O presente trabalho teve como objetivo avaliar se as variáveis biomassa (BM) e respiração (RM) microbianas e as atividades de β -glucosidase, urease, amidase, fosfatase ácida e aril-sulfatase podem servir como indicadores biológicos de qualidade do solo. Foram realizados três estudos, utilizando um experimento de longa duração que avalia diferentes sistemas de culturas na recuperação do solo. No primeiro, as variáveis acima foram avaliadas durante um ano, e os resultados foram correlacionados com indicadores físicos, químicos e de produtividade dos tratamentos solo descobertoc (SD), pousio/milho, aveia/milho, pousio/milho+lablab, aveia+vica/milho+caupi, guandu/milho+guandu e campo nativo (CN), buscando demonstrar a adequação de seu uso como indicadores biológicos de qualidade, além de observar seus comportamentos quanto a variações sazonais. No segundo, foi avaliada a influência da presença de raízes e da cobertura constante e integral do solo sobre a qualidade biológica, utilizando-se as variáveis acima para comparar o solo quando sob gramínea perene, sob dois sistemas de cultura de milho (com e sem leguminosa em consórcio) ou sob CN e SD. O terceiro estudo avaliou a qualidade do solo, segundo estas variáveis, em função da adição de N em cobertura no milho, em dois sistemas de cultura de milho (com e sem leguminosa em consórcio). Foram verificadas altas correlações entre as variáveis analisadas e teores de C orgânico e N total, além de outros indicadores de qualidade física e de produtividade do solo, confirmando a adequação de seu uso como indicadores biológicos de qualidade. Porém, como seu uso individual pode induzir a erros, foi proposta sua avaliação conjunta, em forma gráfica ou de índice, o que garante resultados mais abrangentes e integrados sobre a qualidade do solo. No segundo estudo, a elevada presença de raízes no tratamento com gramínea perene não garantiu a elevação dos valores das variáveis analisadas aos níveis do solo sob CN, indicando que estes possam estar relacionados à complexidade da comunidade vegetal presente sobre o mesmo e à diversidade microbiana dela resultante. No terceiro estudo, a adição de N em cobertura no milho, consorciado ou não com leguminosa, agiu seletivamente sobre a vida microbiana e sua atividade no solo, não alterando significativamente sua qualidade em termos biológicos. As variáveis avaliadas mostraram-se adequadas para a quantificação da qualidade biológica do solo, e seus resultados sugerem que a rotação e a consorciação de culturas são práticas recomendáveis para a recuperação e a manutenção da mesma em solos cultivados.

Orientador: Prof. Dr. Vander de Freitas Melo / Coorientador: Prof. Dr. Robert Gilkes / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 31/03/2016 / Inclui referências ao final de cada capítulo / Area de concentração : Solo e Ambiente / Resumo: Novas técnicas analíticas podem trazer um novo olhar para a estrutura dos constituintes do solo, especialmente em áreas mineradas, que podem conter evidências geológicas e importantes características em relação à natureza dos minerais. O objetivo geral deste trabalho foi estudar a ocorrência natural e antrópica de Pb, Ba, Cu, Zn e As em horizontes superficiais e sub-superficiais dos solos da região de Adrianópolis, PR, e correlacioná-los aos seus atributos químicos e mineralógicos. Análises de alta resolução das frações areia, silte e argila foram realizadas a fim de identificar as fontes de Pb, Ba, Zn, Cu e As. Vinte e sete amostras de solo foram coletadas em três áreas (com distintos materiais de origem) no Vale do Rio Ribeira do Iguape, no município de Adrianópolis, PR: i) área 1 - mármore calcítico; ii) área 2 - micaxistos e filitos; iii) área 3 - granito Itaoca. As frações areia, silte e argila foram separadas para estudo de sua composição química e mineralógica. Por meio de digestão ácida em forno de microondas foram determinados os teores totais de Pb, Ba, Zn, Cu e As das três frações. Da mesma forma, análises de DRX foram realizadas para identificação mineralógica. Foram realizadas extrações sequenciais na fração argila natural: i) NaOH 5 mol L-1 fervente; ii) ditionitocitrato- bicarbonato (DCB); iii) bissulfito de sódio; iv) dissolução do resíduo final por HF. Da argila natural e resíduos de extração NaOH e DCB foram retiradas 0,005 g de material para análise em microscópio eletrônico de varredura por transmissão (MEVTEDX). A fração areia e silte foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS). Os resultados mostraram a associação de Pb, Ba e Zn em minerais de areia e silte de origem pedogênica. Na fração argila houve associação destes elementos à filossilicatos, feldspatos, óxidos de Fe, anatásio, plumbogumita, barita, fluoroflogopita, ilita, vermiculita, esmectita e caulinita. A microscopia eletrônica possibilitou a quantificação de metais pesados em partículas isoladas dos constituintes do solo, bem como, a observação direta destes elementos na estrutura cristalina dos minerais de argila. Apesar da contaminação pelas atividades de mineração, os resultados comprovam a participação de fontes naturais de metais no teor total dos solos de Adrianópolis. / Abstract: New techniques can bring some different way to think about soil particles structure, especially in mining areas, which could have some important geological characteristics in relation to minerals. High-resolution analyses of sand, silt and clay fraction were realized to recognize sources of Pb, Ba, Zn, Cu, and As by natural or human activities. Twenty-seven soil samples were collected from three different areas (distinct parental materials) in the Ribeira River Valley, Adrianópolis, PR: i) area 1 - calcitic marble; ii) area 2- phyllite and mica schist; ii) area 3- Itaoca granit. The organic compounds were removed and inorganic soil fractions (sand, silt and clay) were separated to mineralogical and chemical studies. Acid digestion by microwave equipment were entered into to analyse total levels of Pb, Ba, Zn, Cu and As of the three inorganic fractions of soil. In the same way, X ray diffraction (XRD) analyzes were made to indentify mineralogical composition of the particles. Sequential extractions were incurred in natural clay of the soils: i) boiling NaOH 5 mol L-1; ii) citrate-ditionite-bicarbonate (CDB); sodium bissufilte; iv) HF. 0,005 g have been separated from natural clay, NaOH 5 mol L-1 and CDB residue to analyses by scanning transmission electron microscopy (STEM-EDX). Sand and silt particles were analysed by scanning electron microscopy (SEM-EDS). The results showed that association of Pb, Ba, and Zn with sand, silt and clay minerals were from natural sources. In clay, the heavy metals were associated with phyllossilicates, feldspars, irons oxides, anatase, plumbogumite, barite, fluorophlogopite, ilite, vermiculite, smectite and kaolinite. The electron microscopy made possible indentify and quantify heavy metals in isolated particles of soil, besides direct observation of these elements in crystalline structure. Although the contamination, the results prove the natural sources of heavy metals at Adrianopolis soils.

