Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-20T12:36:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 403481 bytes, checksum: 29ffc011ee91fd02b8b25dbc212d3685 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T12:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 403481 bytes, checksum: 29ffc011ee91fd02b8b25dbc212d3685 (MD5) Previous issue date: 2000-08-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi caracterizar o carbono orgânico e o nitrogênio em diferentes classes de agregados de um Latossolo Vermelho distrófico de Minas Gerais sob vegetação natural de Cerradão e sob cultivo com milho durante 30 anos. Para isso, retiraram-se amostras do solo em quatro pontos diferentes, nas profundidades de 5-10 e 15-20 cm, definidas na área cultivada, em função da resistência à penetração, utilizando-se um penetrógrafo. As mesmas profundidades foram adotadas para a coleta das amostras de solo sob vegetação natural. Após coletado, o material foi seco ao ar e fracionado, por via seca, nas classes de agregados de: 4,75-2,0; 2,0-1,0; 1,0-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,105; e <0,105 mm de diâmetro. Nesses materiais, determinaram-se o carbono orgânico total, o carbono orgânico das frações ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e huminas, o carbono orgânico solúvel em água, o carbono orgânico lábil determinado com KMnO 4 15,6 e 33,0 mmol/L, o nitrogênio total e o nitrogênio mineralizado anaerobicamente. Os materiais ainda foram submetidos a um ensaio de respirometria, em que os valores da produção de CO 2 foram expressos em relação à massa de agregados e de carbono orgânico total. Esses valores foram ajustados a equações logísticas [Y = a/1+e -(b+cx) ] e estimou-se o tempo necessário para atingir a metade da produção máxima de CO 2 (t 1/2 ). A evolução de CO 2 se constitui em um método-referência para avaliar a atividade dos microrganismos que atuam na mineralização da matéria orgânica do solo, e o t 1/2 permite inferir a velocidade de mineralização e, conseqüentemente, a labilidade da matéria orgânica. Os resultados experimentais mostraram que a cobertura vegetal exerceinfluência sobre os teores de carbono orgânico e de nitrogênio. No solo sob cultivo com milho, as formas mais estáveis predominaram, enquanto as formas mais lábeis sobressaíram no solo sob vegetação natural. Os teores de carbono orgânico e de nitrogênio tenderam a aumentar com a diminuição do tamanho dos agregados. O carbono orgânico solúvel em água, o nitrogênio mineralizado anaerobicamente e a relação entre essas características constituem medidas adequadas para detectar mudanças na labilidade da matéria orgânica do solo, em função do manejo / The objective of this work was to characterize organic carbon and nitrogen in aggregates of a dystrophic Red Latosol of Minas Gerais under natural savanah vegetation and maize crop over 30 years. Thus, samples were taken from soil at 4 different sites at depths of 5-10 and 15-20 cm, defined in the cultivated area based on resistance to penetration by means of a penetrograph. The same depths were adopted for collecting the samples from soils under natural vegetation. After collection, the material was air dried and dry-fractioned into the following aggregate classes: 4.75-2.0; 2.0-1.0; 1.0-0.5; 0.5-0.25; 0.25-0.105; and <0.105 mm diameter. These fractions were then submitted to determination of total organic carbon, organic carbon of the fulvic acid fractions, humic acids and humines, water soluble organic carbon, labile organic carbon using KMnO 4 15.6 and 33.0 mmol/L, total nitrogen and anaerobically-mineralized nitrogen. The materials were further submitted to a respirometry assay, in which the CO 2 production values were expressed in relation to the aggregate mass and total organic carbon mass. These values were adjusted to logistic equations [Y = a/1+e -(b+cx) ] with the time needed to achieve half of the maximum CO 2 (t 1/2 ), production being estimated. The evolution of CO 2 constitutes a reference method used to evaluate the activity of the microorganisms that have an effect on soil organic matter mineralization. The t 1/2 allows to infer the velocity of mineralization and, consequently, the organic matter lability. The experimental results have revealed that vegetation cover has an influence on the contents of organic carbon and nitrogen. The most stable forms predominated on maize-cultivated soils while the most labile forms predominated on soil under natural vegetation. The organic carbon and nitrogen contents tended to increase with decreasing aggregate size. The water-soluble