The goal of this thesis was to characterize and quantify changes to Canadian Arctic organic matter (OM) induced by a physical disruption to the permafrost active layer by employing molecular-level techniques such as biomarker extraction and NMR to help elucidate its contribution to carbon turnover and global climate change. The initial biomarker characterization study determined that the extractable plant lipids were unaltered originating from the deposition of new vascular material or permafrost melt where a high alteration of lignin-derived OM was observed suggesting a long residence time in the ecosystem. Analysis of samples where there was a new and historical physical disruption to the permafrost landscape showed an initial increase in bacterial biomass biomarkers, and was corroborated with increased bacterial protein contributions and peptidoglycan signals in the NMR spectra. It is hypothesized that this increase in bacterial biomass resulted in a faster rate of degradation, possibly leading to OM priming.

The aim of this report is to describe the elemental composition and C:N:P stoichiometry of soil organic matter and microbial biomass in spruce swamp forests in the National Park Šumava and to find out whether they are affected by a presence of different plant dominants in the understory - peat moss, cotton-grass and blueberry. Samplings were made at three locations in the spring, summer and autumn of 2013. The work was a part of the project funded by the GA CR.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-15Bitstream added on 2014-06-13T20:45:31Z : No. of bitstreams: 1 martins_mr_dr_jabo.pdf: 769408 bytes, checksum: 09516289dc86d18336022a2e115970e7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho teve como objetivo geral determinar como as plantas influenciam a estabilidade de agregados, a composição de carboidratos, o acúmulo de C orgânico do solo (COS) e de C microbiano em um Latossolo Vermelho. Na primeira parte do estudo, verificou-se que as sequências de culturas com milho (Zea mays L.) no verão e as milheto (Pennisetum glaucum (L.) Leeke) e sorgo granífero (Sorghum bicolor (L.) Moench) no inverno proporcionaram maior diâmetro médio ponderado (DMP) de agregados estáveis do solo. Assim como observado para o DMP, as sequências de culturas envolvendo milho no verão proporcionaram os maiores teores de xilose do solo. A menor proporção de carboidratos de origem microbiana em relação aos de origem vegetal foram observados com o cultivo mais frequente de espécies de monocotiledôneas. Na segunda parte do estudo, notou-se que os maiores valores de C presente como matéria orgânica particulada (C-MOP) do solo foram encontrados sob cultivo de guandu, o qual proporcionou valores 54%, 46% e 48% maiores em relação ao cultivo de milho, girassol e nabo forrageiro, respectivamente. As variações nos teores de C-MOP explicaram o efeito das culturas nos teores de COS. Notou-se um acúmulo conjunto de C-MOP e de resíduos fúngicos e bacterianos no solo. Na terceira parte do estudo, verificou-se que os materiais de monocotiledôneas adicionados ao solo apresentaram as maiores taxas de mineralização do compartimento de C não lábil (k), os maiores teores de pentose do solo e o maior DMP de agregados do solo em comparação à testemunha e às dicotiledôneas, em período posterior de decomposição. Isso sugere que k e teores de pentoses do solo controlam a estabilidade de agregados do Latossolo em período tardio de incubação. O efeito da decomposição dos materiais vegetais na agregação do solo ocorreu independente da variação da quantidade do teor de COS / The general aim of this study was to determine how the plants influence the aggregate stability, carbohydrate composition and accumulation of soil organic C and microbial C of an Oxisol. In the first part of this study, it was found that summer crop sequences involving corn (Zea mays L.) and the winter crops millet (Pennisetum glaucum (L.) Leeke) and grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) provided the highest mean weight diameter (MWD) of soil aggregate. The crop sequences involving corn in summer also provided the highest soil xylose contents. The lowest proportions of carbohydrates of microbial origin in relation to those of plant origin were found in soil under most frequent cultivation of plant species from monocots. In second part of this study, it was found that soil organic C content with pigeon pea was 20% higher compared to corn and 18% higher compared to sunflower. Likewise, the highest values of C associated to soil particulate organic matter (C-POM) was found with pigeon pea cultivation, which provided 54%, 46% and 48% higher contents than corn, sunflower and oilseed radish, respectively. The variation in C-POM explained the crop effects on soil organic C content. The results of the present study showed a co-accumulation of C-POM and microbial residues in soil. In the third part of this study, it was found that monocots plant materials presented the highest mineralization rates of non-labile pool of C (k), soil pentose content, plant pentose input and soil aggregate MWD. The results of the present study suggest that non-labile C pool, especially related to pentoses, controls the soil aggregation of an Oxisol in long-term. This effect appears to be independent of the variation in soil organic C content

