O estado do Acre está localizado no extremo oeste do Brasil, ocupando uma região que teve grande influência geológica da cordilheira dos Andes. Os solos apresentam características pedológicas bem distintas das encontradas no restante da Amazônia brasileira, predominando Cambissolos, Luvissolos e Argissolos, geralmente eutróficos, jovens e pouco intemperizados. Pouco se sabe sobre o impacto do uso da terra sobre a matéria orgânica nestas condições de solo. Os objetivos deste trabalho foram: Estimar o estoque de carbono das principais classes de solos do Estado do Acre e comparar com estudos feitos para região amazônica. Avaliar o efeito da mudança no uso e cobertura da terra sobre o estoque de carbono e composição isotópica da matéria orgânica em duas condições de solo no Acre. Para alcançar os objetivos o trabalho foi executado em duas escalas, regional e local. No primeiro caso, foram estimados os estoques de carbono até um metro de profundidade, utilizando um mapa de solos na escala 1:1.000.000 e dados analíticos de perfis de levantamentos pedológicos realizados na região. No segundo caso foram determinados a concentração de carbono, d13C e densidade do solo de amostras coletadas em pastagens de 12-15 anos, 20 anos e floresta, nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 50-60, 70-80 e 90-100 cm, em Argissolo (bem drenado) e Luvissolo (mal drenado). Os solos do Acre armazenam em torno de 1 Pg (1 Pg = 1015 g) de carbono no primeiro metro de profundidade, cerca de 75 % deste valor concentra-se nos primeiros 30 cm. Os solos do Acre apresentam menor concentração de carbono (média 6,5 kg m-2) quando comparados com a média dos solos da Amazônia, embora apresentem melhor fertilidade. A principal razão para este resultado é a maior taxa de decomposição da matéria orgânica nestes solos devido aos constantes ciclos de seca e umedecimento. Estes ciclos estão associados a interação entre o regime pluviométrico e as características físicas (principalmente estrutura) incipientes destes solos, que fazem com que ocorra um lençol freático suspenso que oscila no perfil do solo, podendo chegar até a superfície do mesmo. A mudança no uso da terra alterou de maneira distinta os estoques e a dinâmica da matéria orgânica em Argissolos (bem drenados) e Luvissolos (mal drenados). As pastagens sobre Luvissolos apresentaram maior estoque de carbono (média de 8,4 kg m-2 até 1 m de profundidade), entretanto, os dados isotópicos mostraram que a maior parte deste carbono era remanescente da floresta e uma pequena proporção foi introduzida pela pastagem (< 40 % na camada 0-5 cm da pastagem de 20 anos). O inverso ocorreu com pastagens sobre Argissolos que apresentaram menor estoque (média de 6,4 kg m-2 até 1 m de profundidade) e grande proporção de carbono da pastagem (> 70 % na camada 0-5 cm da pastagem de 20 anos). Os resultados acima sugerem que: 1) A taxa de decomposição do carbono em Luvissolos é menor que em Argissolos, e o tempo de residência da meteria orgânica maior. Os Argissolos tendem a perder muito mais carbono com a mudança no uso e cobertura da terra. 2) A produtividade da pastagem é baixa sobre Luvissolos, indicando que alem da fertilidade do solo outras características, como estrutura, devem ser consideradas para definição das praticas de manejo que objetivam a obtenção de melhor desempenho da gramínea. / The State of Acre is located in the extreme west of Brazil, occupying an area that had great geological influence from the mountain chain of Andes. The soils present pedologic characteristics very different from the ones found in the remaining of Brazilian Amazon, prevailing Inceptisols, Alfisols, and Ultisols, generally eutrophic, young and little weathered. Not much is known about the impact of the use of the earth on the organic matter in these soil conditions. This work had as objectives to estimate the stock of carbon of the main classes of soils of the State of Acre and to compare with studies carried out for the Amazon area. To evaluate the effect of the change in the use and covering of the earth on the stock of carbon and isotopic composition of the organic matter in two soil conditions in Acre. To reach the objectives the work was performed in two scales, local and regional. The first case estimated the stocks of carbon up to one meter deep, using a map of soils in the scale 1:1.000.000 and analytic data of pedologic profiles accomplished in the area. The second case determined the concentration of carbon, d13C and density of the soil of samples collected at 12-15, 20 year-old pasture lands, and forest in the depths 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 50-60, 70-80 e 90-100 cm, in Ultisols (well drained) and Alfisols (poorly drained). The soils of Acre store around 1 Pg of carbon in the first meter of depth, around 75% of this value is concentrated on the first 30 cm. The soils of Acre present smaller concentration of carbon (6.5 kg m-2, average) when compared with the average of the soils of the Amazon, although they present better fertility. The main reason for this result is the large rate of incident decomposition on these soils due to the constant drought cycles and moistening. These cycles are associated with the physical characteristics (mainly structure) incipient of these soils that impede the percolation of the pluvial waters saturating very quickly and favoring superficial flow off. As the water concentrates on the surface of the soil, it tends to evaporate easily. The effect of the change in the covering and land use on stock and dynamics of the organic matter of the soils happens differently in Ultisols (well drained) and Alfisols (poorly drained). In the two conditions of soils there was a tendency to decrease the total stock of carbon and increase carbon of C4 origin, however, in Ultisols it was very stressed. Pasture lands on Alfisols presented larger stock of carbon (average of 8.4 kg m-2 to 1 m), however, the data of d13C showed that most of carbon was remaining of the forest and a small proportion was introduced by the pasture land (< 40 % to 0-5 cm in 20 yr old pasture). The inverse fact occurred with pasture lands on Ultisols that presented smaller stock (average of 6.4 kg m-2 to 1 m) and great proportion of carbon of the pasture land (> 70 % to 0-5 cm in 20 yr old pasture). This result suggests two conclusions. 1) the rate of carbon decomposition in Alfisols is smaller than in Ultisols, and the time of residence of the organic matter is larger. Ultisols tend to lose carbon more readily with the change in the land use and covering of the land. 2) pasture productivity is low on Alfisols, indicating that besides soil fertility other characteristics, as structure, should be considered in order to establish the management practice to obtain the best output from the grass.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriel Pinto Guimaraes.pdf: 1093388 bytes, checksum: c0f7c0fbc8db7d0969ca91b3cafa7299 (MD5) Previous issue date: 2012-07-12 / Research assessing the impact of different management systems of coffee is essential to determine the chemical and physical characteristics of the soil. Starting from the hypothesis that the major input of organic matter improves the physical and chemical quality of soil, the present study was to evaluate the impact of production systems for organic coffee and organic planted with trees in the different fractions of SOM, TOC stocks and NT and physical attributes in two clayey, dystrophic Red-Yellow Latosol (Oxisol) belonging to the Territory to the Carapaó- ES, Brazil. In property 1, located in a district of Santa Clara, city of Iúna-ES, evaluated the following systems: primary forest (MP1), organic coffee (ORG1) and conventional coffee (CON1). The property 2, located in the city Irupi-ES, the systems evaluated were: secondary forest (MS2), intercropping with organic coffee and inga (ORG/IN2), intercropping with organic coffee and leucaena and inga (ORG/IN/LE2), intercropping with organic coffee and cedar (ORG/CED2) and conventional coffee (CON2). Soil samples were