops were: crotalaria and corn the experimental design was in bands with three blocks in subdivided plots. Between July and August, 16 evaluations of CO2 emission (FCO2), temperature (Ts) and soil humidity (Us) were conducted over a total period of 51 days. After these evaluations, soil samples were collected at a depth of 0-0.20 m for the determination of physical and chemical attributes. There was no interaction (p > 0.05) of the sequences of summer crops with the winter crops on the attributes of the soil, FCO2, Us and Ts in both temporal and spatial variation, for this reason the winter crops were compared Isolated from the summer crop sequences. The Us was the attribute that most influenced the temporal variation of the FCO2, with correlation of (r = 0.79, p < 0.0001) and (r = 0.70; p = 0.002) between MM and SS for the sequences of summer crops, to the winter crops the correlation was (r = 0,78; p < 0,0001) for crotalaria residues (r = 0.66; p = 0.005) for corn. FCO2 showed no difference between the summer sequences (p > 0.05). However, for winter crops, soil under crotalaria residues showed higher FCO2 (1.03 μmol m-2 s -1 ) when compared to the treatment of corn crop (0.94 μmol m-2 s -1 ). The soil with crotalaria residue also presented higher values of total porosity, micropores and macropores, as well as of the weighted average diameter of aggregates. Thus, the results indicate that soil humidity was the variable which best correlated FCO2 in time, and physical attributes (total porosity, macroporosity and microporosity plus temperature) were the attributes that best explained FCO2 in space and that Independently of the cultivation of the summer sequences (MM, SS and SM), the soil under residues of the crotalaria crop provides higher FCO2 due to the effect that this legume provides to the physical attributes of the soil. Higher carbon stock is provided by MM, while for winter crops the carbon stock is the same.

Orientador: Alan Rodrigo Panosso / Resumo: O dióxido de carbono (CO2) é um dos principais gases do efeito estufa adicional, sendo a agricultura uma grande contribuinte para a emissão do mesmo no Brasil. Para melhor modelar a perda de carbono do solo via CO2, deve-se considerar a variação espacial dessa variável, bem como dos atributos do solo, atento ao uso do solo agrícola e manejo. O presente estudo objetivou caracterizar a anisotropia espacial de FCO2 e atributos físicos e químicos do solo por meio da dimensão fractal (DF), na região do Cerrado no Mato Grosso do Sul. Para o estudo da anisotropia e geração de mapas de padrões espaciais foi utilizado uma malha regular amostral constituída de 102 pontos nas duas áreas. Para a FCO2 foram observados valores de DF 2,51 ± 0,41 para cana-de-açúcar e 2,61 ± 0,18 para eucalipto. A DF de FCO2 e dos atributos do solo estudadas por meio do gráfico de rosas mostrou que o fluxo de CO2 do solo apresenta variação espacial associada a diferentes atributos químicos e físicos do solo. Foram observados ganhos de precisão quando comparados os mapas de padrões espaciais isotrópico e anisotrópico para as variáveis FCO2, matéria orgânica do solo (MO) e a densidade do solo (Ds) nas duas áreas, indicados pela validação cruzada, com os valores de coeficiente de determinação entre 0,82 e 0,99 para área de cana-de-açúcar e 0,94 e 0,98 para áreas de eucalipto. FCO2 é um fenômeno de natureza complexa, sendo sua anisotropia espacial associada às variações espaciais dos demais atributos do solo e s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Carbon dioxide (CO2) is one of principal greenhouse gases, being the agriculture one of the contributor major to emission specially in Brazil. To better understands this phenomenon, it is necessary to consider the spatial variation of this variable, as well as the attributes of the soil, considering the type of agricultural land use and management. The present study objective of characterizing the spatial anisotropy of FCO2 and other soil physical and chemical attributes, through the fractal dimension (DF), in Cerrado region, Mato Grosso do Sul. For the study of anisotropy and maps generation of spatial patterns, a regular sample consisting of 102 points in both areas was used. To FCO2 anisotropy values of DF were observed for 2.51 ± 0.41 for sugarcane and 2.61 ± 0.18 for eucalyptus areas. DF of FCO2 and other soil attributes studied through the rose graphics showed that the FCO2 presents spatial variation associated with different soil chemical and physical attributes. Precision and accuracy gains were observed when comparing spatial patterns generated from isotropic and anisotropic modeling for FCO2, soil organic matter (MO) and soil density (Ds) in the two study areas, as indicated by cross-validation, with values of determination coefficient varying between 0.82 and 0.99 for sugarcane and 0.94 and 0.98 for eucalyptus areas. The spatial pattern indicated that the spatial variability of FCO2, soil organic matter (MO) and soil density (Ds) that obtained gains in the two stud... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by ELIENAI FERREIRA DA SILVA null (elienay_ufal@yahoo.com.br) on 2016-04-20T13:13:56Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Elienai_Ferreira_da_Silva_2016.pdf: 3253667 bytes, checksum: e870c1f05f0e42c11842daaae32d27f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-26T14:57:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ef_me_jabo.pdf: 3253667 bytes, checksum: e870c1f05f0e42c11842daaae32d27f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-26T14:57:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_ef_me_jabo.pdf: 3253667 bytes, checksum: e870c1f05f0e42c11842daaae32d27f1 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A emissão de CO2 do solo (FCO2) em áreas agrícolas é um processo resultante da interação de diferentes fatores, tais como as condições de clima e solo. Nesse sentido, objetivou-se, com este estudo, investigar a variabilidade espaço-temporal da FCO2, temperatura (Tsolo), umidade (Usolo) e porosidade livre de água (PLA) do solo e suas interações, em área de reforma do canavial. O estudo foi conduzido em área de cana-de-açúcar sob reforma, na qual foi instalada malha amostral de 90 × 90 m2 contendo 100 pontos espaçados entre si em 10 m. Nestes pontos foram avaliadas a FCO2, Tsolo e Usolo em 10 avaliações ao longo de um período de 28 dias. Para as avaliações da FCO2, foi utilizado o sistema portátil LI-8100A. Concomitantemente à avaliação de FCO2, foram determinadas a Tsolo (termômetro integrante do sistema LI-8100A) e a Usolo (aparelho TDR). A emissão de CO2 e a Usolo foi maior no dia 276, com maior valor médio de 4,67 µmol m-2 s-1 e 31,75% em função das precipitações na área de estudo. Contrariamente os menores valor médios foram observados para PLA 19,17% e para a Tsolo 20,90 ºC. Os modelos de regressão linear utilizando somente a Usolo e a PLA explicaram 85% e 80%, respectivamente, da variabilidade temporal da FCO2, indicando que ao longo do tempo, a emissão de CO2 foi controlada pela variação do conteúdo de água e aeração do solo. Por outro lado, não foram encontrados modelos lineares ou quadráticos significativos (p>0,05) entre a FCO2 e a Tsolo. Os modelos ajustados para descrever a variabilidade espacial da FCO2, Tsolo, Usolo e PLA foram esféricos e exponenciais, sendo o modelo esférico predominante. Com exceção de alguns dias específicos, a partir dos mapas não foi possível a visualização de regiões características da área que indicassem um padrão de variabilidade espacial. Possivelmente o fato da amostragem ter sido conduzida em uma escala reduzida pode ter colaborado para um comportamento aleatório das variáveis no tempo. A variabilidade espaço-temporal da emissão de CO2, temperatura, umidade e a aeração do solo é afetada pelas precipitações na área de estudo, e pode ser dividida em três períodos: antes, durante e após as precipitações. Valores mais elevados da emissão de CO2 do solo são observados durante as precipitações e menores valores antes e pós-precipitações. / Soil CO2 emission (FCO2) in agricultural areas is a process that results of the interaction of different factors such as climate and soil conditions. In this sense, the aim of this study was to investigate the spatial and temporal variability of FCO2, soil temperature (Tsoil), soil moisture (Msoil) and air-filled pore space (AFPS) and their interactions in a sugarcane field reform. This study was conducted in a 90 × 90- m sampling grid with 100 points spaced at distances of 10 m; at these points, 10 measurements were performed over a period of 28 days. In order to measure the FCO2, it was used a LI-8100A. Along with the measurements of FCO2, Tsoil and Msoil were also measured. It was observed an increase of 78% in FCO2 due to the rainfall in the study area. The linear regression models using only Msoil and AFPS explained 85% and 80%, respectively, of the variability of FCO2, indicating that over the time, the emission of CO2 was controlled by varying the content of water and soil aeration. The adjusted models to describe the spatial variability of FCO2, Tsoil, Msoil and AFPS were spherical and exponential. However, the spherical model was more predominant. We did not identify spatial variability using the maps for some days. Probably this happened because we used the small scale. It can have collaborated for random behavior. The spatiotemporal variability of CO2 emission, temperature, moisture and air-filled pore space was affected by rainfall in the study area. We can divide this variability in three periods: before, during and after rainfall. The higher values of CO2 emissions was observed during rainfall and lower values before and after rainfall.