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 293791 bytes, checksum: 147f156a431e20f2c6838dd89f149bad (MD5) Previous issue date: 2009-03-23 / In the last decades the use of stable isotopes has gained importance in several research areas, such as metabolites flow and pathways, the effects of biotic and abiotic stresses on plants, and in studies of soil organic matter (SOM). Studies on the alterations and dynamics of SOM using variation in 13C natural abundance require changes in the C isotopic composition, which not always is observed. One alternative is to label plant materials with 13C, via 13CO2, so that the C isotope ratio is different from that of native soil organic matter. Thus, the objective of the current study was to investigate how homogeneous was the labeling as well the allocation to different plant parts of applied 13C. Labeling was carried out with three 4-month old eucalypt plants grown in nutrient solution using a pulse technique. Plants were exposed to an atmosphere enriched with 13CO2 using 448 dm3 -glass chambers, under controlled temperature. The CO2 concentration and the 13C/12C ratio were monitored through off-line gas samples analysis in an isotope ratio mass spectrometer (IRMS) along the pulse-labeling period (126 days, using three pulses per week). After the labeling period the plants were separated in leaves (mature-source leaves and young-drain leaves), branches, bark, stem, and roots, which were then analyzed in an IRMS. The results were expressed in parts per mill ( ) relative to the Pee-Dee Belemnite standard (δ13CPDB). The δ13CPDB found were: 828.07 for young leaves, 645.7 for mature leaves, 672.5 for branches, 691.9 for bark, 632.02 for stem, and 536.6 for roots. The 13C allocation and enrichment pattern among plant parts was homogeneous (statistically equal), although variations in δ13CPDB of 292 % between plant parts were observed. The eucalypt plants maintained a high CO2 absorption, thus photosynthetic rates, even under high CO2 concentrations (180.4 mmol L-1 7.934 ppmv) that are well above the normal atmospheric CO2 concentration (8.64 mmol L-1 380 ppmv). The recently fixed 13C was proportionally less respired at night in comparison to the 12C. / Nas últimas décadas, a utilização de isótopos estáveis em várias áreas de pesquisa vem se destacando, como na análise de fluxos e rotas metabólicas, análise de efeitos de estresses em plantas e, em grande escala, no estudo da matéria orgânica do solo (MOS). Estudos de alterações e dinâmica da MOS usando a variação da abundância natural do 13C, requerem mudanças na razão isotópica do C. Uma das alternativas é enriquecer o material vegetal (planta) com 13C, via fixação de 13CO2, de modo que a razão isotópica seja distinta daquela da MOS original. O objetivo deste trabalho foi investigar a homogeneidade do enriquecimento e alocação de 13C em diferentes partes da planta de eucalipto, com idade variando de 4 a 8 meses. No processo de marcação, três plantas de eucalipto cultivadas em solução nutritiva foram expostas a uma atmosfera enriquecida com 13CO2, em uma câmara de vidro (448 dm3), com temperatura em torno de 24 ºC e concentração de CO2 monitorada por um espectrômetro de massa de razão isotópica (IRMS) em amostras de ar retiradas ao longo do processo (126 dias com três pulsos de 13CO2 semanais). Após o período de marcação, as plantas foram separadas em folha (folha-fonte e folha-dreno), galho, casca, lenho e raiz, e analisadas, obtendo-se a δ13CPDB das mesmas: folha-fonte (828,07), folha-dreno (645,72), galho (672,49), casca (691,86), lenho (632,02) e raiz (536,55 ). O padrão de alocação e enriquecimento de 13C entre as partes das plantas foi homogêneo, embora com diferenças numéricas da ordem de 291 na δ13CPDB. As plantas de eucalipto mantiveram uma alta taxa de absorção de CO2 e, consequentemente, uma alta taxa fotossintética em concentrações de CO2 muito acima (180,4 mmol L-1 7.934 ppmv) do encontrado na atmosfera (8,64 mmol L-1 380 ppmv). O 13C fixado durante o dia foi liberado em menor escala na respiração noturna em comparação com o 12C.