collected in canopy projection depths 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 and 60-100 cm. The TOC and C stocks reflected the history of management in relation to forest areas, with greatest impact in the 0-10 cm. At this depth, for a property 1, the reductions in TOC relative to primary forests were 34 and 55% respectively for organic coffee and conventional coffee, for the property 2, the reductions in TOC compared to secondary forest were 23% for organic coffee intercropping and 35% for conventional coffee. However, the organic managements increased by 45% in the property 1 and 35% in the property 2 the TOC content compared to conventional coffee in the 0-10 cm. For NT, the mean reductions in relation to primary forest were 45 and 55% respectively for organic coffee and conventional coffee at 0-10 cm depth. On the property 2 there was no difference between coffee and forest systems, however, organic systems had higher stocks and levels that the conventional coffee at all depths, with 51% increased level of NT at 0-10 cm. The accumulated C stocks were reduced in coffee systems in 28.6% and 17.4% respectively in relation to primary and secondary forests. The stocks N tended to follow the C stocks in a property 1, however, the organic coffee consortium with N stocks presented near the forest and higher the conventional coffee. The management of coffee caused a reduction in the different compartments of C studied. The forest areas showed better physical quality of soils in relation to coffee systems, however the organic systems showed improvement in soil physical quality compared to conventional management, reflected by the highest degree of floculation, aggregation, moisture and lower resistance soil penetration / Pesquisas avaliando o impacto de diferentes sistemas de manejo do cafeeiro são essenciais para determinação da qualidade química e física do solo. Partindo da hipótese que o maior aporte de matéria orgânica melhora a qualidade química e física do solo, a presente pesquisa teve por objetivo avaliar o impacto de sistemas de produção de cafeeiro orgânico e orgânico arborizado nas diferentes frações da MOS, estoques de COT e NT e atributos físicos em dois Latossolo Vermelho- Amarelo Distrófico argiloso do Território do Caparaó- Espírito Santo. Na propriedade 1, localizada no distrito de Santa Clara, município de Iúna, foram avaliados os seguintes sistema: mata primária (MP1), café orgânico (ORG1) e café convencional (CON1). A propriedade 2, localizada no município Irupi, os sistemas avaliados foram: mata secundária (MS2), café orgânico consorciado com ingá (ORG/IN2), café orgânico consorciado com ingá e leucena (ORG/IN/LE2), café orgânico consorciado com cedro (ORG/CED2) e café convencional (CON2). As amostras de solo foram coletadas na projeção da copa nas profundidades 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm. O COT e estoque de C refletiram o histórico de manejo em relação às áreas de mata, com maior impacto na camada 0-10 cm. Nesta profundidade, para a propriedade 1, as reduções no COT em relação a mata primária foram de 34 e 55 % respectivamente para cafeeiro orgânico e cafeeiro convencional, para a propriedade 2, as reduções no COT em relação a mata secundária foram de 23% para cafeeiros orgânicos consorciados e 35% para cafeeiro convencional. No entanto, os manejos orgânicos aumentaram em 45 % na propriedade 1 e 35% na propriedade 2 o teor de COT em relação ao cafeeiro convencional na camada 0-10 cm. Para o NT, as reduções médias em relação à mata primária foram de 45 e 55 % respectivamente para cafeeiro orgânico e cafeeiro convencional na profundidade 0-10 cm. Na propriedade 2, não ocorreu diferença entre sistemas cafeeiros e mata, no entanto, os sistemas orgânicos apresentaram teores e estoques superiores que o cafeeiro convencional em todas as profundidades,sendo de 51% o aumento do teor de NT na camada 0-10 cm. Os estoques de C acumulado foram reduzidos nos sistemas cafeeiros em 28,6% e 17,4 % respectivamente em relação às matas primária e secundária. Os estoques de N tenderam a acompanhar os estoques de C na propriedade 1, no entanto, os consórcios com cafeeiros orgânicos apresentaram estoques de N próximos ao da mata secundária e superiores que o cafeeiro convencional. O manejo do café acarretou redução nos diferentes compartimentos de C estudados. As áreas de mata apresentaram melhor qualidade física do solo em relação aos sistemas cafeeiros, no entanto os sistemas orgânicos apresentaram melhoria na qualidade física do solo em relação ao manejo convencional, refletido pelos maiores valores de grau de floculação, agregação, umidade e menor resistência do solo à penetração

O objetivo desta pesquisa foi avaliar a decomposição de diferentes quantidades iniciais de palhada de cana-de-açúcar depositadas sobre o solo, sob diferentes práticas de manejo e determinar o acúmulo de carbono orgânico total (COT) neste solo ao longo de três cortes da cana. Para tanto, foram instalados três ensaios em lavoura de cana-de-açúcar no município de Piracicaba. No experimento 1 foram depositadas na entrelinha da cultura, sobre o solo, diferentes quantidades de palhada (3,5; 7; 14 e 21 Mg ha-1) e mais dois tratamentos na dose de 14 Mg ha-1 ora incorporada ao solo e ora irrigada com vinhaça. A perda de matéria seca e a composição da palhada remanescente foi avaliada em seis momentos ao longo de um ano. No experimento 2, utilizando-se os mesmos tratamentos do experimento anterior, foram instalados lisímetros de tensão para coleta da solução do solo e determinação do carbono orgânico dissolvido (COD) em 0,20 e 0,50 m de profundidade. Para determinação do COT em função das diferentes doses de palhada depositadas sobre o mesmo ao longo de 3 cortes da cana-de-açúcar, instalou-se o Experimento 3. Para que fosse detectada a entrada de carbono (C) em função do aporte destas doses de palhada ao longo dos 3 anos, o solo original da entrelinha da cana-de-açúcar foi substituído por um solo de uma área adjacente de mesma classe, que não era cultivado com cana-de-açúcar ha pelo menos 25 anos, por isso com baixo delta 13C (?13C). Esta técnica isotópica foi utilizada para determinar e quantificar a origem das entradas do C no solo ao longo dos anos em que foram aplicados os tratamentos. Os resultados deste trabalho sugerem que após um ano da deposição da palhada no campo a decomposição de 65% das maiores doses de palhada (14 e 21 Mg ha-1), chegam a ser de 24 a 39% superiores às menores doses (7 e 3,5 Mg ha-1 respectivamente). A dose 14 Mg ha-1 quando incorporada acelera ainda mais este processo, resultando numa decomposição final de 86%. Já a irrigação com vinhaça não favoreceu este processo. Em relação à composição da palhada remanescente, os tratamentos 14 Mg ha-1 incorporado e 21 Mg ha-1 resultaram no aumento mais expressivo do índice lignocelulósico. O monitoramento do COD a 0,5 m de profundidade durante 120 dias na estação chuvosa detectou a presença de C somente nos 45 dias iniciais da decomposição da palhada. O percentual de COD disponibilizado pela palhada foi inversamente proporcional a taxa de decomposição. O acompanhamento do acúmulo de C no solo ao longo de 3 anos de aporte de diferentes quantidades de palhada da cana-de-açúcar, mostrou um aumento significativo de 80% e 97% nas concentrações de COT nos 2,5 cm superficiais do solo onde as doses de 14 e 21 Mg ha-1 de palhada, haviam sido aplicadas, respectivamente / The objective of this research was to evaluate the decomposition of different initial quantities of sugarcane trash placed onto the soil under different management practices and determine the total organic carbon (TOC) accumulation in this soil over three years sugarcane cycle. Therefore, three experiments were installed in sugarcane area at Piracicaba. In experiment 1, different amounts of sugarcane trash (3.5, 7; 14 and 21 Mg ha-1) were placed between the rows, above the soil. Two additional treatments were installed with 14 Mg ha-1 dose: or incorporated into the soil or irrigated with vinasse. The dry matter