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-25Bitstream added on 2014-06-13T20:37:24Z : No. of bitstreams: 1 corradi_mm_me_jabo.pdf: 593472 bytes, checksum: f69679ca1822ee66a8a2af0a2f003511 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O manejo apropriado do solo e resíduos vegetais das culturas na agricultura podem resultar em diminuições significativas da emissão de CO2 do solo e, consequentemente, pode ajudar a mitigar o efeito estufa. Dois experimentos de campo foram conduzidos em áreas de produção de cana-de-açúcar no sudeste do Brasil, a fim de distinguir a contribuição do solo e dos resíduos de cana de açúcar, em relação à perda de CO2. No primeiro experimento de campo, que foi conduzido por um período de 50 dias, foi investigado o efeito da presença ou não dos resíduos de cana-de-açúcar sobre as emissões de CO2. As emissões totais foram tão elevadas quanto 553,62 g CO2 m-2, e tão baixa quanto 384,69 g CO2 m-2 nas parcelas sem cobertura e com cobertura vegetal, com uma densidade equivalente a 3 t ha-1, respectivamente. Os resultados demonstram uma redução significativa das emissões de CO2, indicando a conservação do carbono do solo após a aplicação de resíduos de cana-de-açúcar na superfície. No segundo experimento, estudou-se a influência do preparo sobre as emissões de CO2, em parcelas com e sem resíduos da cultura. Para estimar a perda de carbono do solo induzida pelo preparo, as emissões após o preparo das parcelas, sem cobertura vegetal, foram comparadas àquelas das parcelas sem preparo. Os resultados indicam que a retirada dos resíduos de cana-de-açúcar completamente da superfície do solo, nas áreas colhidas mecanicamente, podem resultar em emissões adicionais tão altas quanto aquelas induzidas pelo preparo do solo / Appropriate management of soil and crop residues in agriculture can result in significant reductions in CO2 emissions from soil and thus may help mitigate the greenhouse effect. Two experiments were conducted in sugarcane areas in southeast Brazil, in order to distinguish the contribution of soil and sugarcane crop residue, in relation to CO2 loss. In the first experiment, that was conducted for a period of 50 days, was investigated the effect from sugarcane residues on CO2 emissions. Total emissions were as high as 553.62 g CO2 m-2, and as low as 384.69 g CO2 m-2 in non-covered and covered plot with an equivalent density of 3 t ha-1, respectively. These results show a significant reduction in CO2 emissions, indicating conservation of soil carbon after the application of sugarcane residues on the soil surface. In the second experiment, was studied the influence of tillage on CO2 emissions in plots with and without crop residues. To estimate the loss of soil carbon induced by tillage, the emissions after the tillage of the plots, without crop residues, were compared with those of plots without tillage. The results indicate that remove all the sugarcane residues from the soil surface, in areas harvested mechanically may result in additional emission as high as those induced by soil tillage

Submitted by MARA REGINA MOITINHO null (maramoitinho@gmail.com) on 2017-04-03T04:30:19Z No. of bitstreams: 1 Tese_Mara_Regina_Moitinho.pdf: 2751972 bytes, checksum: 5bdd069c3c0ef070c2adc12badeea314 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-11T19:26:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 moitinho_mr_dr_jabo.pdf: 2751972 bytes, checksum: 5bdd069c3c0ef070c2adc12badeea314 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T19:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 moitinho_mr_dr_jabo.pdf: 2751972 bytes, checksum: 5bdd069c3c0ef070c2adc12badeea314 (MD5) Previous issue date: 2017-03-02 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Embora a agricultura seja uma importante fonte emissora de CO2 para a atmosfera, o tipo de uso e manejo do solo que vai coordenar