Dentre os ecossistemas terrestres, o solo constitui um dos principais reservatórios de carbono (C). As práticas de preparo agrícola alteram esse compartimento, acelerando o processo de oxidação da matéria orgânica do solo, o que favorece a emissão de gases do efeito estufa. O presente trabalho foi desenvolvido em um experimento de longa duração localizado na Fundação ABC em Ponta Grossa (PR) sob diferentes sistemas de manejo do solo: plantio convencional (PC), preparo mínimo (PM), plantio direto (PD) e plantio direto escarificado (PDE), dispostos em blocos ao acaso. Os objetivos foram, determinar: a) os estoques de C e nitrogênio (N) do solo; b) a quantidade e qualidade dos resíduos culturais; e c) quantificar as trocas gasosas de CO2 e N2O entre o solo-atmosfera. As amostragens foram realizadas de outubro de 2003 a novembro de 2004 na sucessão aveia branca/soja/trigo. Os estoques de C e N do solo foram determinados após a colheita das culturas e não apresentaram diferença estatística entre épocas de cultivo e tratamentos. O PD apresentou os maiores estoques médios de C e N, e o PC os menores valores. As taxas de seqüestro de C, na camada 0-20 cm nos tratamentos estudados em comparação ao PC (15 anos de implantação), foram de: 0,55; 0,66 e 0,46 Mg ha-1ano-1 para PM, PD e PDE, respectivamente. As massas secas e os estoques de C e N dos resíduos culturais foram maiores na época da colheita das culturas, e superiores nos tratamentos PD e PDE. Os teores de C dos resíduos não tiveram diferença estatística entre as médias dos tratamentos. Os resíduos de soja apresentaram, em todos os tratamentos, maior teor de N e menor de hemicelulose. As variações no Quociente holocelulose/lignocelulose (QCL), Índices ligno-celulósico (ILC) e de decomponibilidade (ID) foram pequenas, evidenciando pouca variação entre os resíduos da rotação. As médias diárias das emissões de CO2 do solo variaram de 24 a 248 mg m-2 h-1 aumento progressivo, de novembro/03 (semeadura da soja) a fevereiro/04, devido ao crescimento das raízes que incrementou a taxa de respiração do solo. Não foi observada correlação significativa entre as emissões de CO2 e N2O com o ciclo diário da temperatura. As médias anuais de emissão de CO2 e N2O foram iguais nos horários 8:00, 12:00h e 17:00h. Os fluxos de N2O variaram de 3 a 53 µg m-2, e a maior freqüência observada com saturação de água no solo em torno de 60%, após as adubações nitrogenadas em junho/2004 no PC e PM e em julho/2004 no PD e PDE. O revolvimento do solo pela gradagem e incorporação dos resíduos culturais no PC e PM, não alteraram significativamente as emissões de CO2 e N2O. Os tratamentos estudados não apresentaram diferença nas médias anuais de emissão de CO2 e N2O do solo. Dentre todas as variáveis estudadas, comparando os tratamentos PC, PM, PD e PDE, o PD destacou-se por apresentar maior estoques de C e N no solo em relação aos demais tratamentos. / Between the terrestrial ecosystems, the soil is one of the most important pools of carbon (C). Agricultural tillage practices alter the contents of this element, accelerating the process of organic matter oxidation, inducing greenhouse gases emissions. The present research was carried out in a long-term experiment located at Fundação ABC in Ponta Grossa (Paraná State, Brazil) under different soil management systems: conventional (CT), minimum (MT), no-till (NT) and no-till harrowed (NTH), randomly displayed in blocks. The objectives were to determine: a) soil C and nitrogen (N) stocks; b) quantity and quality crop residues; c) quantify the CO2 and N2O gasses fluxes from the soil to the atmosphere. Sampling activities were performed between October 2003 and November 2004 in the succession white oat/soybean/wheat. Soil C and N stocks were determined after the crops were harvested and showed the same distribution of soil C and N for all treatments, no significant statistically difference among cultural seasons and treatments was observed. NT system presented the highest mean soil C and N stock values, and the CT had the smaller values. Soil C sequestration rates in the 0-20 cm, in the treatments in comparison with the CT with 15 years of adoption, were 0,55; 0,66 and 0,46 Mg ha-1year-1 for MT, NT and NTH, respectively. Dry matter and C and N stocks of crop residues were higher in the harvest season, and presented high values for NT and NTH. Carbon contents in crop residues were maintained in the same magnitude and showed no significant statistically difference. Soybean residues just