losses and the composition of remaining sugarcane trash were evaluated six times over a year. In experiment 2, using the same previous treatments, lysimeters were installed to collect soil solution and to determine dissolved organic carbon (DOC) at 0.20 and 0.50 m depth. Experiment 3 was settled to determine the Carbon (C) derived from the different doses of deposited sugarcane trash. The C input derived from the straw doses after three years was detected replacing the original soil at sugarcane inter-row by a soil from an adjacent area not cultivated with sugarcane for at least 25 years, presenting a low delta 13C (?13C). This isotope technique was used to determine and quantify the origin of soil C input, after the treatments applied over the years. Results of this study suggest that one year after the deposition of the trash on soil, the higher doses (14 and 21 Mg ha-1) lost about 65% dry matter, a rate up to 24-39% higher than the lower doses (7 and 3.5 Mg ha-1 respectively). The 14 Mg ha-1 dose, when incorporated, accelerated this process, resulting in a total breakdown of 86%. However, vinasse irrigation did not favored this process. Regarding the composition of the remaining trash, the treatments of 14 Mg ha-1 incorporated to soil and the 21 Mg ha-1 resulted in the most significant increase in lignocellulosic index. The DOC monitoring at 0.5 m depth over 120 days in the rainy season detected the presence of C only during the initial 45 days of straw decomposition. The percentage of DOC available from sugarcane trash was inversely proportional to the decomposition rate. Carbon accumulation in the soil over 3 years, related to different amounts of sugarcane trash, showed a significant increase of 80% to 97% in TOC concentrations in the upper 2.5cm soil layer where the doses of 14 and 21 Mg ha-1 of trash were applied, respectively

O manejo dos resíduos florestais (serapilheira e sobras da colheita) já foi amplamente discutido na década de 90, época em que técnicas de preparo de solo baseadas no cultivo mínimo foram adotadas na formação de povoamentos florestais no Brasil. Atualmente esse tema volta a ser discutido, isso porque pressões quanto à utilização dos resíduos florestais como fonte de energia tem surgido. Devido a esse fato, compreender os efeitos da remoção dos resíduos florestais e da fertilização em sucessivas rotações se torna necessário, isso para que manejos inadequados não comprometam a sustentabilidade da produção florestal. O objetivo geral com essa tese foi compreender os impactos da remoção dos resíduos florestais e da não fertilização, por sucessivas rotações, na qualidade do solo, crescimento, ciclagem de nutrientes e consequentemente na sustentabilidade da produção de florestas de eucalipto. Este estudo foi conduzido na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga - SP, ESALQ - USP. O experimento foi instalado em 2004, com diferentes intensidades de remoção dos resíduos florestais e omissão de N, P, K, Ca e Mg. Na primeira rotação de cultivo, o experimento foi conduzido por oito anos. Em 2012, o experimento foi reinstalado, reaplicando todos os tratamentos. Os resultados foram divididos em cinco capítulos. Com o primeiro objetivou-se avaliar o efeito dos tratamentos no crescimento e na relação entre resposta à fertilização e variáveis climáticas. Observou-se que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 5% o volume final de madeira (8 anos de idade) da primeira rotação, entretanto essa diferença não foi significativa. Aos 4 anos da segunda rotação, a remoção dos resíduos florestais resultou em redução de 14 % no volume de madeira com casca (p=0,001). Esta redução no volume de madeira com a remoção dos resíduos por duas rotações consecutivas, mesmo com alto invertimento em fertilização, mostra que outros efeitos além da disponibilidade de nutrientes estão impactando a produtividade. Desta forma, procurou-se entender quais seriam esses efeitos. Observou-se (segundo capítulo) que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 25 % o teor de C da camada superficial do solo, com isso, reduziu a atividade microbiológica e aumentou a disponibilidade de Al. Além disso, com a remoção dos resíduos florestais observou-se redução nos estoques de C, N, P e S do solo (terceiro capítulo). Com o fracionamento do P do solo (quarto capítulo), observou-se que a remoção dos resíduos florestais resultou na redução de 34 para 30 % a contribuição das frações lábeis e moderadamente lábeis no P total e redução de 40 % (p = 0,014) da fração lábil. No último capítulo avaliou-se o efeito da fertilização na produtividade primária líquida (PPL) e na ciclagem de nutrientes. A não fertilização com P reduziu em 10 % a PPL, entretanto não afetou sua partição. A não fertilização com K reduziu em 63% a PPL e reduziu a partição desta alocada no lenho. A não fertilização com K também aumentou a produção de serapilheira e reduziu a taxa de retranslocação de todos os demais nutrientes. A não fertilização com N e P aumentou a taxa de retranslocação desses nutrientes e reduziu a taxa de decomposição da serapilheira. Estes resultados indicam que a remoção total dos resíduos florestais e/ou a não fertilização comprometem a sustentabilidade da produção florestal, sendo este efeito observado na primeira, ou no máximo na segunda rotação. / The forest residue management was highly studied in 90\'s yeas, when the minimal tillage was consolidated as the main technique to forest plantation in Brazil. Currently this issue has been discussed again. This because pressure to use of these forest residues as energy source has emerged. Due this fact is necessary a better comprehension of the effect of the forest residue removal and fertilizer application on the wood production sustainability. The main goal with this thesis was to understand the impact of the forest residue removal and the absence of fertilizer application, over two crop rotation, on the soil quality, tree growth, nutrient cycling and consequently on the wood production sustainability. The study was carried out at the Itatinga Forest Science Experimental Station of the ESALQ-USP. The experimental site was settled in 2004, with different timber harvest residues intensity and absence of fertilizer application with N, P, K, Ca and Mg. This plantation was conducted over 8 years (R1), and then, in 2012, it was reestablished (R2), reapplying all the treatments on the same plots. The results of this experiment were splitted out in 5 chapters. With the first one, our goal was to assess the effect of the treatments on the tree growth and to understand the effect of weather condition on the treatment\'s response. The forest residual removal reduced in 5 % the wood volume at 8 years of the R1. At 4 years old of the R2, the forest residue removal decreased 14 % the wood volume (p=0,001). This reduction in the wood volume even with fertilizer application indicated that another effect beyond the nutrient availability can impact the wood productivity. This way these effects were studied and had been showed in the follow chapters. In the chapter 2 we found that the forest residue removal reduced 25 % the soil organic carbon (SOC) in the top layer, this way reducing the microbial activity and increasing the Al availability. Beyond that, the forest residue removal reduced the soil C, N, P and S stocks over 1 m deep (Chapter 3). With the P fractionation (Chapter 4) a reduction of 40% in the labile P fraction was discovered. In the last chapter we assessed the effect of the fertilizer application on the net primary production (NPP) and on the nutrient cycling. The absence of P fertilizer reduced in 10 % the NPP, however did not affect in this partition. The absence of K fertilizer reduced in 63 % the NPP and reduced the allocation in the wood. The absence of K fertilizer also improved the litterfall production and reduced the nutrient retranslocation rate. The absence of N and P fertilizer application improved the retranslocation rate of these nutrients and reduced the litter layer decomposition rate.