organic carbon, the anaerobically-mineralized nitrogen and the relationship between these characteristics are adequate measures to detect changes in the organic matter lability of soil, as a function of management. / Tese importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 celiamara.pdf: 1566129 bytes, checksum: 2e28de921736868a8a537a38f3f5b6fb (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / Soil organic matter is essential for its quality and productivity, being its process of humification affected by the climate, soil type and soil management, resulting in the formation of fluorescent groups that can be measured through Laser- Induced Fluorescence Spectroscopy, a recent technique that has been showing efficient for analysis of whole soil, that is, soil without any physical or chemical treatment. This technique was used to determine the humification degree of the Organic Matter of a whole soil, as well as the physical fraction for particle size. It can also be used to relate the results of the quantification of the humification organic matter with the depth of the soil and planting systems. On the surface of the soil, No-Tillage got the smallest humification in comparison with the conventional tillage and the reduced tillage, whereas the fractions of the superficial layer of the soil (0-20 cm), indicated larger humification in the fraction (20-53) and the smallest in the fraction (2 ), in all treatments. / RESUMO A matéria orgânica é essencial para a qualidade e produtividade do solo, sendo seu processo de humificação afetado pelo clima, tipo de solo e sistemas de manejo do solo, resultando na formação de grupos fluorescentes que podem ser avaliados por espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (FIL), uma técnica recente que tem se mostrado eficiente para análise da matéria orgânica (MO) de solos inteiros, isto é, solos sem nenhum tratamento físico ou químico. Esta técnica foi utilizada para determinar a humificação da MO de um Latossolo inteiro, como também o fracionamento físico por tamanho de partículas e relacionar os resultados da quantificação da MO humificada com a profundidade do solo e sistemas de manejo. Na superfície do solo, o plantio direto possui a menor humificação em comparação com o preparo convencional e o preparo mínimo, enquanto que as frações da camada superficial do solo (0-20 cm) indicaram maior humificação na fração (20-53) e a menor na fração (2 ), em todos os sistemas de manejo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No-tillage (NT) is a tillage system more important for the sustainability of agro-ecosystems. However doubts remain concerning the formation of layers with high compaction level in NT, residual effects of soil chiseling, and alteration of soil structure during the time of adoption of NT. The objective of this study was to evaluate the effect of crop rotation, chiseling and periodic time of adoption of NT on the physical quality of a Rhodic Eutrudox, and productivity of soybean and wheat. The tillage systems were: (i) conventional tillage by disk harrow (CT); (ii) NT with chiseling every year (NTC1); (iii) NT with chiseling every three years (NTC3); (iv) NT for 11 consecutive years (NT11) and; (v) NT for consecutive 24 years (NT24) while the cropping factor include: (i) crop rotation and (ii) crop succession. Sampling was conducted 10 and 22 months after last chiseling in NTC1 and NTC3, respectively. Undisturbed soil samples were collected in soil layers, 0.0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m for the determination of physical attributes (particle density and particle size distribution, bulk density, porosity, macro and micropores, soil penetration resistance (SPR), SPR curve, water retention curve, least limiting water range), while disturbed samples were used to quantify soil chemical properties (soil acidity, macronutrients, organic carbon, nitrogen). In the soil depth, 0.10 and 0.20 m, three-dimensional infiltration rate and saturated hydraulic conductivity were determined in-situ. At maturity, the productivity of soybeans and wheat was determined. There was no interaction between tillage and cropping system. The variables analyzed did not change as a function of the cropping systems. The chemical attributes were not limiting the productivity of soybeans. The physical attributes indicated that the residual effects of soil chiseling did not persist for longer than 10 months. Increasing the time of adoption of NT from 11 to 24 years favored improvements in soil physical quality. The NT24 had higher yield of soybeans than SPC. Chiseling