presented, in all treatments, higher N concentration and smaller hemicelulose contents. The holocelulose/lignocelulose quotient (HLQ), ligno-celulosico (LCI) and decomposition (DI) indexes were small, evidencing in this work, little variation between the crop residues analised. The soil CO2 CO2 daily average emissions varied from 24 to 248 mg m-2 h-1 and presented a progressive increase of November/03 (sow of the soy) to February/04, indicating that the soil respiration passed to be constituted of the organism soil and root plants. Correlation was not observed between the emissions of CO2 and N2O with the daily cycle of the temperature. The same annual averages of emission of CO2 and N2O were observed in the schedules 8:00, 12:00 and 17:00 hours. The N2O flow varied from 3 to 53 g m-2, and the largest frequency observed with water filled pore space around 60 %, and after the nitrogen fertilization in June 2004 in CT and MT and in July 2004 in NT and NTH. Soil tillage with plow and incorporation of the cultural residues in CT and MT, didn't alter the emissions of CO2 and N2O significantly. The studied treatments didn\'t present difference in the annual averages of emission of CO2 and N2O of the soil during 2003 and 2004 years. Between the studied variables, comparing the treatments CT, MT, NT and NTH, NT system stranded out from the other treatments by present higher soil C and N stocks.

Dentre os ecossistemas terrestres, o solo constitui um dos principais reservatórios de carbono (C). As práticas de preparo agrícola alteram esse compartimento, acelerando o processo de oxidação da matéria orgânica do solo, o que favorece a emissão de gases do efeito estufa. O presente trabalho foi desenvolvido em um experimento de longa duração localizado na Fundação ABC em Ponta Grossa (PR) sob diferentes sistemas de manejo do solo: plantio convencional (PC), preparo mínimo (PM), plantio direto (PD) e plantio direto escarificado (PDE), dispostos em blocos ao acaso. Os objetivos foram, determinar: a) os estoques de C e nitrogênio (N) do solo; b) a quantidade e qualidade dos resíduos culturais; e c) quantificar as trocas gasosas de CO2 e N2O entre o solo-atmosfera. As amostragens foram realizadas de outubro de 2003 a novembro de 2004 na sucessão aveia branca/soja/trigo. Os estoques de C e N do solo foram determinados após a colheita das culturas e não apresentaram diferença estatística entre épocas de cultivo e tratamentos. O PD apresentou os maiores estoques médios de C e N, e o PC os menores valores. As taxas de seqüestro de C, na camada 0-20 cm nos tratamentos estudados em comparação ao PC (15 anos de implantação), foram de: 0,55; 0,66 e 0,46 Mg ha-1ano-1 para PM, PD e PDE, respectivamente. As massas secas e os estoques de C e N dos resíduos culturais foram maiores na época da colheita das culturas, e superiores nos tratamentos PD e PDE. Os teores de C dos resíduos não tiveram diferença estatística entre as médias dos tratamentos. Os resíduos de soja apresentaram, em todos os tratamentos, maior teor de N e menor de hemicelulose. As variações no Quociente holocelulose/lignocelulose (QCL), Índices ligno-celulósico (ILC) e de decomponibilidade (ID) foram pequenas, evidenciando pouca variação entre os resíduos da rotação. As médias diárias das emissões de CO2 do solo variaram de 24 a 248 mg m-2 h-1 aumento progressivo, de novembro/03 (semeadura da soja) a fevereiro/04, devido ao crescimento das raízes que incrementou a taxa de respiração do solo. Não foi observada correlação significativa entre as emissões de CO2 e N2O com o ciclo diário da temperatura. As médias anuais de emissão de CO2 e N2O foram iguais nos horários 8:00, 12:00h e 17:00h. Os fluxos de N2O variaram de 3 a 53 µg m-2, e a maior freqüência observada com saturação de água no solo em torno de 60%, após as adubações nitrogenadas em junho/2004 no PC e PM e em julho/2004 no PD e PDE. O revolvimento do solo pela gradagem e incorporação dos resíduos culturais no PC e PM, não alteraram significativamente as emissões de CO2 e N2O. Os tratamentos estudados não apresentaram diferença nas médias anuais de emissão de CO2 e N2O do solo. Dentre todas as variáveis estudadas, comparando os tratamentos PC, PM, PD e PDE, o PD destacou-se por apresentar maior estoques de C e N no solo em relação aos demais tratamentos. / Between the terrestrial ecosystems, the soil is one of the most important pools of carbon (C). Agricultural tillage practices alter the contents of this element, accelerating the process of