Até a década de 80, os resíduos florestais eram vistos apenas como empecilho para as operações de reforma das plantações de eucalipto. Este fato motivou a queima e a incorporação desses resíduos. Tinham-se também o conceito de que o eucalipto necessitava de um preparo de solo intensivo para atingir boas produtividades. Atualmente esses conceitos não existem mais, e todas as áreas florestais são estabelecidas sob o sistema de cultivo mínimo do solo, porém pressões quanto à utilização desses resíduos vêm surgindo. Com as restrições da compra de terras e as elevações dos preços dos combustíveis fósseis, esses resíduos estão sendo vistos como fonte alternativa de energia nas indústrias. Apesar de ser uma fonte de energia renovável, os benefícios da manutenção desses resíduos no campo não podem ser esquecidos. Este estudo mostra que áreas manejadas sob o sistema de cultivo mínimo, apresentam a mesma produção de madeira que áreas manejadas sob sistema de cultivo intensivo. A principal vantagem da manutenção dos resíduos florestais sobre o solo, que resulta em ganhos de produtividade em curto prazo, é a redução na exportação de nutrientes. Por esse motivo, quando esses resíduos são removidos, maiores investimentos com fertilização devem ser efetuados. Para considerar esses aspectos, foi efetuado também um balanço financeiro da remoção desses resíduos. Quando se considera apenas o custo da reposição nutricional, em muitos casos, torna-se viável a remoção desses resíduos, porém outros benefícios da manutenção dos resíduos florestais não devem ser esquecidos. A proteção do solo contra erosão, a redução da evaporação da água na superfície do solo, o aumento do conteúdo e da qualidade da matéria orgânica do solo são benefícios da manutenção dos resíduos que não resultam em ganhos de produtividade em curto prazo e são de difícil valoração financeira, mas são extremamente importantes. Foi observado que a remoção dos resíduos florestais reduz em 50% o carbono orgânico oxidável da camada superficial do solo, e que 75% dessa redução ocorrem nas frações mais lábeis. Este estudo objetivou também entender a dinâmica e os fatores que interferem na decomposição dos resíduos florestais. Foi observado que nos tratamentos que foram mantidas sobre o solo apenas a serapilheira, a omissão de N e P na formação do povoamento de eucalipto, não influenciou a velocidade de decomposição desses resíduos, pois não foi observado mudanças nas características químicas desses. A ausência de calagem reduziu a taxa de decomposição inicial dos resíduos florestais. A taxa média de decomposição dos resíduos florestais foi de 0,8. Não foram observadas grandes alterações na disponibilidade de nutrientes do solo em função da decomposição dos resíduos florestais, pois logo que os nutrientes são disponibilizados, esses são rapidamente absorvidos pelas árvores, não modificando a fertilidade do solo. / Until the yers 80 forest residues were only seen as an impediment to reform operations of eucalyptus plantations. This fact led to the burning and incorporation of these residues. They had also the concept that eucalyptus needed an intensive soil preparation to achieve good yields. Currently these concepts no longer exist, and all forest areas are established under minimum tillage system of soil, but pressures on the use of these wastes are emerging. With the restrictions on land purchases and increases in the prices of fossil fuels, these wastes are being seen as an alternative source of energy in industries. Despite being a renewable energy source, the benefits of maintaining these residues in the field can not be forgotten. This study shows that areas managed under minimum tillage system, have the same timber production that managed areas under intensive cultivation system. The main advantage of the maintenance of forest residues on the soil, resulting in productivity gains in the short term is the reduction in the export of nutrients. Therefore, when these residues are removed, greater investment should be made with fertilization. To consider these aspects was also made a financial removing these residues. When considering only the cost of nutritional replacement, in many cases it is feasible to remove these residues, but other benefits of maintaining forest residues should not be forgotten. The protection of soil against erosion, reduction of evaporation of water on the road surface, increasing the content and quality of soil organic matter, the maintenance benefits are residues which do not result in gains in productivity are short and valuation difficult, however are extremely important. It has been observed that removal of forest residues reduces by 50% the oxidizable organic carbon from the surface layer of the soil, and that 75% of the reduction occurs in the more labile. This study also sought to understand the dynamics and the factors that influence the decomposition of forest residues. It was observed that the omission of N and P in the formation of a stand of eucalyptus did not influence the rate of decomposition of the waste, which was kept on the ground only litter because it was not observed changes in the chemical characteristics of this. The absence of liming reduced the initial rate of decomposition of forest residues. The average rate of decomposition of forest residues was 0.8. There were no major changes in the availability of soil nutrients due to the decomposition of forest residues as soon as nutrients are available, these are quickly absorbed by the trees, not modifying soil fertility.