My work targets the change in content of the organic soil karbon and basic cations in relation to changes of area usage and agricultural management of the chosen special {--} interest places of Stropnicko. In the monitored period from 2001 till 2007, the soil organic mass markedly fell off. The greatest decline was in the forest ecosystem in all researched basins. Decline of organic soil karbon content was also found on permanent grass growth, but it was much less than in the forests. On the contrary mild improvement turns out on the arable land. Next pH value of soil leach was monitored. The greatest change was shown in the forests. The greatest increase of PH value was at the area of Pasecký potok. In other basins, expected Veverský potok, pH value increased too. On the contrary, there is decline of pH value on the permanent grass growth and arable land . There were not statistically great advancements between 2001 and 2007 in the soil mineral reserve, especially of the basic soil cations. The significant decline of sodium is the exception. I have suggested steps that lead to the steady way of farming in the agricultural foothills. I have recommended to increase supplied barnyard manure into arable land, the optimalization of cow units for pasture area and the gradation of the forest communities to deciduous, eventually mixed stands, according to the vegetation levels.

A ciclagem do nitrogênio (N) apresenta dinâmica complexa, pelas múltiplas transformações e por sua mobilidade no sistema solo-planta-atmosfera. Assim, o estudo das taxas de conversão do ciclo interno de N é fundamental, visto que essas taxas têm efeito direto na produtividade e na qualidade ambiental de um agroecossistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura e umidade na taxa de mineralização bruta de N (TMB) em solos cultivados com canade- açúcar no estado de São Paulo, e por meio de modelo matemático, estimar a TMB considerando as variações de temperatura e umidade do solo in situ. Foram utilizados um LATOSSOLO VERMELHO distrófico (LVd) e um LATOSSOLO VERMELHO eutrófico (LVe), coletados nos municípios de Piracicaba e Santa Cruz das Palmeiras, respectivamente. As amostragens foram realizadas nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm do solo, em julho de 2010. A quantificação da TMB em laboratório foi realizada por meio de incubações nas temperaturas de 15, 20, 25 e 30 °C, além de quatro umidades (30, 40, 60 e 80 % da capacidade máxima de retenção de água - CMRA). Foi utilizada a técnica da diluição do isótopo 15N, com aplicação de solução de (15NH4)2SO4 nas amostras de solo e determinação do teor de N-NH4 + e da abundância isotópica 48 e 96 h após a marcação. A simulação da mineralização bruta em condições de campo foi efetuada por meio das isotermas da TMB juntamente com dados de umidade e temperatura do solo dos dois ensaios. O período modelado ocorreu entre as fases de adubação e colheita da soqueira. O conteúdo de N-NH4 + do solo apresentou valores reduzidos nas diferentes temperaturas, independentemente da camada, umidade e tipo de solo. As TMB foram relativamente baixas (menores que 2,5 mg kg-1 dia-1 de N) para todos os tratamentos. Em geral, a taxa de consumo bruto (TCB) foi maior que a TMB, indicando alta imobilização/nitrificação. Foi verificado estímulo na TMB com o aumento da umidade e temperatura, para ambos os solos. A TMB e TCB foram maiores na temperatura de 25 °C e a 60 % da CMRA. A modelagem matemática indicou maior TMB entre os meses de novembro a março, marcada pelas chuvas intensas e temperaturas elevadas. O acúmulo de N-NH4 + amonificado durante os meses simulados alcançou 133 e 91 kg ha-1 para os solos LVe e LVd respectivamente.. A metodologia de diluição do isótopo 15N é uma potencial ferramenta para quantificar a mineralização de N / The N cycling has a complex dynamics, due to the multiple transformations and its mobility in the soil-plant-atmosphere. Thus, the study of the conversion rates of the N internal cycle is crucial because these rates have direct effect on yield and environmental quality of an agroecosystem. The aim of this study was to evaluate the effect of temperature and humidity on gross N mineralization (GNM) in sugarcane cropped soils in São Paulo state, and through mathematical model estimates the GNM considering the variations of soil temperature and humidity in situ. Was used a Typic Hapludox (TH) and a Typic Eutrustox (TE), sampled in the cities of Piracicaba and Santa Cruz das Palmeiras respectively. Samples were taken at 0-10, 10-20 and 20-30 cm soil, in July 2010. Quantification of GNM in the laboratory was performed by incubation at 15, 20, 25 and 30 °C, and four humidities (30, 40, 60 and 80 % of the water holding capacity - WHC). Was used the 15N isotope dilution technique, with application of (15NH4)2SO4 solution in the soil samples and subsequent determination of N-NH4 + and isotopic abundance after 48 and 96 h of labeling. The simulation of gross mineralization under field conditions was performed through the GNM isotherms and the data from soil moisture and temperature of the two sites. The