did not result in increased productivity of soybeans and wheat compared with NT. The increased time without tilling the soil, in the same soil bulk density and water content favored increase in resistance of soil structure. Critical limits of SPR (2 MPa) are inadequate for the assessment of soil physical quality in NT with or without soil chiseling. These SPR limits should be expanded to 3 MPa in NT with chiseling and 3.5 MPa in NT. The least limiting water range, regardless of soil management, cropping system and critical limits of SPR was not a good indicator of soil physical quality. / O sistema plantio direto (SPD) é o sistema de manejo mais importante para a sustentabilidade dos agroecossitemas. No entanto persistem dúvidas relacionadas com a formação de camadas com maior nível de compactação em SPD, efeitos residuais da escarificação do solo, e alteração da estrutura pelo tempo de adoção do SPD. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da rotação de culturas, da escarificação periódica e do tempo de adoção do SPD na qualidade física de um Latossolo Vermelho Distroférrico, e na produtividade de grãos de soja e do trigo. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5x2 (manejos do solo x modelos de produção), com quatro repetições. Os sistemas de manejo do solo foram: (i) sistema de preparo convencional (SPC); (ii) SPD escarificado a cada ano (SPDE1); (iii) SPD escarificado a cada três anos (SPDE3); (iv) SPD contínuo por 11 anos (SPDC11); (v) SPD contínuo por 24 anos (SPDC24). Os modelos de produção foram: (i) rotação e; (ii) sucessão de culturas. A amostragem foi realizada após 10 e 22 meses da última escarificação no SPDE1 e SPDE3, respectivamente. Nas camadas de 0,0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m foram coletadas amostras indeformadas de solo para determinação de atributos físicos (densidade e distribuição do tamanho de partículas, densidade do solo, porosidade total, macro e microporos, resistência do solo à penetração (RP), curva de RP, curva de retenção de água, intervalo hídrico ótimo), e amostras deformadas para determinação de atributos químicos do solo (acidez do solo, macronutrientes, carbono, nitrogênio). Nas profundidades de 0,10 e de 0,20 m, foi determinada a taxa de infiltração tridimensional de água e condutividade hidráulica do solo saturado no campo. Foi determinada a produtividade de grãos de soja e de trigo. Não houve interação entre os sistemas de manejo do solo e os modelos de produção. As variáveis analisadas não foram alteradas em função dos modelos de produção. Os atributos químicos não foram limitantes a produtividade de grãos de soja. Os atributos físicos indicam que os efeitos residuais da escarificação do solo não persistem por um período maior do que 10 meses. O aumento do tempo de adoção do SPD de 11 para 24 anos favoreceu melhorias na qualidade física do solo. O SPDC24 apresentou maior produtividade de grãos de soja do que o SPC. A escarificação do solo não resultou em aumento de produtividade de grãos de soja e de trigo em comparação com SPD. O aumento do tempo sem revolvimento do solo, em uma mesma densidade do solo e conteúdo de água, favorece incrementos na resistência da estrutura do solo. Os limites críticos de RP de 2 MPa são inadequados para avaliação da qualidade física do solo em SPD com ou sem escarificação do solo. Estes limites de RP devem ser ampliados para 3 MPa em SPD com escarificação e para 3,5 MPa em SPD consolidado. O intervalo hídrico ótimo, independente do manejo do solo, modelo de produção e limites críticos de RP, não foi um bom indicador da qualidade física do solo.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 josiane.pdf: 937524 bytes, checksum: fac9597a15355333fedce082a07f433d (MD5) Previous issue date: 2006-05-17 / The objective of this study was to quantify the changes of the total carbon (C) and total nitrogen (N) stock, and the variation of the C pool’s in monthly soil samples, and the C balance and C sequestration rates provoked by the soil tillage systems. The soil samples were accomplished in a long term experiment implanted in 1988, in the experimental station of Fundação ABC located in Ponta Grossa city, Center-South area of the Paraná State. The soil tillage systems were comprised: a) Conventional Tillage (CT); b) Minimum Tillage (MT); c) No-tillage with chisel plow (NTCP) each three years; and d) No-tillage – Continuous (NTC). Soil samples for each treatments were obtained by digging 3 profiles of 20-cm x 50-cm (surface area) x 50-cm deep for each replicate, and collected from three depths (0,0- to 2.5- cm, 2.5- to 