o potencial de emissão em áreas agrícolas. Neste contexto, o presente estudo foi realizado em áreas destinadas à produção de cana-de-açúcar e conduzido sob duas condições experimentais de campo. Na primeira condição, o objetivo foi caracterizar o processo de emissão de CO2 do solo (FCO2) em áreas de cana-de-açúcar, nos sistemas de colheita mecanizada crua e manual com queima, bem como investigar a relação entre a emissão de CO2 e os atributos do solo em ambos os sistemas. Foram utilizadas duas áreas adjacentes, apresentando diferentes sistemas de manejo de colheita da cana-de-açúcar: cana crua (CC) com grande quantidade de resíduos da cultura deixados sobre a superfície do solo após a colheita mecanizada, e cana queimada (CQ) com queima do canavial e colheita manual sem resíduo sob a superfície do solo. A FCO2, a temperatura e a umidade do solo foram avaliadas em 20 pontos amostrais em cada área, sendo determinadas em 9 dias de avaliações, compreendidos em um período total de 28 dias. Posteriormente, foram coletadas amostras de solo, na profundidade de 0-0,20 m para a determinação dos atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo. A FCO2 na área de cana queimada (2,63 µmol m-2 s-1) foi, em média, 37% superior à emissão na área de cana crua (1,92 µmol m-2 s-1). As variações temporais da FCO2 e da umidade do solo foram correlacionadas nos manejos de cana crua (R2adj=0,64; p<0,05) e cana queimada (R2adj=0,66; p<0,05). O estoque de carbono, a temperatura, a umidade, a porosidade livre de água, a soma de bases e a abundância dos genes funcionais relacionados ao ciclo do carbono (pmoA) e nitrogênio (nifH) foram os atributos do solo mais representativos que ajudaram a caracterizar o processo de emissão de CO2 em solos manejados com cana-de-açúcar sob sistema de colheita da cana crua e queimada. Na segunda condição experimental, o objetivo foi caracterizar os padrões da variabilidade espacial da FCO2 e dos atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo em área de cana-de-açúcar após as atividades de reforma. Foram conduzidas 10 avaliações da FCO2, temperatura e umidade do solo, em um gradeado regular de 90 × 90 m contendo 100 pontos amostrais inseridos na área após a reforma do canavial. Foram realizadas análises geoestatísticas para a avaliação da variação espacial e mapeamento dos atributos avaliados. Após o mapeamento da FCO2, foram identificadas duas regiões (R1 e R2) na área em estudo com diferentes valores de emissão, nas quais foram determinadas a abundância dos genes 16S rRNA de Bacteria, pmoA e nifH por PCR quantitativo em tempo real (qPCR), e demais análises da atividade enzimática do solo. Os padrões espaciais da FCO2 foram similares aos dos atributos: macroporos, porosidade livre de água, teor de silte, matéria orgânica e constante de decaimento do carbono do solo. Os resultados também indicaram que o padrão espacial da FCO2 nas regiões R1 e R2 pode não estar relacionado diretamente com a quantidade total da comunidade microbiana (16S rRNA) presente no solo, mas sim, com a função específica que esses microrganismos desempenham em relação a degradação do carbono no solo (pmoA). / Although agriculture is an important emission source of CO2 to the atmosphere, soil use and management will coordinate the emission potential in agricultural areas. In this context, this study was carried out in sugarcane production areas and under two experimental field conditions. In the first condition, the aim was to characterize soil CO2 emission (FCO2) process in areas under mechanized unburned and manual burned sugarcane harvesting systems, as well as investigate the relationship between emission and soil attributes in both systems. Two neighboring areas with different harvest management systems were used: an unburned sugarcane (US) area, with large amounts of crop residues left on the soil surface after mechanical harvest, and a burned sugarcane (BS) area, with manual harvest after burning the sugarcane field and without crop residue on the soil surface. FCO2, soil temperature (Ts), and soil moisture (Ms) were assessed at 20 sampling points in each area with nine assessments over a period of 28 days. Subsequently, soil samples were collected at each point at a depth of 0–0.20 m to determine soil physical, chemical, and microbiological attributes. FCO2 in BS area (2.63 µmol m−2 s −1) was, on average, 37% higher than the emission measured in US area (1.92 µmol m−2 s −1). Temporal variations of FCO2 and Ms was correlated in US (R2 adj = 0.64; p<0.05) and BS (R2 