modeled period was between the N fertilization and sugarcane harvesting phases. The N-NH4 + soil content showed reduced values at different temperatures, regardless of layer, moisture and soil type. The GNM were relatively low (less than 2.5 mg kg-1 day-1 of N) for all treatments. In general, the gross consumption (GC) was higher than the GNM, indicating high immobilization/nitrification. Stimulation was observed in GNM with increasing humidity and temperature, in both soils. The GNM and GC were higher at 25 °C and 60 % of WHC. Mathematical modeling indicated higher GNM between the months November to March, marked by heavy rains and high temperatures. The accumulation of mineralized N-NH4 + in the model achieved 133 and 91 kg ha-1 for soils and LVe LVd respectively. The 15N isotope dilution method is a potential tool to quantify the N mineralization.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-03-28T20:34:21Z No. of bitstreams: 2 Tese - Janne Louize Sousa Santos - 2013.pdf: 3386460 bytes, checksum: 22e9e0e337a23c0def642f54e0b44213 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-03-29T15:17:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Janne Louize Sousa Santos - 2013.pdf: 3386460 bytes, checksum: 22e9e0e337a23c0def642f54e0b44213 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T15:17:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Janne Louize Sousa Santos - 2013.pdf: 3386460 bytes, checksum: 22e9e0e337a23c0def642f54e0b44213 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-11-11 / Biochar is a new word to describe fine-grained, highly porous charcoal made from biological material (biomass), high in organic carbon. According to its formation, biochar has reactions with other components of the soil, contributing for the better conditioners physical, chemical and biological soil properties. The aim of this work was to evaluate of different rates of biochar (0, 2, 4, 8 e 16 Mg ha-1) in the long term experiment with soybean (Glycine Max (L) Merril) in Haplustox soil, Savanna Biome. Experimental design was field experiment with randomized blocks, 4 repetitions (blocks) and 5 treatments (charcoal doses: 0, 2, 4, 8 and 16 Mg ha-1), plot design 10 x 4 m. In 2006, charcoal was ground and incorporated in soil at 0-15 cm, when the experiment was installed. Soil samples were collected during February of 2007 to 2012, at the soybean flowering. Soil fertility, soil microbial biomass and soybean productivity (kg ha-1) were estimated. Diversity of archaeal, bacterial and fungal community were estimated in different rates of biochar, and in biochar before and after amended in soil. Elemental composition of biochar had liming effect on soil fertility; high content of aluminum and pH, did not effect soybean productivity. Soil microbial biomass showed results due to organic matter content in the last year of experimental. Different rates of biocarvão influenced soil microbial diversity. Biocarvão, after conditioning the soil showed microbial diversity similar to soil. Little biochar rates should be tested in soil. / Biocarvão é a nova palavra para descrever o material de granulação fina, rico em carbono orgânico e altamente poroso, produzido de material biológico (biomassa) por processo de pirólise. De acordo com sua formação, o biocarvão reage com outros componentes do solo, contribuindo para um melhor condicionamento das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. Esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação do biocarvão em diferentes doses (0, 2, 4, 8 e 16 Mg ha-1) num Latossolo Vermelho Amarelo distrófico, textura Franco Argilo Arenosa, cultivado com soja (Glycine max (L.) Merril), localizado no Bioma Cerrado. O experimento foi instalado em 2006 no município de Nova Xavantina, MT e os anos avaliados foram de 2007 a 2012. O Experimento foi implantado em 2006, incorporando-se biocarvão na profundidade de 0,15 cm. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso com quatro doses de biocarvão nas doses 2, 4, 8 e 16 Mg ha-1 e a testemunha. As amostragens de solo foram feitas em fevereiro dos anos de 2006 a 2012, na profundidade de 0-10 cm. Foram avaliados: a fertilidade do solo; a biomassa microbiana do solo; a produtividade da soja em kg ha-1; e a diversidade da comunidade de archaea, bactéria e fungo nas diferentes doses e no biocarvão antes e após ser utilizado no solo. A composição elementar do biocarvão influenciou, após aplicação, na neutralização e na manutenção da fertilidade do solo. No entanto, com o tempo, altos teores de Al disponível, e baixo pH no solo, reduzem os efeitos das diferentes doses sobre a produtividade da soja. A biomassa microbiana do solo apresentou resultados quando os níveis de material orgânico foram significativos para as diferentes doses de biocarvão. A diversidade de comunidades microbianas no solo foi influenciada pelas diferentes doses de biocarvão no solo. O biocarvão após condicionar o solo por algum tempo, apresentou diversidade microbiana semelhante ao solo. Estudos devem levar em consideração o efeito de doses menores de biocarvão sobre as propriedades do solo.