Orientador: Prof. Dr. Volnei Pauletti / Coorientador: Prof. Dr. Luís Cesar Cassol / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 25/02/2016 / Inclui referências / Area de concentração : Solo e ambiente / Resumo: Devido ao aumento de produtividade das culturas, estas se tornam mais exigentes quanto a nutrição e suplementação através de adubos e corretivos. Em áreas de ocorrência de exportação de grãos e biomassa agrícola, ocorre um decréscimo nos teores de potássio do solo, devido ao esgotamento das reservas do nutriente do solo e a menor ciclagem do K através da decomposição da biomassa. Para se evitar este esgotamento, é necessário repor o K exportado. Em área tradicionalmente adubada com o K, e níveis do nutriente acima do teor crítico para a cultura, pode-se fazer uso de adubações alternativas, como a rochagem. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a eficiência de reposição de K em área de cultivo de trigo e soja, através do uso do fonolito. Assim, este trabalho está composto por dois capítulos, que descrevem (I) a eficiência de fontes para reposição de potássio em área de exportação de grãos e biomassa; e (II) a dinâmica do potássio no solo através de adubação de reposição com fonte solúvel e alternativa. Para isso, um experimento foi instalado no ano de 2014, no município de Pato Branco - PR, onde foram avaliadas três formas de reposição de potássio (sem potássio, cloreto de potássio (KCl) e fonolito), combinadas com quatro porcentagens de retirada de biomassa residual da cultura anterior (0%; 33%; 66% e 100%). Amostras de biomassa residual e grãos do trigo (safra 2014) e soja (safra 2014/2015) foram coletadas, moídas e analisadas para se obter o teor e conteúdo de K em cada parte da planta, adicionalmente foram calculadas a extração e exportação de K pelas culturas, assim como a produtividade de grãos e biomassa. Após a colheita das culturas foi avaliada a taxa de cobertura do solo proporcionada por cada tratamento. No ano de 2015 após a colheita da soja, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-5; 5-10; 10-20 e 20-40 cm, para avaliar os teores de K trocável, K não trocável e K total do solo. A adubação com fonolito não proporcionou diferenças no rendimento de grãos e biomassa de trigo e soja se comparados ao KCl, obtendo uma exportação média de K na ordem de 13,44 kg ha-1 para o trigo e 15 kg ha-1 para a soja. Devido ao alto teor inicial de K trocável no solo antes da implantação do experimento, não foi observado diferenças quanto às diferentes adubações nas frações trocável e não trocável do solo, porém a adubação com fonolito aumentou a reserva total de K do solo em comparação as outras formas, variando de 1342,9 a 1551,4 mg kg-1. Com retiradas de até 33% da biomassa, mantém-se uma cobertura de 70% do solo, porém, com menor produtividade do trigo, e uma exportação de K três vezes maior, observando-se um decréscimo linear nos teores de K não trocável do solo, ocorrendo uma passagem em torno de 30% do K desta fração para a fração trocável. Observou-se, que a rocha fonolito não é prontamente disponibilizada as culturas, sendo necessário a utilização das reservas de K, sendo a fração não trocável a principal fonte do nutriente utilizada pelas culturas. / Abstract: Due to increased crop yields, they become more demanding about nutrition and supplementation through fertilizers and correctives. In areas of occurrence of export of grain and agricultural biomass, there is a decrease in soil potassium levels, due to depletion of soil nutrient reserves and lower cycling K through decomposition of biomass. To avoid this exhaustion, it's necessary to replace K exported. In the area traditionally fertilized with K and nutrient levels above the critical content of a culture may make use of alternative fertilizers such as stonemeal. The aim of this study was to evaluate the K replacement efficiency in wheat growing area and soybeans, through the use of phonolite. This work is composed of two chapters, which describe (i) the efficiency of sources for potassium replacement in the field of Export of grain and biomass; and (II) the dynamics of potassium in the soil by fertilization with soluble replacement and alternative source. For this, an experiment was conducted in 2014 in the city of Pato Branco - PR, where they were evaluated three forms of potassium replacement (without potassium, potassium chloride (KCl) and phonolite), combined with four withdrawal percentages residual biomass from the previous crop (0%, 33%, 66% and 100%). Samples of residual biomass and wheat grain (2014 harvest) and soybean (2014/2015 harvest) were collected, powdered and analyzed to obtain the content and K content in each part of the plant, were calculated further extraction and export K by crops, as well as grain yield and biomass. After harvesting crops evaluated the soil cover rate provided by each treatment. In 2015 after soybean harvest, soil samples were collected at depths of 0-5; 5-10; 10-20 and 20-40 cm, to assess the levels of exchangeable K, K nonexchangeable and K total soil. The fertilization with phonolite provided no differences in yield and biomass of wheat and soybeans compared to KCl, obtaining an average export of K in the range of 13.44 kg ha-1 for wheat and 15 kg ha-1 for soybeans . Due to the high initial content of exchangeable K in the soil before the implementation of the experiment, there was no differences in the different fertilizations in the exchangeable fraction and nonexchangeable soil, but the fertilization with phonolite increased total reserves of soil K compared to other forms, ranging from 1342.9 to 1551.4 mg kg-1. With withdrawals of up to 33% biomass, remains a 70% ground cover, but with lower productivity of wheat and export K three times, observing a linear decrease of K non-exchangeable the ground, causing a passage around 30% of this fraction K for the exchangeable fraction. It was observed that the phonolite rock is not readily available to crops, requiring the use of reserves K, exchangeable fraction being not the main source of the nutrient utilized by the crops.