adj = 0.66; p<0.05). Carbon stock, temperature, moisture, air-filled pore space, sum of bases, and abundance of functional genes related to carbon (pmoA) and nitrogen (nifH) cycles are the most representative soil attributes that helped to characterize CO2 emission process in soils under US and BS systems. In the second experimental condition, the aim was to characterize the spatial variability patterns of FCO2 and soil physical, chemical, and microbiological attributes in a sugarcane area after field reform activities. In this area, 10 measurements of FCO2, Ts, and Ms were performed in a regular 90 × 90-m grid containing 100 sampling points inserted in the area after field reform. Geostatistical analyses were performed for assessing the spatial variation and mapping soil attributes. After FCO2 mapping, two regions (R1 and R2) with different emission values were identified in the study area, in which was determined the abundance of 16S rRNA genes of Bacteria, pmoA, and nifH by quantitative real-time PCR (qPCR), in addition to other soil enzymatic activity analyses. The spatial patterns of FCO2 were similar to those of macropores, air-filled pore space, silt content, organic matter, and soil carbon decay constant. The results also indicated that the spatial pattern of FCO2 in the regions R1 and R2 may not be directly related to the total amount of microbial community (16S rRNA) in the soil, but to the specific function that these microorganisms play in relation to soil carbon degradation (pmoA). / FAPESP: 2014/03634-3

Submitted by BRUNA DE OLIVEIRA SILVA null (bruna1oliver@hotmail.com) on 2017-08-10T13:47:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Bruna_de_Oliveira_Silva_2017.pdf: 1592024 bytes, checksum: 54c12badc4ec47ebc7de6a76e0b27c36 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-08-15T18:30:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_bo_me_jabo.pdf: 1592024 bytes, checksum: 54c12badc4ec47ebc7de6a76e0b27c36 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T18:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_bo_me_jabo.pdf: 1592024 bytes, checksum: 54c12badc4ec47ebc7de6a76e0b27c36 (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Concomitantemente ao desenvolvimento agrícola brasileiro surge a preocupação com os impactos ambientais causados pelo setor, dentre esses, as emissões de CO2 oriundas de práticas de cultivo e manejo dos solos nos sistemas produtivos. Neste estudo, objetivou-se investigar a variação temporal da emissão de CO2 e atributos físicos do solo sob influência do processo de reorganização das partículas do solo após as atividades de preparo do solo. O estudo foi conduzido em três áreas adjacentes medindo 10 × 3 m cada, nas quais foram conduzidos dois sistemas de preparo do solo: (i) enxada rotativa + grade niveladora convencional, representando um preparo intenso do solo (PI); (ii) grade aradora + niveladora, caracterizando um preparo reduzido (PR), e a terceira área envolvida no estudo foi mantida sem revolvimento do solo caracterizando o sistema semeadura direta (SD). Foram realizadas avaliações diárias da emissão de CO2 do solo (FCO2), temperatura e umidade do solo, distribuição de classes de poros, densidade do solo, resistência do solo à penetração, porosidade livre de água, diâmetro médio ponderado, índice de estabilidade de agregado, carbono orgânico total e carbono orgânico particulado, durante um período de 29 dias após o preparo do solo. No primeiro dia após preparo, a FCO2 foi 87% superior na parcela PI (3,86 µmol m-2 s-1) quando comparado a PR(2,06 µmol m-2 s-1) e 147% superior quando comparado a parcela sem distúrbio (1,56 µmol m-2 s -1). A densidade e a resistência do solo à penetração apresentaram menor variação a partir do 12º dia após as atividades de preparo do solo, tal efeito foi considerado como um processo natural de consolidação do solo, sendo que esse processo influenciou na variação temporal da emissão de CO2 do solo. A distribuição de classes de poros são atributos físicos importantes para explicar as variações temporais da emissão de CO2 do solo, e essas classes são influenciadas pelo manejo adotado. Portanto, o estudo desses atributos deve ser levado em consideração quando avaliada a variação da emissão de CO2 em solos agrícolas. / The development of the Brazilian agricultural sector necessarily implies a greater concern with diverse environmental impacts caused by the sector, among them the CO2 emissions from soil and crop management in the production systems. This study aimed to