A agropecuária pode ser uma aliada importante para a mitigação de gases causadores do efeito estufa. A recuperação direta de pastagens degradadas, a adoção do manejo intensivo das pastagens e a integração lavoura-pecuária (ILP) têm apresentado grande potencial na diminuição dos gases de efeito estufa (GEE), devido à elevada produção de massa de forragem das gramíneas tropicais, e consequentemente acumulando matéria orgânica no solo. Estudos sobre a dinâmica e estabilidade da matéria orgânica do solo (MOS) são necessários, uma vez que a MOS constitui o maior reservatório dinâmico de carbono (C) da superfície terrestre, e qualquer variação na abundância e composição desta, perfaz importantes efeitos na dinâmica que ocorre entre os sistemas de armazenamento de carbono. Pode-se avaliar as modificações químicas sofridas pela MOS utilizando suas propriedades de fluorescência. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar ácidos húmicos (AH), extraídos de diferentes sistemas de manejo pecuário, e verificar se os mesmos se alteram nesses manejos. O experimento estava localizado na unidade da Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos-SP, sendo os sistemas de manejos o irrigado, sequeiro, em recuperação, degradado e a mata nativa como área de referência. Foram coletadas amostras de solo das cinco áreas de estudo, e posteriormente, realizou-se a extração dos AH do solo. As técnicas utilizadas na caracterização dos AH foram análise elementar (CHNS), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), fluorescência bidimensional e tridimensional e supressão de fluorescência por metais. Em geral, a MOS presente na superfície apresentou-se mais lábil e fresca, já a MOS em camadas mais profundas se mostrou mais recalcitrante e humificada. O manejo degradado apresentou pouco acúmulo de carbono no solo, e também um AH rico em compostos aromáticos e com alto valor de humificação. Os manejos de sequeiro e em recuperação mostraram comportamento semelhante ao da mata nativa, apresentando um alto acúmulo de carbono no solo, mas uma estrutura dos AH mais lábeis, nas camadas superficiais e baixos índices de humificação. A área irrigada teve baixa incorporação de carbono no solo, igualmente à área degradada, apresentando também um AH mais humificado e com estruturas mais conjugadas. O experimento de supressão de fluorescência mostrou valores menores da constante de estabilidade condicional (K), para os manejos irrigado e degradado, mostrando que os mesmos podem ter perdido alguns sítios ativos, deixando a MOS menos reativa no solo. Em relação às análises de fluorescência tridimensional, as amostras de AH tiveram duas componentes de fluorescência, ambas de origem tipo ácido húmico terrestre. Pode-se concluir que a recuperação de áreas degradadas é um caminho viável para a estocagem de MOS, uma vez que a área em recuperação apresentou valores semelhantes aos da mata nativa, porém a estabilidade desse carbono no solo deve ser monitorada constantemente. O excesso de irrigação e a degradação de pastagens não apresentaram um comportamento positivo para a MOS, ambos os manejos deixaram a MOS com poucos sítios ligantes, muito humificada mesmo em superfície e com pouco acúmulo de carbono no solo, deixando essa matéria orgânica pouco interativa, afetando assim a produtividade do solo. / Agricultural and livestock can be a great allied important for the mitigation of greenhouse gas effect. The direct recovery of degraded pastures, the adoption of intensive management of pasture and crop-livestock integration (CLI) have shown great potential in reducing greenhouse gas (GHG) due to the high mass of forage production of tropical grasses, and thus accumulating organic matter in the soil. Studies of the dynamics and stability of the soil organic matter (SOM) is needed, since the SOM constitutes the largest dynamic carbono (C) reservoir from the land surface, and any variation in the abundance and composition thereof, adds up significant effects on the dynamics that occurs between the carbon storage systems. Can be evaluated the chemical modifications that occurred by the SOM using their fluorescence properties. In this context, the objective of this study was to evaluate humic acid (HA), taken from different livestock management systems, and verify that the HA have changes in these managements. The experiment was located in the unit Embra Pecuária Sudeste, São Carlos-SP, with the managements systems irrigated, dry, in recovery, degraded and native forest as a reference area. Soil samples were collected from five study areas, and later was carried