O estudo foi dividido em quatro partes. Na primeira parte analisou-se o impacto do clima na estocagem de carbono em solos de canaviais sem a queima da palhada. Foram escolhidos três regimes climáticos contrastantes do centro-sul do Brasil. O potencial de seqüestro de carbono orgânica no solo (COS) foi determinado, em cada regime climático, de acordo com a taxa anual de carbono remanescente no solo proveniente da palhada depositada. Para obter esta taxa, compararam-se os estoques de COS em canaviais com e sem queima da palhada. Esse ganho anual foi comparado com a entrada anual de carbono via palhada depositada. O ganho anual de COS (0-30 cm) em canaviais sem queima da palhada não resultou em diferenças significativas por clima: 1, 97 Mg ha-1 (clima norte), 2,00 Mg ha-1 (clima centro) e 1,70 Mg ha-1 (clima sul). Os regimes climáticos estudados também não revelaram diferenças significativas entre suas temperaturas e precipitações médias anuais. Porém, o aumento anual de COS um pouco menor no clima sul levou à conclusão que o potencial de seqüestro de carbono diminui ligeiramente em latitudes mais altas, devido à maior precipitação no centro-sul do Brasil. Na segunda parte avaliou-se o impacto da palhada sobre a estabilidade de agregados dos solos, que foi calculada pelo método de fracionamento proposto por Six et al. (2000a). A estabilidade de agregados no solo do canavial sem a queima da palhada aumentou, em média, 15,3% por ano na profundidade 0-30 cm. Na terceira parte, avaliou-se a diferença da estabilidade de agregados entre canaviais e mata nativa. O solo da mata nativa mostrou uma estabilidade de agregados significativamente maior (7,2 vezes). Supõe-se que a estabilidade de agregados seja maior na mata nativa como resultado da maior presença de matéria orgânica e biota no solo. Na quarta parte avaliou-se a origem do carbono nos agregados estáveis em água de fluxo contínuo para determinar que forma de agregação possui a melhor proteção contra a decomposição de carbono. Houve uma diferença significativa de \'delta\'13C entre os macroagregados e microagregados na camada superior, com 10% mais \'delta\'13C nos macroagregados. Isto indica mais carbono derivado da cobertura vegetal atual (C4), ou seja, mais incorporação da palhada nos macroagregados. O \'delta\'13C da fração de partículas livres ou agregados não estáveis em água de fluxo contínuo é menor em todas as profundidades, indicando que a matéria orgânica recente (C4) encontra-se no solo principalmente de forma agregada estável em água, evidenciando seu papel fundamental na estabilidade dos agregados. Constatou-se também, que quanto mais novo o macroagregado, maior o seu teor em carbono. Nos microagregados verificou-se o efeito contrário. Quanto mais velho o microagregado, maior o seu teor em carbono. Isso indica que o microagregado possui uma melhor proteção contra a decomposição de carbono, e também a capacidade de um aumento no teor de carbono, no decorrer do tempo, em virtude da assimilação de carbono mais novo. Conclui-se, que em termos de seqüestro de carbono de longa duração, é propício avaliar mecanismos de proteção do carbono recalcitrante dentro dos microagregados e estudar como técnicas agrícolas podem proteger melhor esta fração / The study was divided in four parts. The first part investigated climate impact on soil carbon stocks in sugar cane fields cultivated without green trash burning. For this purpose, three contrasting climates were chosen in Central and Southern Brazil. The sequestration potential of soil organic carbon (SOC) was determined for each climate, calculating how much of the carbon derived from deposited green trash remains in the soil every year. To obtain this rate, SOC stocks of sugar cane fields cultivated with and without green trash burning were compared. The annual difference (0-30 cm) did not differ significantly between climates: 1, 97 Mg ha-1 (Northern Climate), 2,00 Mg ha-1 (Central Climate) and 1,70 Mg ha-1 (Southern Climate). The climates did not show significant differences between their average annual temperatures and their annual precipitation. Nevertheless, a slightly smaller gain of SOC stocks in the Southern Climate leads to the conclusion that higher latitudes tend to stock slightly less COS due to higher annual precipitation. The second part evaluated the impact of green trash deposition on soil aggregate stability, which was calculated according to Six et al. (2000a). Soil aggregate stability under sugar cane fields cultivated with green trash burning had an average increase of 15,3% for soil depth 0-30 cm. The third part studied soil aggregate stability between sugar cane and natural forest vegetation. The forest soil revealed significantly higher (7,2 times) aggregate stability, supposedly due to higher organic matter content and more soil biota. The forth part examined the origin of carbon inside water-stable aggregates to determine which aggregation form provides better protection against carbon decomposition. The top soil layer showed a significant difference in \'delta\'13C between macro-aggregates (10% more \'delta\'13C) and microaggregates which means that more carbon derived from green trash (C4) was incorporated in macro-aggregates. \'delta\'13C of free soil particles or water-unstable aggregates is smaller for all soil layers indicating that fresh organic matter (green trash) is predominantly encountered in a water stable aggregated form in the soil. Furthermore, a correlation analysis revealed that more recent macro-aggregates had higher C content. The opposite was observed for micro-aggregates: the older the micro-aggregate, the higher its carbon content, leading to the conclusion that microaggregates protect carbon better against decomposition and are also capable to enrich their carbon pool through C assimilation. Given its long-term soil carbon sequestration potential, it is recommended to investigate carbon protection mechanisms for the recalcitrant C pool in micro-aggregates and also to study how agricultural techniques could improve the protection of the recalcitrant C pool

A demanda por informações relativas à ciclagem de nutrientes no solo sob sistema plantio direto (SPD) motivou o estudo das variações da biomassa microbiana do solo (BMS) em áreas com diferentes texturas submetidas há longo tempo a esse tipo de manejo. Na região de Campos Gerais, Tibagi (PR) é adotada a seqüência de culturas soja e milho no verão, seguidos de trigo e aveia preta no inverno há mais de 20 anos. O objetivo foi monitorar as variações do C e N-microbianos durante um ciclo de rotação em quatro áreas, sendo três com histórico de 12 anos sob SPD, com textura muito argilosa (PD12-TmuA), argilosa (PD12-TA), e média argilosa (PD12-TmeA), e uma com histórico de 22 anos sob SPD com textura argilosa (PD22-TA). No período de 18 meses foram realizadas nove amostragens de solo em quatro camadas (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20 cm). Foram avaliadas também alguns parâmetros das raízes do milho e da soja no PD22-TA visando determinar a influência de culturas distintas (plantas C4 e C3) sobre a concentração de BM no perfil do solo. A diferença de dez anos no tempo de adoção do SPD determinou aumento do C-microbiano no PD22-TA sobre o PD12-TA nas camadas mais profundas do solo. O PD22-TA também apresentou em média 30,8 kg Nmic.ha -1 mais BM-N que o PD12-TA na camada 0-20cm, com menor amplitude de variação. As diferenças na textura dos solos há 12 anos sob SPD resultou em maiores médias de C e N-microbiano na camada 0-20 cm na área mais argilosa (PD12-TmuA), exceto nos 20 dias após o plantio do trigo (jun/01). O PD12-TA e o PD12-TmeA não apresentaram diferenças significativas nas quantidades de C-microbiano somente na camada de 0-5cm. O C-microbiano apresentou correlação com o N-NH4 + e o N-NO3 - que o N-microbiano, independente da textura, do tempo de adoção SPD e da seqüência de culturas. O sistema radicular fasciculado do milho totalizou 