organic matter oxidation, inducing greenhouse gases emissions. The present research was carried out in a long-term experiment located at Fundação ABC in Ponta Grossa (Paraná State, Brazil) under different soil management systems: conventional (CT), minimum (MT), no-till (NT) and no-till harrowed (NTH), randomly displayed in blocks. The objectives were to determine: a) soil C and nitrogen (N) stocks; b) quantity and quality crop residues; c) quantify the CO2 and N2O gasses fluxes from the soil to the atmosphere. Sampling activities were performed between October 2003 and November 2004 in the succession white oat/soybean/wheat. Soil C and N stocks were determined after the crops were harvested and showed the same distribution of soil C and N for all treatments, no significant statistically difference among cultural seasons and treatments was observed. NT system presented the highest mean soil C and N stock values, and the CT had the smaller values. Soil C sequestration rates in the 0-20 cm, in the treatments in comparison with the CT with 15 years of adoption, were 0,55; 0,66 and 0,46 Mg ha-1year-1 for MT, NT and NTH, respectively. Dry matter and C and N stocks of crop residues were higher in the harvest season, and presented high values for NT and NTH. Carbon contents in crop residues were maintained in the same magnitude and showed no significant statistically difference. Soybean residues just presented, in all treatments, higher N concentration and smaller hemicelulose contents. The holocelulose/lignocelulose quotient (HLQ), ligno-celulosico (LCI) and decomposition (DI) indexes were small, evidencing in this work, little variation between the crop residues analised. The soil CO2 CO2 daily average emissions varied from 24 to 248 mg m-2 h-1 and presented a progressive increase of November/03 (sow of the soy) to February/04, indicating that the soil respiration passed to be constituted of the organism soil and root plants. Correlation was not observed between the emissions of CO2 and N2O with the daily cycle of the temperature. The same annual averages of emission of CO2 and N2O were observed in the schedules 8:00, 12:00 and 17:00 hours. The N2O flow varied from 3 to 53 g m-2, and the largest frequency observed with water filled pore space around 60 %, and after the nitrogen fertilization in June 2004 in CT and MT and in July 2004 in NT and NTH. Soil tillage with plow and incorporation of the cultural residues in CT and MT, didn't alter the emissions of CO2 and N2O significantly. The studied treatments didn\'t present difference in the annual averages of emission of CO2 and N2O of the soil during 2003 and 2004 years. Between the studied variables, comparing the treatments CT, MT, NT and NTH, NT system stranded out from the other treatments by present higher soil C and N stocks.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-05T14:46:19Z No. of bitstreams: 1 PGCS16MA131.pdf: 1584511 bytes, checksum: ce70a72c7903e9b96c46bd886ca4e567 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T14:46:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS16MA131.pdf: 1584511 bytes, checksum: ce70a72c7903e9b96c46bd886ca4e567 (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Capes / The type and the intensity of soil use systems have effects on the soil chemical, physical, and biological properties. In this context, the objective of this study was to evaluate the soil chemical and physical properties in soil use and management systems after a replacement of native forest. The study was conducted in Western Amazon, Rio Branco, Acre, in a Typic Hapludults (Red-yellow). It was selected an area under a native forest (NF), used as a reference, another area with integrated crop-livestock (ICL) system and the last one with a pasture (PAST). In each system, four trenches were opened to collect samples of disturbed and undisturbed soil structure, till the 100 cm depth. The soil chemical properties evaluated were: total organic carbon (TOC), total organic nitrogen, pH, calcium, magnesium, potassium, available phosphorus, remaining phosphorus, exchangeable acidity, potential acidity, effective cation exchange capacity (CEC), CEC at pH 7, sum of bases, bases saturation, aluminum saturation. The soil physical properties evaluated were: soil texture, clay flocculation degree, bulk and particle density, resistance penetration, aggregates stability, water retention curve, porosity and aeration capacity, available water content and the S index. The soil was collected