Orientador: Prof. Dr. Robson André Armindo / Co-orientadores: Prof. Dr. Alexsandro dos S. Brito e Prof. Dr. Karina M.C. Polizeli / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 18/01/2011 / Inclui referências : f. 68-75 / Area de concentração : Pedologia e Manejo do Solo / Resumo: Em busca de compreender os processos dinâmicos na zona insaturada do solo, alternativas de quantificação indireta tornam-se necessárias, como o desenvolvimento de modelos fisicamente fundamentados. Diante do exposto, objetivou-se avaliar o desempenho de dois modelos de função de pedotransferência (FPT) nomeados Splintex e Rosetta na quantificação dos processos hidráulicos do solo e sua variabilidade espacial. As análises e resultados foram organizados e apresentados em quatro capítulos, sendo: no primeiro capítulo apresentado o estado-da-arte da importância das FPT's na simulação dos processos hidráulicos do solo; no segundo capítulo foi avaliado a variabilidade espacial dos atributos físicos do solo de uma parcela experimental de solo arenoso, localizado no município de Piracicaba-SP, usando métodos geoestatísticos para análise dos dados; no terceiro capítulo, avaliou-se o desempenho do programa de Splintex na determinação dos parâmetros da equação de van Genuchten, para solo com textura arenosa e argilosa; e, também, o desempenho do programa de Splintex em comparação com Rosetta na obtenção dos parâmetros e funções hidráulicas do solo; no quarto capítulo avaliou-se o desempenho de duas FPT's em base paramétrica, quanto à capacidade de simular a estrutura espacial das propriedades e funções hidráulicas do solo. Concluiu-se que a utilização das FPT's na determinação das propriedades e funções hidráulicas do solo mostrou-se precisa e exata, resultando em alternativa hábil e econômica. Palavras-chave: Processos hidráulicos do solo, curva de retenção da água no solo, zona vadosa do solo. / Abstract: To understand the dynamic processes in the soil vadose zone, indirect quantification alternatives becomes necessary, as the development of models based on physics. This work aimed to evaluate the performance of two pedotransfer function (PTF) models, Splintex and Rosetta, in the quantification of soil hydraulic processes and its spatial variability. Results are presented in four distinct chapters: the first shows the PTF's importance in the simulation of soil hydraulic process. The second chapter was assessed the spatial variability of soil physical properties in an sandy soil experimental plot, from Piracicaba city - SP, using geostatistical methods for data analysis. The third chapter had as objectives to evaluate the performance of Splintex program in determining the van Genuchten equation parameters for sandy and loamy soil, in comparinson with Rosetta, in obtaining the parameters of the soil and hydraulic functions. and the last chapter, presented the simulation performance evaluated in two PTF's parametric basis for their ability to simulate the spatial structure and properties of soil hydraulic functions. It was concluded that the use of PTF's to determine the properties and hydraulic soil functions proved to be precise and accurate, resulting in a feasible alternative. Key-Words: Hydraulic soil processes, soil water retention curve, soil vadose zone.