out the extraction of soil AH. The techniques used in the characterization of HA was elemental analysis (CHNS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), two-dimensional, three-dimensional fluorescence and fluorescence quenching. In general, the SOM on the surface presented is more labile and fresh, already the SOM in deeper layers was more recalcitrant and humified. Degraded management showed little accumulation of carbon in the soil, an HA rich in aromatic compounds and with high value humification. The dry and in recovery managements showed similar behavior to that the native forest, with a high accumulation of carbon in the soil, but a structure of HA more labile, in the surface layers and low levels of humidification. The irrigated area had low incorporation of carbon in the soil, as well the degraded area, also presenting an HA more humified and with more conjugated structures. The fluorescence quenching experiment showed lower values of the conditional stability constant (K) for irrigation and degraded managements, showing that they may have lost some active sites, leaving the less reactive SOM soil. In relation to the tridimensional fluorescence analysis, HA samples had two fluorescent components, both source type terrestrial humic acid. Can be concluded that the recovery of degraded areas is a viable way to SOM storage, since that the area in recovery showed values similar to those of native forest, but the stability of carbon in the soil must be monitored constantly. Excess irrigation and pasture degradation did not show a positive behavior for SOM, both managements left SOM with few binding sites, very much humified in surface and low carbon accumulation in the soil, leaving this organic matter little interactive, affecting thus soil productivity.

Espodossolos são formados pelo processo de podzolização, o qual envolve a migração de complexos organometálicos ao longo do perfil do solo. No Brasil, esses solos ocorrem principalmente nas planícies litorâneas e região norte da Amazônia. Espodossolos bem-drenados podem apresentar manchas brancas empobrecidas em matéria orgânica, em relação às áreas adjacentes, nos horizontes mais profundos. Tem sido sugerido que essas manchas se desenvolvem pela degradação seletiva da matéria orgânica por micro-organismos do solo. No entanto, os microorganismos que participam desse processo não são conhecidos. O presente estudo teve como objetivo comparar a estrutura de comunidades e a diversidade de Bacteria e Archaea nas manchas brancas, em relação ao solo adjacente. Foram estudados três perfis de Espodossolos, nas cidades de Bertioga (BT) e Ilha Comprida (IC1 e IC2), no Estado de São Paulo. Em cada perfil foram amostrados os horizontes característicos, e nos horizontes mais profundos foram coletadas amostras das manchas brancas (M) e do solo adjacente às mesmas (S). Foram avaliados os atributos químicos do solo, bem como a estrutura das comunidades de Bacteria e Archaea por PCR-DGGE e sequenciamento parcial do gene rRNA 16S. Os Espodossolos foram caracterizados como muito ácidos e pobres em nutrientes. A análise da estrutura das comunidades de procariotos por PCR-DGGE mostrou comunidades distintas de Bacteria e Archaea ao longo do perfil dos solos estudados. Porém, apenas a estrutura de comunidades bacterianas apresentou diferenças significativas nas manchas brancas, em relação ao solo adjacente. Com base no sequenciamento de clones do gene rRNA 16S, as comunidades bacterianas dos três perfis avaliados apresentaram menor diversidade nas manchas brancas em relação ao solo adjacente, sugerindo que nas manchas ocorreu a seleção de grupos específicos. Nas manchas brancas do perfil BT predominaram UTOs associadas ao filo Proteobacteria, com dominância de UTOs filogeneticamente associadas à Pseudomonas. Já nos perfis IC1 e IC2 predominaram UTOs associadas à Acidobacteria nas manchas brancas. Tanto Pseudomonas quando Acidobacteria possuem alta capacidade metabólica e podem estar envolvidas na degradação seletiva da matéria orgânica durante a formação das manchas brancas. O sequenciamento de clones de Archaea mostrou a predominância de UTOs filogeneticamente relacionadas à Crenarchaeota, tanto nas manchas brancas como no solo adjacente, e que não houve diferenças significativas entre comunidades das manchas brancas em relação ao solo adjacente. Porém, as comunidades de Archaea dos diferentes locais de amostragem foram diferentes estatisticamente. Dessa forma, pode-se concluir que bactérias, principalmente Pseudomonas e Acidobacteria poderiam estar envolvidas na formação de manchas