1324 kg C ha -1 e 58 kg N ha -1 , com maior densidade por comprimento e por matéria seca de raízes ativas e raízes em vias de decomposição na camada superficial. O sistema radicular pivotante da soja (392 kg C ha -1 e 21 kg N ha -1 ) teve contribuição maior de raízes finas e densidade por comprimento do que o milho. O efeito das raízes do milho sobre o C-microbiano atingiu camadas mais profundas do que as raízes da soja. O N-microbiano foi estimulado pela concentração das raízes finas ativas e pelas raízes em decomposição ou de forma indefinida, possivelmente devido à maior concentração de C e N de fácil assimilação liberado ao solo. Concluiu-se que em função do tempo de adoção do SPD o C-microbiano aumenta em profundidade e o N-microbiano apresenta menor variação na camada 0-20 cm. A quantidade de C e N-microbiano é influenciada pela textura do solo. Entretanto, solos de classes textural próximas e sob SPD podem apresentar quantidades iguais de C–microbiano na camada 0-5 cm durante o sistema de produção. / The demand for information about the nutrient cycling in soils under no-tillage motivated the study about soil microbial biomass (SMB) variations in different texture soils submitted for a long period to this kind of management system. The usual sequence of crops adopted for more than 20 years in Campos Gerais, Tibagi (PR) is soybean/corn during the summer and wheat/oats during the winter. The objective was to keep track of the microbial-C and N variations during a crop rotation cycle in four areas: three of them have been cultivated for 12 years under the no-tillage system, with a clay (PD12-TmuA), a sandy clay (PD12-TA), and a sandy clay loam (PD12-TmeA) texture, and a fourth, 22 years under the no-tillage system with a sandy clay loam textural class (PD22-TA). Nine soil samplings were performed during a period of 18 months, each time collecting four soil layers (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20 cm). Several corn and soybean root parameters were also evaluated in PD22-TA to determine the influence of diverse crops (C4 and C3 plants) on the microbial biomass concentration in the soil profile. The ten-year difference in no-tillage system adoption caused and increase of microbial-C in PD22-TA in relation to PD12-TA in the deeper soil layers. The PD22-TA also showed, on average, 30,8 kg Nmic.ha -1 more microbial-N than the PD12-TA in the 0-20 cm, with a narrower range of variation. The divergence in texture among the 12-year no-till sites resulted in higher microbial-C and N means in the 0-20 cm soil layer, except for 20 days after the wheat sowing. PD12-TA and PD12-TmeA did not show significant differences in the microbial-C amounts only for the 0-5cm layer. Microbial-C was more positively correlated with N-NH4 + and N-NO3 - than microbial-N, independently of soil texture, time since no-till adoption and crop sequence. The corn root system totaled 1324 kg C ha -1 and 58 kg N ha -1 in the upper soil layer, with higher density per length and per active root dry mass, and more roots in decomposition. The soybean root system (392 kg C ha -1 and 21 kg N ha -1 ) contributed more with fine roots and density per length than the corn. The effect of the corn root system on microbial-C reached deeper soil layers than the soybean roots. Microbial-N was stimulated by fine and active root concentration and by roots in decomposition phase, probably due to higher labile C and N concentration released to the soil. It was concluded that the microbial-C increased in depth along the period of no-till adoption, while the microbial-N showed less variation in the 0-20 cm soil layer. Both microbial-C and N are influenced by soil texture, although similar textural classes under no-till can maintain similar microbial-C amounts in the 0-5 cm soil layer during the crop production system.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-28T18:05:58Z No. of bitstreams: 1 TESE Guilles 2016.pdf: 5812182 bytes, checksum: 2d34dc5cb4493c66ea6b65603e24aab8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T18:05:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Guilles 2016.pdf: 5812182 bytes, checksum: 2d34dc5cb4493c66ea6b65603e24aab8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / No último século a agricultura cresceu e se desenvolveu baseada na expansão de novas áreas para o cultivo, levando a perda de grandes áreas de florestas nativas e ecossistemas naturais e acarretando a perda de serviços ecossistêmicos. Esse crescimento promoveu aumentos significativos na produtividade, permitindo que aagriculturaseja hoje fundamental para o desenvolvimento do país. Apesar da grande importância do setor para a economia do país e da reconhecida mudança que o mesmo vem sofrendo nos últimos anos, a agricultura ainda utiliza meios de produção que promovem grande degaste dos recursos naturais como água e solo, além de emissões significativas de gases de efeito estufa. Sendo assim, é necessário mudar o paradigma da agricultura com uso de práticas de manejo que favoreçam o equilíbrio dos atributos físicos e químicos do solo, como aumento dos teores de carbono, nitrogênio, retenção de água, redução da perda de solo por erosão e lixiviação. Diversos estudos indicam que o uso de sistemas integrados de produção, como Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), melhora a qualidade do solo e consequentemente o acúmulo do Carbono Orgânico do Solo (COS). Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar os impactos iniciais da conversão da terra em diferentes sistemas de cultivo no Cerrado, a saber: ILPF, Lavoura, Pecuária e Plantio de Eucalipto. A hipótese geral do estudo é que sistemas integrados tem capacidade de aumentar os estoques de COS. Foram feitas análises de fertilidade do solo, palinofácies, avaliação dos estoques de carbono e nitrogênio do solo, fracionamento densimétrico da matéria orgânica do solo, δ13C e Carbono Orgânico Total (COT) e Nitrogênio Total (NT) das frações da matéria orgânica do solo obtidas. A ILPF e a pecuária foram os tratamentos que apresentaram os maiores valores de estoque de C e os maiores percentuais de ganho de COS, e também foram os tratamentos que tiveram os maiores incrementos de nitrogênio. A ILPF, porém,foi o tratamento que teve incremento de N em todas as três camadas avaliadas e o que teve o maior percentual de ganho de carbono (5,5MgC/ha) em três anos de experimento. Isso ocorre pois, na ILPF ocorre o consórcio da pastagem com a lavoura (composta de milho e soja), a gramínea da pastagem contribui com grande quantidade de biomassa de alta C/N, proporcionando um aumento da persistência da cobertura do solo. Sistemas de manejo, como ILPF, com menor revolvimento do solo, juntamente com culturas que aportem resíduos em quantidade e qualidade diferenciados eem diferentes camadas do solo, através de materiais com relação C/N diferentes, proporcionam aumento nos teores da matéria orgânica do solo. Os teores de carbono nas duas frações da MOS obtidas, observa-se um maior percentual de C na fração pesada do que na fração leve em todos os tratamentos. Esses percentuais diminuem conforme se atinge profundidades maiores do perfil de solo, para ambas as frações. Tal fato decorre, do aumento do aporte de resíduos vegetais provenientes das culturas nas camadas mais superficiais. Nesses três anos de experimento houve um grande incremento de carbono na fraçãopesada nos quatro tratamentos, apesar do curto espaço de tempo (3anos). Sendo a pecuária o uso com o maior incremento na camada de 0-5cm, a lavoura na camada de 5-10cm e o eucalipto na camada de 10-30cm. A ILPF apresentou o maior incremento de C na FP, devido a presença das raízes do componente florestal associado ao consórcio da braquiária com milho/soja, potencializando desta forma, o potencial de acúmulo de C em ambas as frações estudadas. Sendo os maiores valores na camada de 10- 30cm devido a presença das raízes, que contribui com um material de difícil degradação