Orientador: Prof. Dr. Danilo Eduardo Rozane / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 29/11/2016 / Inclui referências : f. 38-46 / Resumo: A atemoia é um híbrido interespecífico, pertencente à família da Annonaceae, originada do cruzamento entre a cherimoia (Annona cherimola Mill.) e a fruta-pinha (Annona squamosa L.). A cultura ocorre predominantemente em regiões com climas tropicais, e o seu cultivo no Brasil está concentrado no estado de São Paulo. Por existirem poucas informações técnico-científicas disponíveis sobre calagem, adubação e nutrição da atemoia, pesquisas são necessárias para o estabelecimento de um manejo adequado da cultura. Entre as ferramentas disponíveis para a avaliação do estado nutricional de plantas tem-se o método da "Diagnose da Composição Nutricional" ou Compositional Nutrients Diagnosis (CND). O método CND utiliza a transformação da razão log centrada para analisar dados composicionais, baseando-se nas relações entre o teor de um dado nutriente e a média geométrica dos teores dos demais componentes da matéria seca das folhas (relações multivariáveis), incluindo aqueles não determinados analiticamente para fins de expressão do equilíbrio. O objetivo deste trabalho foi realizar a diagnose do estado nutricional da cultura da atemoia, por meio dos resultados de produção e das análises químicas foliares, bem como pelo resultado das análises de solo. Para tanto, foram avaliados 55 talhões comerciais de Atemoia na maior região produtora do estado de São Paulo, composta pelos municípios de Itapetininga, Piedade, Pilar do Sul e Salto de Pirapora. Pelo uso da distância de Mahalanobis (D2) foram removidos os dados aberrantes, o que reduziu o banco de dados para 50 observações. Empregando a derivada segunda (ponto de inflexão) da função cúbica obtida pela relação entre a produtividade do conjunto amostral e a variância acumulada dos valores de D2, permitiu separar as subpopulações de alta (n = 23) e baixa produtividade (n = 27). Ao comparar esta metodologia com o DRIS, observou-se que os índices de equilíbrio nutricional determinados pelo CND foram superiores. No entanto, as faixas normais dos nutrientes para os dois métodos foram semelhantes. A análise do potencial de resposta a adubação (PRA), inicialmente desenvolvida para análise dos índices DRIS, não permitiu avaliar o método CND. Todavia, segundo o teste de qui-quadrado, o PRA com base nos índices DRIS apresentou resultado ineficiente para avaliar as limitações nutricionais dos pomares de atemoia. O teste de predição de valores positivos e negativos, sensibilidade, eficiência e acurácia pelo procedimento Cate-Nelson evidenciou que o CND foi mais eficiente que o DRIS, demonstrando que a metodologia apresenta maior probabilidade de acerto no diagnóstico nutricional da atemoia 'Thompson'. Utilizando o banco de dados, foi desenvolvido um software denominado CND-Atemoia, que será registrado e distribuído gratuitamente, via mídia física (CD/DVD) e/ou pela internet, para dispositivos contendo os sistemas operacionais Windows® e webOS®, com o objetivo de auxiliar os produtores na diagnose do estado nutricional de seus pomares de atemoia. Palavras-Chave: Annonaceae; análise multivariada; nutrição mineral, balanço nutricional. / Abstract: The atemoya is an interspecific hybrid, belonging to the Annonaceae family, originating from the junction between cherimoia (Annona cherimola Mill.) and custard apple (Annona squamosa L.). The culture occurs predominantly in regions with tropical climates, and its cultivation in Brazil is concentrated in the state of São Paulo. Due to the lack of available technical-scientific information on liming, fertilization and nutrition for atemoyas, researches are necessary to establish proper crop management. Among the tools available to evaluate the nutritional state of plants we have the method of "Diagnosis of Nutritional Composition" (CND). The CND method uses the log-centered transformation to analyze compositional data, based on the relationships between the content of a given nutrient and the geometric mean of the contents of the other components of the leaf dry matter (multivariable relationships), including those not determined analytically for the purpose of expression of equilibrium. The objective of this work was to diagnose the nutritional status (CND) of the atemoia culture, through the production results and the foliar chemical analysis, as well as the results of the soil analysis. For this purpose, 55 commercial atemoia fields were evaluated in the largest producing region in the state of São Paulo, composed of the municipalities of Itapetininga, Piedade, Pilar do Sul and Salto de Pirapora. By using the Mahalanobis distance (D2) the aberrant data were removed, which reduced the database to 50 observations. Using the second derivative (inflection point) of the cubic function obtained by the relation between the productivity of the sample set and the accumulated variance of the D2 values, it was possible to separate the subpopulations of high (n = 23) and low productivity (n = 27). When comparing the methodology with the DRIS, it was observed that the nutritional balance indices determined by the CND were higher. However, the normal ranges of nutrients for the two methods were similar. The analysis of the fertilization response potential, initially developed for analysis of the DRIS indices, did not allow to evaluate the CND method. However, according to the chisquare test, the fertilization response potential based on the DRIS indices presented an inefficient result to evaluate the nutritional limitations of atemoia orchards. The positive and negative values prediction test, sensitivity, efficiency and accuracy by the Cate-Nelson procedure showed that the CND was more efficient than DRIS, demonstrating that the methodology is more likely to be successful in the nutritional diagnosis of atemoya 'Thompson'. Using the database, was developed software called CND-Atemoia, which will be registered and distributed free of charge via physical media (CD/DVD) and/or internet, for devices containing Windows® and webOS® operating systems, with the objective of assisting the producers in the diagnosis of the nutritional status of their atemoya orchards. Keywords: Annonaceae; multivariate analysis; mineral nutrition; nutritional balance.