brancas em Espodossolos, e que a seleção de grupos bacterianos específicos nas manchas pode depender de condições ambientais específicas. / Podzolic soil formation involves the migration of organometallic complexes along the soil profile, the so called podzolization process. In Brazil, podzols are observed mainly in the coastal plains and north Amazonia. Well-drained podzols often show organic matter depleted bleached mottles in deeper horizons, and it has been suggested that development of these mottles is due to the selective degradation of the organic matter by soil microorganisms. However, the microorganisms involved in this process are not known. The goal of the present study is to compare the Bacteria and Archaea community structures and diversity in bleached mottles and their immediate vicinity in different podzolic soil profiles. Three podzolic soil profiles, located in Bertioga (BT) and Ilha Comprida (IC1 and IC2), São Paulo State, were studied. In each profile, samples were taken from the characteristic horizons, and from bleached mottles (M) and their immediate vicinity (S) in the deeper horizons. Chemical attributes of the soil samples, as well as Bacteria and Archaea community structure using PCR-DGGE and partial sequencing of the 16S rRNA gene were evaluated. The Podzols were characterized as very acidic and distrophic. The analysis of the prokaryotic communities using PCR-DGGE showed distinct communities of Bacteria and Archaea along the soil profiles studied. However, only the bacterial community structures in the bleached mottles showed statistically significant differences from the communities in their immediate vicinity. Based on the analyses of 16S rRNA gene clone libraries, the bacterial communities from the three soil profiles evaluated showed lower levels of diversity in the bleached mottles, as compared to their immediate vicinities, suggesting the occurrence of selection of specific microorganisms. In the bleached mottles of the BT profile, OTUs assigned to Proteobacteria were the most abundant, with predominance of OTUs phylogenetically associated with Pseudomonas, whereas in the IC profiles, OTUs phylogenetically related to Acidobacteria predominate in the bleached mottles. Pseudomonas and Acidobacteria are known for their high metabolic capabilities and may be involved in the selective degradation of the organic matter during the development of the bleached mottles. Archaeal clone library sequencing showed the predominance of Crenarchaeota in the bleached mottles as well as in their immediate vicinity. No statistically significant differences between the archaeal community structure in the bleached mottles and their vicinities were observed in the soil profiles studied. However, the archaeal communities in BT and IC were significantly different. In conclusion, this study showed that Pseudomonas and Acidobacteria may be involved in the development of bleached mottles in Podzols, and that the selection of specific bacterial groups in the bleached mottles may depend on specific edaphic conditions.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work aims at assessing the nitrogen mineralization in aerobic and anaerobic conditions in an incubation experiment and monitoring the N level in plants by the use of chlorophyll meter in order to establish a critical value of the SPAD (Soil Plant Analysis Development) reading for flooded rice crop. Two studies were carried out being one in the lab, with incubation of different kinds of rainfed and lowland soils, in humid and flooded conditions. Nine evaluations of N-NH4 + e N-NO3 - content were carried out. Parallelly, an experiment in the greenhouse has been carried out by using the same soils in the same conditions as the rice crop. At the end of the experiment the green/dry matter, Nitrogen content in the plant tissue and accumulated Nitrogen were determined. For the second study, three field experiments were developed in the crops of 2006/07; 2007/08 and 2008/09, with flooded rice cultivars. For the experiment 1, six limits of values in the chlorophyll meter were established as treatment in the R0 stage and six doses for the 1st topdressing fertilization. Assessment with the chlorophyll meter was carried out and when necessary, nitrogen was applied in order to reach the pre-established reading values in R0. For the experiments 2 and 3, different doses of N were used for the 1st and the 2nd topdressing fertilization, one after the readings were done with chlorophyll meter. For the study 2 green/dry matter, N contend in the tissue and accumulated N were