e que promove aumento da C/N.A fração leve da matéria orgânica se mostrou um bom indicador para avaliação de manejo de solo, tendo em vista que esta respondeu às alterações em curto prazo de tempo.Os dados de estoques de carbono apresentados mostram o potencial dos sistemas de Integração Lavoura–Pecuária-Floresta de atuar como tecnologia de baixa emissão de carbono. / In the past century agriculture, has grown and developed based on the expansion of new areas for cultivation, leading to loss of large areas of native forests and natural ecosystems and causing the loss of environmental services. This growth led to significant increases in productivity, turning agriculture into an essential sector for the development of the country. Despite the great importance of the sector to the economy and recognized change that it has undergone in recent years, agriculture still uses ways of production that promote large impacts in natural resources like water and soil, as well as significant greenhouse gas emissions. Therefore, it is necessary to change agriculture paradigm with the use of management practices that allow physical and chemical soil properties balance, such as carbon increase and nitrogen soil content, water retention and decrease in soil loss by erosion and leaching. Several studies indicate that the use of integrated production systems, such as Integration Crop-Livestock-Forest (ICLF), improve soil quality and therefore the Soil Organic Carbon (SOC) accumulation. Thus, it is intended, using geochemical indicators to understand how the soil reacts to different types of management (eucalyptus forest, crop, livestock and ICLF) and thus assess the production systems sustainability. Several analyzes were made: soil fertility, palynofacies, evaluation of carbon and nitrogen stocks, soil organic matter density fractionation, δ13C and Total Organic Carbon (TOC) and Total Nitrogen (TN) fractions of soil organic matter. ICLF and livestock were the treatments that had the highest stock values of C and the largest percentage gain of SOC, and were also the treatments that had the largest nitrogen increase. ICLF was the only treatment that had an increase of N in all three evaluated layers and which had the highest percentage of carbon gain (5,5MgC / ha) in three years of experiment. This was because in ICLF the consortium pasture with crop (corn and soybeans) and the grass contributes with large amounts of biomass high C/N, increasing soil cover persistence. Management systems, such as ICLF, with low soil inversion and higher plant residues in soil, in quantity and quality in different soil layers by materials with different C/N ratios, provide an increase in the soil organic matter amounts. The carbon content in both fractions of SOM obtained, there is a higher percentage of C in the heavy fraction of that in the light fraction in all treatments. These percentages decrease as it reaches deeper soil layers, for both fractions. This is due, increased intake of vegetable waste from crops in the upper layers. In the three years of the experiment there was a great increase in carbon heavy fraction in the four treatment, despite the short time. Livestock was the management with the largest increase in the layer 0-5cm, the crop in 5-10cm layer and eucalyptus in 10-30cm layer. The higher content of organic carbon associated with the mineral fraction of the soil in the pasture and crop in the topsoil, is due to the higher amount of vegetable waste from grass. Eucalyptus showed the highest increase of the C in FP, due to the presence of the forestry component of the roots associated with Brachiaria consortium with corn / soybean, increasing thus the potential C accumulation in both studied fractions. Higher values were found in the 10-30cm layer due to the presence of roots, which contributes to a difficult physical degradation and promotes increased C / N. Organic matter light fraction proved to be a good indicator for soil management assessment, given that it responded to changes in short period. The carbon stock data show Crop-Livestock-Forest integration systems potential to act as a low-carbon technology.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_julia_rodegheiro_de_moraes.pdf: 5811350 bytes, checksum: 86272882a7e28229642085efacf1de0d (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / In southerm Rio Grande do Sul State, Brazil, cultivation of eucalyptus forests have been growed in the last few years, raising questions about possible impacts on local biome, characterized by herbaceous and shrub vegetation. This study aimed to evaluate soil microbial and carbon stocks changes due to eucalyptus cultivation in Pampa Biome. The evaluated soils were: Udalfs and Typic Udorthents derived from igneous plutonic rocks (granites), Lithic Udorthents derived from metamorphic rocks (schists and quartzites), and Udolls/Uderts derived from sedimentary rocks (shales and siltstones). Vegetation covers were homogeneous Eucaliptus saligna (7 years old) and native grassland. In each area three soil pits were opened with no less than 50cm deep. Pedogenetic horizons were identified and soil morphology was described. Disturbed and non disturbed soil samples were collected, the A horizon in 5cm intervals. Chemical attributes (exchangeable cations, potential acidity, water and SMP pH, total organic carbon and nitrogen) and physical attributes (particle size and coarse fractions) were determined for classification purposes. Soil bulk density was determined for soil profile carbon stocks calculation. In the 0-5, 5-10 and 10-15cm A horizon layers, the organic matter granulometric fractionation was performed for quantification of carbon and nitrogen in labile (POC and PN) and mineral associated (MOC and MN) fractions, as well as carbon management index (CMI). In the 0-5 and 5-10cm layers soil microbial biomass, microbial C (Cmic) and microbial N (Nmic), soil basal respiration, metabolic coefficient, and Cmic/TOC, Nmic/TN, Cmic/Nmic rates were determined. Compared to the native grassland, the seven years cultivation of eucalyptus did not modify soil carbon stocks of the profiles. Carbon stocks decrease in order Udolls/Uderts > Lithic Udorthents > Udalfs = Typic Udorthents. Labile fraction stocks (POC and PN) of the Udolls/Uderts were increased in the 0-5 and 5-10cm layers. Mineral associated fractions (MOC and MN) remained unaltered in all soils. TOC and TN distribution in the labile (POC/TOC and PN/TN) and stable (MON/TOC and MN/TN) fractions were modified only in the 5-10cm layer of the Udolls/Uderts. Carbon management indexes, except in Lithic Udorthents, indicate that eucalyptus cultivation did not decrease the organic matter quality and stocks in the soils. Soil microbial activity and biomass were not altered in comparison to the native grassland, with the exception of microbial carbon in the 5-10cm layer of the Typic Udorthents. / Na região sul do Estado do Rio Grande do Sul o plantio de eucalipto tem se intensificado nos últimos anos, levantando questões sobre os possíveis impactos que essa atividade possa causar sobre o bioma local, caracterizado por predomínio de vegetação herbácea e arbustiva. O presente trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nos atributos microbiológicos e nos estoques de carbono do solo pela introdução do cultivo de eucalipto no Bioma Pampa. Os solos avaliados foram: Argissolo Amarelo e Neossolo Regolítico, desenvolvidos de rochas ígneas plutônicas (granitos), Neossolo Litólico, desenvolvido de rochas metamórficas (xistos e quartzitos), e Chernossolo-Vertissolo Ebânico, desenvolvido de rochas sedimentares (siltitos). As coberturas vegetais selecionadas foram: área de cultivo homogêneo de Eucaliptus saligna (7 anos) e área de campo nativo. Em cada solo e tipo de cobertura foram abertas três trincheiras até a profundidade mínima de 50 cm. Os horizontes pedogenéticos foram identificados e descritos morfologicamente, coletando-se amostras