Orientador: Prof. Dr. Antônio Carlos Vargas Motta / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 28/02/2013 / Inclui referências : f. 3-6;44-50;82-89 / Area de concentração : Solo e ambiente / Resumo: A toxidez por alumínio (Al) é um dos principais fatores de limitação do desempenho das culturas agrícolas em solos muito ácidos, sendo que este afeta o metabolismo e o crescimento das plantas. Contudo, os danos provocados pela toxidez por Al variam em função do estado nutricional da planta. O micronutriente boro (B) tem se mostrado importante na amenização da toxidez por Al, demonstrando existir certa interação B/Al. Nesse prisma, o presente trabalho teve por objetivo geral avaliar o efeito do B na toxidez por Al em plantas de trigo (Triticum aestivum L.) e milho (Zea mays L.). Para tanto, foram realizados dois experimentos em condição de casa de vegetação, um usando solo (trigo) e outro usando hidroponia (milho). O trigo foi cultivado até a emissão da inflorescência em três condições de solo: baixa acidez, alta acidez e tratamento com gesso. Para cada condição, aplicaram-se cinco doses de B (0; 0,15; 0,40; 1,25 e 3,50 mg dm-3). Já no cultivo hidropônico, plântulas com três dias foram transplantadas para hidroponia, onde foram cultivadas por 14 dias. Foram avalidos seis tratamentos na solução nutritiva (3 x 2): três níveis de B (0, 50 e 200 ?M) e dois de Al (0 e 300 ?M). Os tratamentos de acidez do solo Gessagem e Alta acidez foram prejudiciais para a produção de trigo, em comparação ao tratamento Baixa acidez. Assim, destaca-se a condição de gessagem, onde ocorreu desbalanceamento do estado nutricional pelo grande aumento de disponibilidade de Ca, o que diminuiu o acúmulo de matéria seca. Já a aplicação de B apresentou tanto efeito promotor quanto tóxico à produção de matéria seca pelo trigo, sendo o efeito promotor percebido claramente na condição de gessagem. As variações no estado nutricional das plantas em resposta a aplicação de B foram pouco pronunciadas que em relação aos níveis de acidez, contudo, o B reduziu os teores de Al na fração caule + folha. Em hidroponia, a condição de toxidez por Al depreciou a produção de matéria seca, sistema radicular, a aquisição de nutrientes e o metabolismo do milho, contudo, o B não amenizou estes sintomas. Tanto a adição de B como de Al diminuíram a capacidade de troca de cátions radicular. A adição de B aumenta a concentração de clorofilas enquanto o Al reduz. Em geral, o B amenizou alguns dos efeitos negativos observados sobre as plantas que cresceram em solo muito ácido e em hidroponia com elevada concentração de Al. Palavras-chave: solos muito ácidos, nutrição de plantas, hidroponia, capacidade de troca de cátions da raiz. / Abstract: The aluminum (Al) toxicity has been recognize as major limiting factor to the performance of agricultural crops in very acid soils, affecting plant metabolism and growth. However, the Al damage to plant can vary as result of plant state nutritional. The micronutrient boron (B) has been shown to interact with Al, alleviating its toxicity. In this perspective, the present research aimed to evaluate the B nutrition on Al toxicity for wheat (Triticum aestivum L.) and maize (Zea mays L.). Therefore, two experiments were conducted under greenhouse condition, one using soil (wheat) and the other hydroponic (maize). Wheat was grown until whole inflorescences emission under three soil conditions: low acidity, high acidity and treated with gypsum. For which soil condition, five rates of B (0, 0.15, 0.40, 1.25 and 3.50 mg dm-3) were applied before sowing. Three-days maize seedling was transplanted and grown for 14 days in hydroponic. Six treatments (3 x 2) were tested for nutritive solution: three B rates (0, 50 and 200 ?M) and two Al rates (0, 300 ?M). High acidity and gypsum conditions were detrimental to wheat yield, compared to treatment with low acidity. Gypsum provided large increment on Ca availability which resulted nutritional imbalance, diminishing dry matter yield. Boron application enhanced wheat dry matter for the lowest rate and decreased for the highest rate only when gypsum was applied. It seems that B application reduced Al toxicity since its concentration decreased in stem + leaf fraction when B was applied. In general, the soil acidity conditions showed to more influence on wheat nutritional state than B addition. Under hydroponic, Al had negative impact on aboveground maize dry matter, roots system, nutrient acquisition and metabolism. These effects were not mitigate by B application. Similar behavior was observed for B and Al on root cation exchange capacity, by reducing its values. However, B increased chlorophyll when Al decreased its concentration. In general, there is indication that B alleviated negative effect resulted of plant growth under very acid of soil and hydroponic with high Al concentration. Key-Words: very acid soils, plant nutrition, hydroponic, root cation exchange capacity.