5-cm, 5- to 10-cm). In the samples collected in October of 2003, May of 2004 and November of 2004, the total organic carbon (TOC) and the total nitrogen in all of the depths was measured. The particle size fractionation was accomplished, separating the soil in fractions in the size of 2000 - 210 Wm, 210 - 53 Wm and <53 Wm. In all these fractions TOC was determined. The treatments had significant effects on TOC and TN contents and pools. The total C and N stock in NTC was superior to the other systems demonstrating larger maintenance of C in the soil. The larger concentration of C was observed in the 210 to 53 Wm particle size fraction in the NTC. In the 2000 - 210 Wm fraction of the 0,0-2,5 cm layer were observed larger changes in the C stock due to the management systems in the samples at all long year. The greatest change was accomplished to CT. In NTP, the stock of C was larger in all soil samples, indicating that the maintenance of the cultural residues in the associated surface protection of the aggregates allows larger accumulation of C. Although the C stock in the particle size fraction <53 Wm not to present significant differences among the management systems, and was observed the C migration of the coarse fractions (210-53 and 2000-210 Wm) to the recalcitrant particle size fraction, indicating a continuous C flow. The C balance model adjusted for the local conditions revealed that the oxidation rate acted by K2 is inferior to the simulations accomplished by other authors, demonstrating the importance of the local conditions. With this model, the minimum amount of crop residues to maintain NTC system in steady-state was 8,05 Mg ha-1 year-1 while in the PC treatment it won't be possible to reach the balance with the amount of crop residues placed in this long term experiment, being a deficient system. / RESUMO Este estudo teve por objetivo quantificar as alterações provocadas pela adoção de sistemas de manejo do solo sobre o estoque total de carbono (C) e nitrogênio (N), a variação do estoque do C nas épocas de coleta, o balanço de C e as taxas de seqüestro de C. As coletas do solo foram realizadas em um experimento de longa duração, implantado em 1988, na estação experimental da Fundação ABC em Ponta Grossa, Meso Região Centro-Oriental do Estado do Paraná. Os sistemas de manejo do solo foram avaliados: a) Preparo convencional (PC), Preparo mínimo (PM), plantio direto escarificado (PDE) e plantio direto permanente (PDP). As amostras foram coletadas em 12 épocas com intervalos mensais e nas profundidades de 0,0-2,5; 2,5-5,0 e 5,0-10 cm de profundidade. As amostras deformadas foram coletadas em mini-trincheiras nas camadas de 0,0-2,5 e 2,5-5,0 cm e na camada de 5,0- 10,0 cm com o auxílio do trado. Nas amostras coletadas em outubro de 2003, maio de 2004 e novembro de 2004 foi determinado o carbono orgânico total (COT) e o nitrogênio total (NT) em todas as profundidades amostradas. Nas amostras coletadas mensalmente foi realizado o fracionamento granulométrico da matéria orgânica, separando o solo em frações no tamanho 2000 – 210 Wm, 210 – 53 Wm e < 53 Wm. Em todas estas frações foi determinado o COT. O estoque total de C e N no PDP foi superior aos demais sistemas de manejo demonstrando maior manutenção do C no solo. O estoque de C nas frações granulométricas apresentaram diferenças significativas entre as camadas amostradas, observando-se maior concentração de C na fração 210 a 53 Wm do PDP. Na fração 2000 – 210 Wm da camada de 0,0-2,5 cm observaram-se maior alteração no estoque de C devido aos sistemas de manejo durante as épocas de coleta, sendo a maior amplitude de variação atribuída ao PC. No PDP, o estoque de C foi maior em todas as épocas de coleta indicando que a manutenção dos resíduos culturais na superfície associada à proteção dos agregados permite maior acúmulo de C. Embora o estoque de C na fração < 53 Wm não apresentar diferenças significativas entre os sistemas de manejo, observou-se uma migração do C das frações mais grosseiras (210-53 e 2000-210 Wm) para esta fração mais recalcitrante, indicando um fluxo contínuo de C. O modelo de balanço de C proposto por Henin e Dupuis (1945) e ajustado para as condições locais revelou que a taxa de oxidação representada pelo K2 é inferior às simulações realizadas por outros autores, demonstrando a importância das condições locais. Com este modelo, a quantidade mínima de resíduos culturais para manter sistema PDP em equilíbrio foi de 8,05 Mg ha-1 ano-1 enquanto no PC não será possível atingir o equilíbrio com a quantidade de resíduos culturais aportada, sendo um sistema deficitário.