also in the layers of 0-10 and 10-20 cm to determine the limits of plasticity and liquidity, the soil maximum density and the compaction critical moisture. The conversion of the native forest into ILP and PAST systems reduced the concentrations of the base cation, mainly in the first layers. The concentrations of total organic carbon and total organic nitrogen in the ICL and PAST systems reduced in a significant way in the 0-5 cm layer, when compared to the NF, with lower difference in depth. The ICL and PAST systems had higher aggregates stability, bulk density, resistance penetration, relative density, and both systems had lower porosity when compared to the NF. The change in the soil use system, starting from the native forest to ICL and PAST is followed by a decrease in the soil physical quality / O tipo e a intensidade de uso do solo têm reflexos nas suas propriedades químicas, físicas, e biológicas. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar os atributos químicos e físico-hídricos em sistemas de uso e manejo do solo após substituição de floresta nativa. O estudo foi realizado na Amazônia Ocidental, Leste do estado do Acre, no município de Rio Branco, em um Argissolo Vermelho-Amarelo. Foi selecionada uma área sob floresta nativa (FN), usada como referência, uma com sistema de integração lavoura-pecuária (ILP) e outra com pastagem (PAST). Em cada sistema foram abertas quatro trincheiras para coleta de amostras com estrutura alterada e preservada, até 100 cm de profundidade. Foram determinados carbono orgânico total e nitrogênio orgânico total, pH, cálcio, magnésio, potássio, fósforo disponível, fósforo remanescente, acidez trocável, acidez potencial, e estimadas a CTC efetiva, CTC pH 7, soma de bases, saturação por bases e saturação por alumínio. As características físicas avaliadas foram granulometria, grau de floculação, densidade do solo e de partículas, resistência do solo à penetração, estabilidade de agregados, curva de retenção de água, distribuição do tamanho dos poros, porosidade e capacidade de aeração, água disponível e o índice S. Além disso, foi coletado solo nas camadas de 0-10 e 10-20 cm para determinar os limites de plasticidade e liquidez, a densidade máxima do solo e a umidade crítica de compactação. A conversão de FN para os sistemas de ILP e PAST reduziu os teores dos cátions básicos do solo, principalmente nas primeiras camadas. A matéria orgânica total e nitrogênio orgânico total na ILP e PAST reduziram de forma expressiva na camada de 0-5 cm, em comparação a FN, com menor diferença em profundidade. Na ILP e PAST foi observada maior estabilidade de agregados, densidade do solo, resistência do solo à penetração, densidade relativa e menor porosidade em comparação a FN. A mudança de uso do solo para ILP e PAST prejudicou a qualidade física do solo

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ademir Oliveira Ferreira.pdf: 1294842 bytes, checksum: 8d7036f6aefa0cf3c549b0c63029e109 (MD5) Previous issue date: 2009-07-13 / Decrease in soil organic carbon (SOC) content of the surface layer into deeper layers indicates the occurrence of the stratification in the profile due to continuous C addition of crop residues enriching the soil surface layer. The objective of this study was: in Chapter 3 the relationship of stratification (RE) of C of the soil organic matter (SOM) pools can be an indicator of C sequestration in no-tillage soils? In the chapter 4 the tensile strength of aggregates is affected by the C content of Pedosequence of Latosol with medium and clay texture? in Chapter 5 which is the C balance and the amount of crop residue needed to maintain a stable C balance in a Latosol with a medium and clay texture? The experimental design was a completely randomized 2x2x2 factorial with 12 treatments. Treatments consisted of: a) an Oxisol (Red Latosol) with medium and clayey texture, b) two soil sampling periods (T1 and T2) with one year interval between them, and c) two soil sampling depths (0-5 and 5-20 cm). The soil attributes assessed were: the separation of water stable aggregates classes (19-8, 8-4, 4-2, 2-1, 1-0,5 and 05-0,25 mm), particulate organic carbon (POC), total particulate nitrogen (TPN) in the aggregate classes. Also was determined total organic carbon (TOC) and total nitrogen (NT) in the whole sample and in the aggregates sizes classes and tensile strength of aggregates. The relationship of stratification was calculated by dividing the TOC and TN values of 0-5 cm layer by the values