Orientador: Prof. Dr. Milton Ferreira Moraes / Co-orientadores: Prof. Dr. Volnei Pauletti, Prof. Dr. Huberto José Klieman, Dr. Pedro Luiz Scheren / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 22/02/2014 / Inclui referências / Area de concentração : Qualidade e sustentabilidade ambiental / Resumo: As culturas de arroz (Oryza sativa L.), feijão-caupi (Vigna Unguiculata L. Walp.) estão entre os alimentos mais importantes na dieta da população.Com intuito de suprir essa demanda a introdução de cultivares biofortificados, que apresentam maiores conteúdos de minerais e vitaminas nos grãos tem ocorrido, em especial com o arroz e feijão, que é um dos cereais mais consumidos no mundo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a relação entre as características de desempenho agronômico de plantas de Feijão-caupi e Arroz de Terras Altas com os teores de Fe e Zn nos grãos. O estudo foi constituído de duas culturas sendo Arroz de terras altas e Feijão-caupi implantadas em duas regiões distintas, uma em Rio Verde-GO e a outra Palotina-PR. Os experimentos foram constituídos de quatro tratamentos: sem aplicação de Zn (controle); aplicação de Zn no solo (Zn-S); aplicação de Zn na folha (Zn-F) e aplicação de Zn no solo e na folha (Zn-S+F). Foram determinados componentes de rendimento como produtividade e massa de 1000 grãos, qualidade nutricional dos grãos e das folhas, concentração e acúmulo de Zn nos grãos. As duas culturas obtiveram comportamento semelhante, os teores de Zn (folha) foram afetados pela adubação com Zn no solo, e os teores nos grãos foram afetados quando houve a conciliação do tratamento via solo com o tratamento foliar. A produtividade não foi afetada pelo fator (genótipo vs ambiente), já o maior acúmulo ocorreu no município de Palotina devido balanço entre produtividade e concentração. Conclui-se que o ambiente foi importante para explicitar as características inerentes de cada genótipo, sendo que nas condições do presente trabalho se torna mais viável utilizar uma cultivar comercial com alta produção e aplicar zinco, elevando o acúmulo do mesmo nos grãos. À baixa produtividade das cultivares com propensão a biofortificação, se faz necessário estudos voltados ao aumento de produtividade nos programas de melhoramento para biofortifocação. Palavras-chave: Biofortificação, saúde humana, arroz terras altas, feijão-caupi. / Abstract: Cultures of rice (Oryza sativa L.), Cowpea (Vigna Unguiculata L. Walp.) are among the most important food in the diet of the population.In order to meet this demand the introduction of biofortificados cultivars, which have higher contents of minerals and vitamins in grains has taken place, in particular with the rice and beans, which is one of the most consumed cereal in the world. The objective of the present study was to evaluate the relationship between the characteristics of agronomic performance of Cowpea and rice of Highlands with the levels of Fe and Zn in grains. The study was made up of two cultures being Highlands’s rice and Cowpea deployed in two distinct regions, one in Green River and the other Palotina. The experiments were made up of four treatments: without application of Zn (control); application of Zn in the soil (Zn-S); application of Zn on the sheet (Zn-F) and application of Zn in soil and leaf (Zn-S + F). Yield components were determined as productivity and 1000 grain mass, nutritional quality of grain and leaves, concentration and accumulation of Zn in grains. The two cultures had similar behavior, the levels of Zn (leaf) were affected by the fertilization with Zn in the soil, and the levels in grains were affected when the reconciliation of treatment via soil with the foliar treatment. The productivity was not affected by the factor (vs genotype environment), already the greatest accumulation occurred in the municipality of Palotina due balance between productivity and concentration. The environment was important to clarify the characteristics of genotype, and under the conditions laid down in this work becomes more feasible to use a commercial cultivar with high production and apply zinc, bringing the same buildup in grain. the low productivity of cultivars with propensity to biofortification, necessary studies aimed at increase of productivity in breeding programs for biofortifocação. Keywords: Biofortification, human health, rice, Cowpea Highlands.

Orientadora: Profª. Drª. Ananda Portella Félix / Coorientador: Prof. Dr. José Francisco G. Warth / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Zootecnia. Defesa: Curitiba, 29/03/2017 / Inclui referências / Resumo: Uma das frutas nativas cultivadas na América do Norte, a cranberry, tem se destacado no mercado mundial por suas propriedades terapêuticas. A cranberry é capaz de prevenir infecções de origem bacteriana como, por exemplo, a infecção do trato urinário. Objetivou-se avaliar o efeito da cranberry nos parâmetros sanguíneos e urinários, na digestibilidade e palatabilidade da dieta em cães, bem como na possível influencia na formação de fímbrias de E.coli UPEC-HAMR em testes in vitro. Foram utilizados 10 cães da raça Beagle, os quais foram alimentados durante 30 dias com as dietas contendo 0% ou 0,4% de cranberry (n=5). Sangue e urina foram coletados nos dias 0º e no 31º. Para a análise de digestibilidade das dietas, foi coletada a quantidade total das fezes produzidas por cada cão entre os dias 25º a 31º. Foram utilizados 16 cães adultos Beagles para o teste de palatabilidade, que comparou a razão de ingestão entre as dietas com 0% e 0,4% de cranberry. Para análise da formação de fímbrias de E.coli UPEC-HAMR in vitro, foram utilizadas duas cepas cultivadas em seis meios diferentes. Nos parâmetros sanguíneos avaliados (hemograma, eritrograma, leucograma e plaquetograma), não foram observadas variações estatísticas (P>0,05). Os cães alimentados com cranberry apresentaram urina com coloração e aspecto mais claros após 30 dias de alimentação, em relação ao período controle (dia 0) e aos cães alimentados sem cranberry (P<0,05). A dieta contendo cranberry apresentou maior digestibilidade da matéria seca, orgânica e do extrato etéreo, maior energia metabolizável que a dieta controle (P<0,05) e reduziu a produção de ácido siálico (P<0,05). Não houve alteração das características fecais dos cães (P>0,05) e não houve influência da cranberry na formação de fímbrias de E.coli UPEC- HAMR. Houve menor razão de ingestão da dieta contendo cranberry (P<0,05). Pode-se concluir que a cranberry aumenta a digestibilidade dos nutrientes, melhora a saúde intestinal e influencia na coloração e aspecto da urina. Entretanto, reduz a palatabilidade da dieta para cães e não altera a capacidade de adesão de E.coli UPEC-HAMR. Palavras-chave: Infecção urinária, mirtilo-vermelho, oxicoco. / Abstract: One of the native fruits grown in North America, cranberry, has stood out in the world market for its therapeutic properties. Cranberry is able to prevent infections of bacterial origin such as urinary tract infection. The objective of this study was to evaluate the effect of cranberry on blood and urinary parameters, on the digestibility and palatability of the diet in dogs, as well as on the possible influence of E.coli UPEC-MRHA fimbriae in in vitro tests. Ten Beagle dogs were fed, which were fed for 30 days with diets containing 0% or 0.4% cranberry (n = 5). Blood and urine were collected on days 0 and 31. For the analysis of digestibility of diets, the total amount of feces produced by each dog between 25º and 31º days was collected. Sixteen Beagles adult dogs were used for the palatability test, which compared the intake ratio between the 0% and 0.4% cranberry diets. To analyze the formation of E. coli UPEC-MRHA fimbriae in vitro, two strains cultivated in six different media were used. In the evaluated blood parameters (hemogram, erythrogram, leukogram and platelet), no statistical variations were observed (P> 0.05). The cranberry-fed dogs presented lighter color and appearance of urine after 30 days of feeding compared to the control period (day 0) and to dogs fed without cranberry (P <0.05). The diet containing cranberry showed higher digestibility of dry matter, organic matter and ethereal extract, higher metabolizable energy than control diet (P <0.05) and reduced production of sialic acid (P <0.05). There was no change in the faecal characteristics of the dogs (P> 0.05) and there was no influence of cranberry on the formation of fimbriae of E.coli UPEC-MRHA. There was a lower intake rate of the diet containing cranberry (P <0.05). It can be concluded that cranberry increases the digestibility of nutrients, improves intestinal health and influences the color and appearance of urine. However, it reduces the palatability of the diet for dogs and does not alter the adhesion capacity of E.coli UPEC-MRHA Key words: Urinary infection, blueberry-red, cranberry.

Orientador: Profª. Drª. Karina Maria Vieira Cavalieri Polizeri / Coorientador: Prof. Dr. George Gardner Brown / Coorientador: Prof. Dr. Robson André Armindo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 04/09/2015 / Inclui referências : f. 35-42 / Resumo: O manejo aplicado ao solo pode acarretar em mudanças em sua estrutura e afetar a distribuição e abundância da macrofauna edáfica, sendo o objetivo deste estudo avaliar a estrutura do solo, assim como a macrofauna edáfica, em diferentes sistemas de uso na região dos Campos Gerais, Paraná. O experimento consistiu em sete sistemas de uso do solo: sistema de integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF), sistema de integração lavoura-pecuária (ILP), campo nativo pastejado (CNP), lavoura em sistema de plantio direto (PD), plantio florestal de Eucalyptus dunnii (FP), floresta nativa (FN) e campo nativo não pastejado (CN). Para avaliação da estrutura foi utilizado o método "Visual Evaluation of Soil Structure" (VESS). Posteriormente, foi empregado o método "Tropical Soil Biology and Fertility" (TSBF) com modificações, para amostrar a macrofauna edáfica. Em média, nenhum sistema de uso apresentou estrutura degradada, porém foram detectadas camadas que apontam degradação da estrutura nos sistemas ILP, ILPF, CNP, PD e CN. Os sistemas FN e CNP apresentaram melhor estrutura, respectivamente, com notas VESS de 1,6 e 1,9, também apresentando os melhores resultados de diversidade da macrofauna, e o sistema CNP apresentou a maior densidade de indivíduos por metro quadrado. Os sistemas ILP e CN apresentaram a pior qualidade estrutural dos sistemas estudados, com notas 2,7 e 2,6, respectivamente. O grupo Formicidae apresentou a maior frequência de indivíduos por metro quadrado em todos os tratamentos. A melhor qualidade estrutural apresentou maior diversidade de grupos da macrofauna, maior frequência de engenheiros do ecossistema e abundância de indivíduos por metro quadrado. PALAVRAS CHAVE: Avaliação visual da estrutura do solo, macroinvertebrados, diversidade, manejo do solo. / Abstract: The management applied to the soil can result in changes in soil structure and affect the distribution and abundance of soil macrofauna, then the aim of this study was to evaluate the soil structure, as well as soil macrofauna in different land use systems in the Campos Gerais region, Paraná, Brazil. The experiment consisted of seven land use systems: crop-livestock-forest integration system (ILPF), crop-livestock integration system (ILP), native grazed field (CNP), no-till system (PD) forest planting Eucalyptus dunnii (FP), native forest (FN) and do not grazed native pasture (CN). To evaluate the soil structure was used "Visual Evaluation of Soil Structure" method (VESS). Later, the method "Tropical Soil Biology and Fertility" (TSBF) with modifications was used to sample the soil macrofauna. On average, no land use system presented soil structure deterioreted, but they were detected layers that indicate degradation of soil structure in ILP, ILPF, CNP, PD and CN systems. The FN and CNP systems showed better structure, respectively, with VESS scores 1.6 and 1.9, also presenting the best range of macrofauna results, and the CNP system had the highest density of individuals.m-2. The ILP and CN systems had the worst structural quality scores among the studied land use systems, 2.7 and 2.6, respectively. The Formicidae group showed the higher frequency of individuals.m-2 for all treatments. The best structural quality showed greater diversity of macrofauna groups, higher frequency of ecosystem engineers and abundance of individuals. m-2. Key-words: Visual assessment of soil structure, macroinvertebrates, diversity, soil management.