also determined. In study 1 the flooded soils presented the highest N-NH4 + contends released during the experiment. The highest N-NO3 - contends were lowland soils, once the soils presented the highest SOM contends, they also presented the highest contends of N-NH4 + and N-NO3 -. The accumulated N mineral at 102 day in the lowlands was higher when maintained under flood and rainfed when kept humid. The best correlation was obtained between the N-mineral contend and the accumulated N in the plant tissue. For the experiment 1 of the study 2 there was a linear reaction between values of the chlorophyll meter readings in R0 and the N contend in plants, however, the grain productivity had a quadratic behavior when related to the chlorophyll meter readings, being the estimated the critical value of the reading of 36 SPAD units in R0. For the experiments 2 and 3 of the study 2 there was effect of the 1st and the 2nd application of N demonstrated by the chlorophyll meter readings, nevertheless, as the time passed by the readings were similar for all treatments. The green and/or dry matter and the accumulated N responded linearly to the doses of N. there was no interaction effect for the doses of N in the grain productivity in both experiments and its answer was quadratic. The nutritional state evaluation of the plants by the chlorophyll meter, alone, is not a good indicator of the general conditions of the crop and the green or dry matter might help in the interpretation of the results for a better adjust in the topdressing N fertilization. / O objetivo desse trabalho foi avaliar a mineralização de N em condições aeróbicas e anaeróbicas em experimento de incubação e monitorar o nível de N nas plantas com o uso clorofilômetro para estabelecer um valor crítico de leitura SPAD (Soil Plant Analysis Development) para a cultura do arroz irrigado. Foram desenvolvidos dois estudos, sendo o estudo 1 em laboratório, com incubação de diferentes tipos de solos de sequeiro e de várzea, em condições úmidas e alagadas. Foram realizadas nove avaliações dos teores de N-NH4 + e N-NO3 -. Paralelamente, foi desenvolvido um experimento em casa-de-vegetação utilizando-se os mesmos solos nas mesmas condições com o cultivo de arroz. Ao final do experimento determinou-se a matéria verde/seca, teor de N no tecido das plantas e N acumulado. Para o estudo 2 foram desenvolvidos três experimentos a campo, nas safras 2006/07; 2007/08 e 2008/09, com cultivares de arroz irrigado. Para o experimento 1 como tratamentos foram préestabelecidas seis faixas de valores de leitura do clorofilômetro no estádio R0 e seis doses para a 1ª adubação de cobertura. Foram realizadas avaliações com o clorofilômetro e, quando necessário, foi aplicado N para atingir os valores de leitura pré-estabelecidos em R0. Para os experimentos 2 e 3 foram utilizadas diferentes doses de N para a 1ª e 2ª adubação de cobertura, sendo posteriormente realizadas as leituras com o clorofilômetro. Para o estudo 2 também foram determinados a matéria verde/seca, teor de N no tecido das plantas e N acumulado. No estudo 1 os solos alagados apresentaram os maiores teores de N-NH4 + liberados durante o experimento. Os maiores teores de N-NO3 - foram para os solos de várzea úmidos, sendo que os solos que apresentaram maiores teores de MOS, apresentaram também maiores teores de N-NH4 + e NNO3 -. O N mineral acumulado aos 102 dias nos solos de várzea foi maior quando mantidos sob alagamento e nos de sequeiro quando mantidos úmidos. A melhor correlação foi obtida entre o teor de N-mineral e o N acumulado no tecido das plantas. Para o experimento 1 do estudo 2 houve relação linear entre os valores de leituras do clorofilômetro em R0 e o teor de N das plantas, entretanto, a produtividade de grãos teve um comportamento quadrático quando relacionadas com as leituras do clorofilômetro, sendo estimado o valor crítico de leitura de 36 unidades SPAD em R0. Para os experimentos 2 e 3 do estudo 2 houve efeito da 1ª e 2ª aplicação de N evidenciado pelas leituras do clorofilômetro, porém com o passar do tempo as leituras foram semelhantes para todos os tratamentos. A matéria verde e/ou seca e N acumulado responderam linearmente às doses de N. Não houve efeito de interação para as doses de N na produtividade de grãos de ambos experimentos e a resposta desta foi quadrática. A avaliação do estado nutricional das plantas pelo clorofilômetro, isoladamente, não é um bom indicador das condições gerais da lavoura, podendo a matéria verde ou seca ajudar na interpretação dos resultados para um melhor ajuste na adubação de N em cobertura.