deformadas e indeformadas, sendo o horizonte A estratificado de 5 em 5 cm. Em todos os horizontes e camadas avaliaram-se os atributos químicos (cátions trocáveis, acidez potencial, P disponível, pH em água e em SMP, C orgânico e N total) e físicos (granulometria e frações da amostra total) para fins de classificação e a densidade do solo para o cálculo dos estoques de carbono no perfil. Nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-15 cm do horizonte A realizou-se o fracionamento físico granulométrico da matéria orgânica, quantificando-se teores, estoques e distribuição de carbono e nitrogênio total nas frações lábil (COP e NP) e associada aos minerais (CAM e NAM) e o índice de manejo de carbono (IMC). Nas profundidades de 0-5 e 5-10cm, avaliou-se biomassa microbiana do solo, C microbiano (Cmic) e N microbiano (Nmic), respiração basal do solo, coeficiente metabólico, relações Cmic/COT, Nmic/NT, Cmic/Nmic. Em comparação ao campo nativo, o cultivo do eucalipto no bioma Pampa, após sete anos, não alterou os estoques totais de carbono (COT) no perfil dos solos avaliados. O COT na camada de 0-50cm decresceu na seqüência Chernossolo/Vertissolo > Neossolo Litólico > Argissolo Amarelo = Neossolo Regolítico. O estoque da fração lábil (COP e NP) do Chernossolo-Vertissolo Ebânico foi aumentado nas camadas de 0-5 e 5-10cm. A fração associada aos minerais (CAM e NAM) manteve-se inalterada em todos os solos. A distribuição do COT e NT nas frações lábil (COP/COT e NP/NT) e na fração estável (CAM/COT e NAM/NT) somente foi modificada na camada 5-10 cm do Chernossolo-Vertissolo Ebânico. Os índices de manejo de carbono, à exceção do Neossolo Regolítico, indicam que o sistema do cultivo de eucalipto não reduziu os estoques de matéria orgânica e a qualidade desses solos. A atividade e a biomassa microbiana do solo não se mostraram alterada em comparação ao campo nativo, com exceção do carbono microbiano na camada de 5-10 cm do Neossolo Regolítico.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:37:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Otavio_Anjo_ Leal.pdf: 3015490 bytes, checksum: 9aa49f1036fbaf2ea9a7b000aba3d983 (MD5) Previous issue date: 2011-03-10 / After the coal mining is necessary the topographic reconstruction of the area, origining constructed soils, which typically has low soil organic matter stocks (SOM). The cover crops can help to restore these stocks, improving constructed soil conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of cover crops on the total organic carbon stocks (TOC), carbon in organic matter fractions and the organic matter quality of a soil constructed after the coal mining. Two experiments were evaluated in a constructed soil in Candiota/RS, one with six years (E6), and another with two years (E2). The treatments were cover crops: Limpograss (T1), Pensacola (T2), Tifton Grass (T3) and Brachiaria Brizantha (T4), in E6 and T1 - Vaqueiro, T2 - Brachiaria Brizantha, T3 - Tanzania, T4 - Brachiaria Humidicola T5 - Limpograss, T6 Tifton Grass, in E2. In these treatments, were collected samples in the layer from 0.00 to 0.03 m of soil. For comparison, were collected in adjacent areas, samples from a constructed soil without vegetation (T8) and samples from a natural soil (Ultisol) with native vegetation (T9). In E6 were made the chemical and physical (grain size and densimetric) fractionations of SOM, determining the total nitrogen stocks (TN), TOC and carbon fractions, analysis of Fourier transform infrared (FTIR) of humic acid (HA) and laser induced fluorescence (LIF) of whole soil. It were calculated HA percentage (HI), ratio AH/fulvic acid (HR), the carbon management index (CMI) and the humification degree of SOM (HLIF). In E2, were made the same analysis, except for chemical fractionation. In E6 the higher HA stock was observed in T4, which did not differ from T1. The same occurred in the free light fraction (FLF) and in the occluded light fraction (OLF). The HR ranged from 0.27 to 1.0 and treatments with higher HI were T1 and T4, indicating a more humified SOM. According to FTIR analysis, the HA of T1, T2 and T4 resembled the T9, while the T3 resembled the T8. The constructed soil quality was improved mainly by T1 and T4, which had the highest CMIs. Compared to T8, the plants increased the TOC, TN, carbon in organic matter fractions and CMI, however, these values were lower than those at T9. In E2, the TOC stocks did not differ between treatments, and the higher NT stock was observed in T3, not differing from T2. The T2 and T3 presented the highest carbon stocks in the free light and coarse fractions and the highest CMIs. The plants increased the TOC, NT, carbon in organic matter fractions and the CMI in comparison to T8. In both experiments, the HLIF from the treatments was highest than the T9 and smallest than T8 and independent of plant specie there was partial restore of soil quality. The species most recommended to restore the degraded areas were Limpograss and Brachiaria Brizantha in E6 and Tanzania and Brachiaria Brizantha in E2. / Após a mineração do carvão é necessária a recomposição topográfica da área, originando solos construídos, os quais normalmente apresentam baixos estoques de matéria orgânica do solo (MOS). As coberturas vegetais podem recuperar estes estoques, melhorando as condições do solo construído. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de plantas de cobertura, sobre o estoque de carbono orgânico total (COT), carbono nas frações da MOS e sobre a qualidade da matéria orgânica de um solo construído após a mineração de carvão. Avaliou-se dois experimentos em um solo construído, em Candiota/RS, um com seis anos (E6), e outro com dois anos (E2). Os tratamentos constituíram-se de coberturas vegetais: Hemártria (T1), Pensacola (T2), Grama Tífton (T3) e Braquiária Brizantha (T4), no E6 e T1 Vaqueiro, T2 Braquiária Brizantha, T3 Tanzânia, T4 Braquiária Humidícola, T5 Hemártria e T6 Tifton, no E2. Amostrou-se o solo na camada de 0,00 a 0,03m nas áreas experimentais e em área adjacente, o solo construído descoberto (T8) e um solo natural (Argissolo Vermelho) com vegetação nativa (T9), para comparação. No E6 realizaram-se os fracionamentos químico e físico (granulométrico e densimétrico) da MOS, determinando-se os estoques de nitrogênio total (NT), de COT e carbono nas frações, análise de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) do ácido húmico (AH) e fluorescência induzida a laser (FIL) do solo inteiro. Calculou-se o percentual de AHs (HI), razão AH/ácido fúlvico (HR), o índice de manejo de carbono (IMC) e o grau de humificação da MOS (HFIL). No E2, realizaram-se as mesmas determinações, com exceção do fracionamento químico. No E6 o maior estoque de AH foi observado no T4, que não diferiu do T1. O mesmo ocorreu para as frações leve livre (FLL) e leve oclusa (FLO). O HR variou de 0,27 a 1,0 e os tratamentos com maior HI foram o T1 e o T4, indicando uma MOS mais humificada. Os espectros de FTIR dos AHs de T1, T2 e T4 assemelharam-se ao do T9, enquanto que, o do T3 assemelhou-se ao do T8. A qualidade do solo construído foi melhorada principalmente por T1 e T4 (maiores IMCs). As plantas elevaram os estoques de COT, NT, de carbono nas frações da MOS e o IMC em comparação ao T8, entretanto, estes valores foram inferiores aos do T9. No E2, os estoques de COT não diferiram entre os tratamentos e o maior estoque de NT foi observado no T3, que não diferiu de T2. Os maiores estoques de carbono na fração grosseira (CFG), na FLL e IMCs foram observados em T2 e T3. As plantas elevaram os estoques de COT, NT, carbono nas frações da MOS e o IMC em relação ao T8. Em ambos os experimentos, o HFIL dos tratamentos foi maior que o do T9 e menor do que o T8 e independente da espécie vegetal houve recuperação parcial da qualidade do solo, sendo as espécies mais recomendadas para recuperação do solo construído a Hemártria e a Braquiária Brizantha no E6 e a Tanzânia e a Braquiária Brizantha no E2.