Orientador: Prof. Dr. Volnei Pauletti / Co-orientadora: Profª. Drª. Rosane Martinazzo / Co-orientador: Prof. Dr. Carlos Augusto Posser Silveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 27/02/2014 / Inclui referências / Área de concentração: Solo e ambiente / Area de concentração : Pedologia e Manejo do Solo / Resumo: A busca pela solução de passivos ambientais é uma vertente crescente nos dias atuais. Materiais considerados resíduos pela indústria podem apresentar alguma utilidade agronômica. Alguns produtos podem contribuir para melhoria das condições do solo, fornecimento de nutrientes às plantas ou melhorando a eficiência de insumos aplicados. Este é o caso do xisto retortado, coproduto gerado na extração de petróleo do folhelho pirobetuminoso pela Petrobras no Brasil. O principal fertilizante utilizado como fonte de nitrogênio para o cultivo de gramíneas como o arroz, é a ureia, que pode ter sua eficiência reduzida pela perda por volatilização de amônia, quando utilizada de forma inapropriada. A aplicação de nitrogênio pode resultar tanto em aumento da produtividade de grãos de arroz, utilizado na alimentação humana, quanto na biomassa residual que permanece no campo. Esta biomassa pode ser utilizada na produção de energia elétrica. Objetivou-se por meio deste estudo, avaliar: a) a eficiência da adubação nitrogenada influenciada pela aplicação conjunta com xisto retortado no arroz de terras altas e; b) a influência da adubação nitrogenada no potencial de geração de energia a partir da biomassa do arroz de terras altas. Foram conduzidos dois experimentos paralelamente sendo um em casa de vegetação com diferentes fontes de nitrogênio aplicadas em conjunto com o xisto retortado, avaliando as perdas por volatilização, e outro a campo, com diferentes fontes e doses de nitrogênio com aplicação em superfície de xisto retortado. Neste trabalho os resultados são ix apresentados em dois capítulos, sendo que no primeiro são discutidos os efeitos do xisto retortado na diminuição da volatilização do nitrogênio da ureia e consequente efeito no arroz. No segundo capítulo, através de dados do experimento conduzido em campo, é discutido o efeito da adubação nitrogenada na produção e qualidade da biomassa, para combustão e produção de energia elétrica e o potencial de geração de energia do arroz de terras altas. No capítulo 1 conclui-se que a dose de nitrogênio para a máxima produtividade de grãos de arroz foi de 210 kg ha-1 e a mistura da ureia com xisto retortado tem potencial para redução da volatilização do nitrogênio, resultando em um maior teor deste elemento na folha do arroz. No capítulo 2 concluiu-se que a adubação nitrogenada aumenta a oferta de biomassa e a qualidade de combustão desta biomassa residual do arroz de terras altas, sendo que está cultura apresenta potencial para uso na geração de energia. Palavras-chave: Nitrogênio, sequeiro; terras altas; bioenergia; xisto agrícola; volatilização de amônia. NITROGEN FERTILIZATION AND RETORTED SHALE ON THE YIELD AND PRODUCTION OF ENERGY FROM BIOMASS OF RICE5 Author: Thiago Ranzan Advisor: Prof. Dr. Volnei Pauletti Co- Advisor: Dra. Rosane Martinazzo Co- Advisor: Dr. Carlos Augusto Posser Silveira / Abstract: Industry searching for the solution of environmental liabilities is a growing aspect in society, given the fact that many materials currently considered waste, can present particular utility. This is the shale’s case, co-product generated in the extraction of oil from oil shales by Petrobras in Brazil. Agriculture is an important destination of these products, which can contribute to improve soils conditions, nutrient supply to plants or improving the efficiency of applied inputs. Among the main products used as nutrient source for growing grasses such as rice, is urea, which is the most used nitrogen source. Urea, however, can have its efficiency reduced by ammonia volatilization losses when applied to acid soil. The contribution of nitrogen application can result in both increased grain yield of rice, used in human food, as in the residual biomass that remains in the field. This biomass can be used to produce electricity, though its potential should be evaluated. The aim of this study was to evaluate: a) the nitrogen fertilization efficiency influenced by its application with retorted shale in upland rice and; b) the influence of nitrogen fertilization on the potential for power generation from biomass in upland rice. Two experiments were conducted at the same time, one at the greenhouse with different nitrogen sources applied in conjunction with retorted shale, evaluating volatilization losses, and another at the field, with different nitrogen sources and levels with surface applications of retorted shale. The results are presented in two chapters, the first of which discusses the retorted shale effects in reducing the nitrogen volatilization from urea and grain yield of rice. The second chapter, using the data from the field experiment, discusses the effects of nitrogen fertilization on yield and quality of biomass, for combustion to produce electricity and potential power generation of upland rice. In Chapter 1 we conclude that the dose of nitrogen for maximum grain yield of rice was 210 kg ha-1 and the mixture of urea and retorted shale has the potential to reduce nitrogen volatilization, resulting in a higher content of this element in rice leaf. In chapter 2 it was concluded that nitrogen fertilization increases the supply of biomass and combustion quality of this residual biomass of upland rice, and this culture has potential for use in power generation. Keywords: Nitrogen, dryland, highlands, bioenergy; agricultural shale, ammonia volatilization.