investigate the CO2 emission associated to physical properties in the short term after soil management submitted to different intensities. The study was conducted in three adjacent areas, measuring 10 × 3 m each, in which two soil tillage systems were performed: (i) rotary hoe + conventional harrow representing a much more intense soil tillage (PI); (ii) disc plowing + disc harrowing, characterizing a reduced soil tillage (PR), and in the third area was no-tillage (SD), without disturbance. They were carried out daily evaluations of soil CO2 emissions (FCO2), temperature and soil moisture, bulk density, soil resistance to penetration, water-free porosity, mean weight diameter, stability indices of soil aggregates, total organic carbon and particulate organic carbon, over a period of 29 days. On the first day after management, FCO2 was 87% higher in PI (3.86 μmol m-2 s-1) when compared to PR (2.06 μmol m-2 s-1) and was 147% higher when compared to area without disturbance (1.56 μmol m-2 s-1).The physical soil attributes: bulk density, resistance to penetration; showed lower variation from day 12 after soil management, this effect was considered in this study as a natural process of soil consolidation, and this process may also have influenced the temporal variation of soil CO2 emission. However, future studies involving a longer period of time are necessary in order to establish more concrete relationships. However, future studies involving a longer period of time are necessary to fortify the interrelations observed in this study. The distribution of pore classes are important physical attributes to explain the temporal variations of the soil CO2 emission, and these classes are influenced by the adopted management. Therefore, the study of these attributes should be taken into account when evaluating the variation of CO2 emission in agricultural soils. / FAPESP: 2015/25615-3

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-13T14:43:54Z No. of bitstreams: 2 Walane Maria Pereira de Mello Ivo-Doutorado PROTEN-UFPE.pdf: 1522136 bytes, checksum: 50c604e8c1a38c831708f21dd0122461 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T14:43:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Walane Maria Pereira de Mello Ivo-Doutorado PROTEN-UFPE.pdf: 1522136 bytes, checksum: 50c604e8c1a38c831708f21dd0122461 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-08-21 / As mudanças de uso do solo afetam a dinâmica do carbono (C), podendo causar diminuição significativa do estoque deste elemento no solo, refletindo-se em aumento de emissões de gases de efeito estufa e diminuição da fertilidade. Desta forma, o desenvolvimento de sistemas de produção da cana-de-açúcar que permitam evitar a perda de C do solo, ou até sequestrar C, deverá aumentar a competitividade agrícola e ambiental desta cultura. O objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica da matéria orgânica dos solos dos tabuleiros costeiros do Nordeste cultivados com cana-de-açúcar colhida crua e queimada. De forma mais específica, buscou-se: (1) Quantificar o estoque do carbono orgânico do solo em cronossequência de cultivo de cana-de-açúcar colhida queimada e do solo sob o ecossistema florestal de Mata Atlântica, determinando o tempo de residência média (TRM) do carbono orgânico originário da floresta; (2) Quantificar a variação do estoque da carbono orgânico do solo em sistemas de produção da cana-de-açúcar submetida à colheita crua e queimada; (3) Quantificar as variações de alguns atributos do solo decorrentes da mudança do manejo da colheita de cana queimada para cana crua; (4) Quantificar a entrada de material orgânico (palhada e raízes) e a taxa de decomposição destes em sistemas de produção da cana-de-açúcar submetida à colheita com e sem despalha a fogo; (5) Determinar a emissão de C-CO2 do solo e construir um balanço anual de carbono para a socaria da cana-de-açúcar. Para este estudo, foi utilizada uma cronossequência com mata nativa e cana-de-açúcar colhida queimada por cinco, 15 e 35 anos, fazendo-se uso da determinação da abundância natural do 13C para o cálculo do TRM. Áreas sob colheita de cana crua por três e oito anos também foram estudadas. O cultivo da cana modificou alguns atributos do solo, provocando aumento da densidade do solo e do fósforo disponível, redução dos teores de cálcio e magnésio, carbono orgânico e capacidade de troca de cátions do solo. O estoque de C do solo, até 100 cm de profundidade, foi reduzido de 259 Mg ha-1, sob mata, para 148 Mg ha-1, sob cana queimada, depois