of the same attributes of 5-20 cm layer. The C sequestration rate and the stratification ratio changes were calculated by the difference between the T2 values minus T1. The tensile strength was measured in soil aggregates and assessed in 1920 aggregates for each sampling time. Also TOC and NT content were measured in aggregates. The aggregates greater than 8 mm represented more than 70 of the total mass in both the clay and in sandy soil. The relationship of stratification ratio (0-5:5-20 cm) of SOC, TN, POC and TPN soil indicated the improvement of the surface layer. A significant linear relationship between the SR and C sequestration rate in both textural classes showed an increase in C sequestration and was more evident in LV with medium texture. The increase in TOC content resulted in decreased tensile strength (TS) of the aggregates and was more evident in the 0-5 cm layer. The TS showed inverse relationship with the soil density and was higher in the LV medium texture. The rate of sequestration of C was 0.86 for the LV with medium texture and 0.76 Mg ha-1 for the clay texture and to maintain the stable balance of C is required an input of 8.6 Mg ha-1 of crop residues. The results presented confirm the hypothesis of SR to be a sensitive indicator for the rate of carbon sequestration in no-tillage soil. Key-words: Carbon stock, Carbon balance, Carbon sequestration, Soil management systems, particulate organic carbon, particulate nitrogen. / A redução no conteúdo de carbono (C) da camada superficial em direção as camadas mais profundas do solo indica a formação da estratificação no perfil devido à adição contínua de C pelos resíduos orgânicos resultando no enriquecendo a camada superficial do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os seguintes assuntos: a) a relação de estratificação (RE) de C dos compartimentos da matéria orgânica do solo (MOS) pode ser um indicador do seqüestro de C no sistema plantio direto. b) a resistência tênsil dos gregados pode ser afetada pelo conteúdo de C em Pedossequencia de Latossolo com textura média e argilosa. c) o balanço de C e a quantidade de resíduos culturais necessária para manter o equilíbrio estável de C em um Latossolo com textura média e argilosa. O delineamento experimental foi um fatorial 2x2x2 inteiramente casualizado com 12 tratamentos. Os tratamentos constituíram-se de: a) um Latossolo Vermelho com textura média e argilosa, duas épocas de amostragem do solo (E1 e E2) com um ano de intervalo entre si e duas profundidades de amostragem (0-5 e 5-20 cm). Os atributos avaliados foram: a separação das classes de agregados do tamisamento úmido (19-8, 8-4, 4-2, 2-1, 1-0,5 e 05-0,25 mm), o carbono orgânico particulado (COP), o nitrogênio total particulado (NTP) nas classes de agregado, o C orgânico total (COT) e o nitrogênio total (NT) na amostra integral e nas classes de agregados e a resistência tênsil dos agregados. A relação de estratificação (RE) foi calculada dividindo-se o valor de COT e NT da camada de 0-5 cm pelo valor na camada 5-20 cm. A taxa de seqüestro de C e a variação da relação de estratificação foram calculadas através da diferença (D) entre os valores da E2 menos o da E1. A resistência tênsil (RT) do solo foi avaliada em 1920 agregados de cada época de coleta, determinando-se, também o conteúdo de COT e NT. A classe de agregado > 8 mm representou mais de 70% da massa dos agregados tanto na textura argilosa como na arenosa. Da mesma forma, o conteúdo de COT e NT foram maiores na classe de agregado > do que 4 mm comparado as demais classes nas duas classes texturais. A relação de estratificação 5:5-20 cm) de COT, NT, COP e NTP do solo indicou a melhoria da qualidade do solo da camada superficial. A relação linear e significativa entre o DRE com a taxa de seqüestro de carbono nas duas classes texturais mostrou o aumento no seqüestro de C e foi mais evidente no LV com textura média. O incremento do conteúdo de COT resultou na diminuição da resistência tênsil (RT) dos agregados e foi mais evidente na camada de 0-5 cm. A RT apresentou relação inversa com a densidade do solo e foi superior no LV textura média. A taxa de seqüestro de C foi de 0,86 para o LV textura média e 0,76 Mg ha-1 para o textura argilosa e para manter o equilíbrio estável de C é necessário o aporte de 8,6 Mg ha-1 de resíduos culturais. Os resultados apresentados confirmaram a hipótese da RE ser um indicador sensível para a taxa de seqüestro de carbono no solo em um sistema sob plantio direto consolidado.