de 35 anos de cultivo; com taxa de perda anual de C de 3,0% (k = 0,308 ano-1) para os primeiros 20 cm do solo e de 1,9% (k = 0,019 ano-1) para todo o perfil (100 cm). Os TRM do C da mata nos Argissolos dos tabuleiros costeiros, cultivados com cana-de-açúcar, situaram-se nas faixas de: (1) 20,1 a 28,8 anos para as camadas de 0-5 a 20-30 cm; (2) 43,7 a 73,7 anos para as de 30-40 a 60-80 cm; (3) e na casa dos milhares de anos na camada de 80-100 cm. Para os primeiros vinte centímetros do perfil, este tempo foi 1,6 vezes menor que o tempo médio que o C reside nos solos cultivados com cana, na região Sudeste do Brasil. A implementação da colheita da cana crua alterou alguns atributos do solo, levando à diminuição da densidade e da temperatura do solo, aumento do potássio trocável, do diâmetro médio ponderado e da estabilidade de agregados e da umidade na superfície do solo. Também modificou a estrutura da comunidade microbiana, associando este tipo de colheita aos ambientes com menor grau de estresse microbiano. Em relação ao solo sob cana colhida queimada, o aumento do estoque de C nos Argissolos Amarelos dos tabuleiros costeiros, cultivados com cana colhida crua, foi de 10,6 Mg ha-1, com taxas anuais de sequestro de C iguais a 1,3 Mg ha-1 ano-1. Os balanços de C negativos estimados sob cana colhida queimada (-2,9 e -2,2 Mg de C ha-1 ano-1) sugeriram que, para as socarias, o solo sob este tipo de colheita atuou como uma fonte de C-CO2. Por outro lado, os balanços foram positivos sob cana crua (+1,1 e + 0,7 Mg de C ha-1 ano-1), com o solo apresentando-se como um possível sumidouro de C. Estes resultados mostraram que os estoques de C no solo sob Mata Atlântica são altos e muito susceptíveis ao cultivo do solo, uma vez que a estabilização do carbono nestes solos arenosos reside, principalmente, em mecanismos de proteção física. Os resultados também demonstram que algumas práticas de manejo do solo podem aumentar os níveis de carbono, mediante a adição de grandes quantidades de biomassa e a minimização do revolvimento do solo.

Orientador: Jairo Osvaldo Cazetta / Resumo: Frente ao constante crescimento populacional mundial e o aumento da demanda por alimentos, atividades agrícolas e de produção animal encontram-se cada vez mais pressionadas a aumentar suas produtividades com o mínimo de impacto ambiental. Por isso o grande interesse em usar os resíduos gerados na produção animal para produzir fertilizantes para a agricultura, tendo em vista as altas concentrações de nutrientes minerais para as plantas e pelo pouco conhecimento sobre as alterações desses resíduos no solo em função do tempo após sua aplicação. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de um composto orgânico produzido com resíduos animais da aquicultura associado à maravalha de madeira, sobre a fertilidade do solo, respiração basal e as perdas de N na forma de amônia, bem como a nutrição e o crescimento das plantas em função do tempo após a aplicação do composto orgânico no solo. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação, no período entre maio a novembro de 2018. No primeiro experimento, foram estudados cinco períodos de incorporação do composto orgânico no solo (0, 30, 60, 90 e 120 dias) a uma dose de 20 t ha-1, além de um tratamento sem adubação. No segundo experimento foi monitorado a respiração basal e a volatilização de amônia do citado solo, com (20 t ha-1) e sem a aplicação do composto, por 17 semanas consecutivas. Os resultados foram submetidos à análise de variância pelo teste F e as médias comparadas. Os resultados revelaram que a aplicaç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Faced with the constant growth of world population and the increased demand for food, agricultural activities and the animal production industry are increasingly pressure to increase their productivity with a minimum environmental impact.For this is big the interest in use the wastes derivingin animal productions for produce fertilizers for agriculture, given the high concentrations of mineral nutrients for plants and the little knowledge about the changes of these residues in the soil as a function of time after their application. The aim of this study was to evaluate the availability the effect of a fish waste-based organic compostassociate with maravalha of wood, about soil fertility, soil basal respiration and N lossesin ammonia form, as well as plant nutrition and growth as a function of time after application of organic compost to the soil. The experiments were performed in a greenhouse between May and November 2018.In the first experiment, five periods of incorporation of organic compost into the soil (0, 30, 60, 90, 120 days) at a dose of 20 t ha-1, as well as a treatment without fertilization were studied. In the second experiment, the basal respiration and ammonia volatilization of the mentioned soil were monitored with (20 t ha-1) and without the application of compost for 17 consecutive weeks. The results were submitted to a variance analysis by the F test and the means compared. The results revealed that the application of the organic compost increased the organi... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A dinâmica do C e do N dentro do ecossistema engloba os processos fisiológicos que ocorrem na planta e no solo. Utilizando o sistema Trop-T-FACE no campus da USP de Ribeirão Preto, que combina os sistemas FACE (Free-air carbon dioxide enrichment) e T-FACE (Temperature free-air controlled enhancement), para enriquecimento e controle do CO2 e da elevada temperatura (aquecimento), respectivamente, foram realizados dois experimentos com duas forrageiras tropicais, Stylosanthes capitata Vogel (leguminosa C3) e Panicum maximum Jacq. (gramínea C4). O primeiro experimento envolveu o aquecimento de 2°C no dossel de plantas S. capitata Vogel e resultou em uma intensificação do ciclo do N em curto prazo provavelmente devido à uma maior fixação biológica de N2 pela leguminosa, além de maiores taxas respiratórias do solo e reduzidas taxas de atividade enzimática do solo. No segundo experimento, plantas de S. capitata e P. maximum foram submetidas a quatro tratamentos: controle, com condições de CO2 e temperatura ambiente; aquecimento de 2°C e concentração de CO2 ambiente (eT), temperatura ambiente e concentração de CO2 elevada em 600 µmol mol-1 (eC) e aquecimento de 2°C e concentração de CO2 elevada em 600 µmol mol-1 (eC+eT). Os resultados da respiração do solo indicaram um efeito do aquecimento sobre os processos biológicos do solo devido ao aumento das temperaturas do solo. Análises isotópicas das plantas mostraram, a partir do 3° dia de experimento, o decréscimo do 13C em ambas espécies nos tratamentos com elevado CO2 como consequência da incorporação do C novo assimilado. Quanto ao 15N, este apresentou apenas valores positivos nas C3, enquanto nas C4 houve tanto valores negativos como positivos, mas ambos não indicaram um padrão muito claro quanto a diferenças entre tratamentos. Análises enzimáticas não revelaram alterações específicas no metabolismo do C no solo, mas foram encontradas alterações no metabolismo do N que indicam uma influência direta deste nutriente no potencial do solo em armazenar C. / The C and N dynamics may be interpreted as a flow within the ecosystem that encompasses the physiological processes that occur in plants and soil. In this study, we used of a new combined FACE and T-FACE system, to allow plants of Stylosanthes capitata Vogel (C3) and Panicum maximum Jacq. (C4) to be exposed to higher CO2 concentrations and temperatures, respectively. The system named Trop-T-FACE was established at the Ribeirão Preto campus of the University of São Paulo (USP). Two experiments were conducted using this system; the first involved the warming of 2° C in the plant canopy of Stylosanthes capitata Vogel and resulted in an intensification of N short term cycle probably due to greater biological N2 fixation by legumes, plus larger soil respiration rates and reduced rates of soil enzymatic activity. In the second experiment, plants of S. capitata and P. maximum were exposed to 4 treatments: a control (ambient temperature and ambient CO2); eT (ambient CO2 concentration and a canopy temperature of 2 °C greater than the ambient temperature), eC (600 µmol mol-1 CO2 and ambient temperature), and eC + eT (600 µmol mol-1 CO2 and a canopy temperature of 2 °C greater than the ambient temperature). Results from soil respiration indicated an effect of warming on soil respiration by effect of increment in soil temperature. Isotopic analysis showed, from the third day of the experiment, the decay of 13C values in both species in the treatments with elevated CO2 as a result of assimilation of the new C. Whereas 15N showed only positive values in C3, in C4 we found negative and positive values, but both did not indicate a clear pattern among treatments. Enzymatic analyzes revealed no specific changes in C metabolism in the soil, but changes in N metabolism might indicate a direct influence of this nutrient in the potential of the soil to store C.