O estudo da dependencia espacial de variaveis do solo ou da planta, atraves da teoria das variaveis regionalizadas ou geoestatistica, permite a interpretacao e a projecao dos resultados com base na estrutura da sua variabilidade natural. Com o conhecimento das posicoes relativas das amostragens ou medidas feitas a campo, a variabilidade espacial passa a ser utilizada como um fator positivo identicando interacoes importantes nas conclusoes experimentais. O estudo da variabilidade de um solo, alem de caracterizar uma regiao, pode indicar o numero e a distribuicao de amostras a serem retiradas possibilitando ainda maior detalhamento da area e dos resultados. A base para a adocao dos procedimentos geoestatisticos e sua justicativa e o entendimento e o tratamento da variavel em questao. Para aplicacao desses procedimentos e fundamental a compreensao dos instrumentos e conceitosutilizados, tais como: semivariograma, autocorrelacao, hipotese de estacionaridade, efeito pepita, patamar, alcance, anisotropia, krigagem e outros. Desta maneira o presente trabalho apresenta e discute conceitos e metodos geoestatisticos, analisando o comportamento de dados reais de duas variaveis fisicas do solo: densidade do solo e umidade do solo nas tensoes da capacidade de campo e ponto de murcha permanente, de modo a avaliar a magnitude da variabilidade espacial, as caracteristicas qualitativas ligadas a estrutura do fenomeno natural que elas representam e a estrutura de correlacao existente entre valores tomados em dois pontos adjacentes no espaco. Para tanto, foram obtidas estimativas das estatisticas, gracos e mapas de dispersao e superficie que descrevessem espacial o comportamento da variavel em estudo. Os resultados demonstram a capacidade dos metodos em informar e ajudar a compreender o comportamento dos fenomenos fornecendo informacoes para o planejamento e analise estatistica futuras. / The study of the spatial dependence of parameters of soil or plant, through the theory of regionalized variables or geostatistics, can allow the interpretation and the projection of the results based on the structure of its natural variability. Knowing the relative positions of the samplings or field measures, the spatial variability can be used as a positive factor identifying important interactions in the experimental conclusions. The study of the soil variability, besides area characterization can indicate the number and the distribution of samples that should be removed and facilitate larger details of the area and the results. The adoption of geostatistical procedures and its justification is based on the understanding and the treatment of the cited variable. To apply these procedures it is important to know the instruments and concepts used, such as: semivariogram, autocorrelation, estationarity hypothesis, effect nugget, sill, range, anisotropy, kriging and others. Thereby this work presents and discusses geostatistical concepts and methods, analyzing the behavior of true data of two physical variables of the soil: density of the soil and soil-water content in the tensions of field capacity and point of permanent withered, to evaluate the magnitude of the spatial variability, the qualitative characteristics linked to the structure of the natural phenomenon that they represent and the structure of existent correlation among values taken in two adjacent points in the space. For such analysis statistics estimates, graphs and maps of dispersion and surface, that described spatially the behavior of the variable in study were obtained. The results demonstrate the capacity of the methods in informing and helping to understand the behavior of the phenomenons supplying information for the planning and future statistical analysis.

O uso de efluente de esgoto tratado (EET) na agricultura apresenta-se como uma alternativa viável por se tratar de uma fonte de umidade e de nutrientes minerais aos sistemas agrícolas, aliado à redução da utilização de água de boa qualidade na irrigação, bem como a diminuição da descarga do EET nos rios, minimizando assim possíveis danos ambientais. Entretanto, deve-se ressaltar a importância do monitoramento contínuo do sistema solo-planta em razão do risco da utilização de águas residuárias, sobretudo aquelas ricas em sódio. Desse modo, esse trabalho teve como objetivo contribuir para o conhecimento dos efeitos da aplicação de EET no sistema solo-cana-de-açúcar, avaliando possíveis alterações químicas do solo e da planta, e a qualidade do caldo. O experimento foi instalado num campo experimental situado em Lins, São Paulo. A adubação mineral de plantio consistiu na aplicação de metade da dose recomendada do adubo nitrogenado, 15 kg ha-1 de N (nitrato de amônio), 120 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato simples) e 80 kg ha-1 de K2O (cloreto de potássio). O delineamento experimental foi em blocos completos com parcelas subdivididas no tempo com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: SI, sem irrigação; 100 %, umidade do solo na capacidade de campo; 125, 150 e 200% que corresponderam a 25, 50 e 100% a mais da umidade do solo na capacidade de campo, respectivamente. Foram observados aumentos nas concentrações de sódio (Na) nas folhas, fósforo (P) e cálcio (Ca) no caldo, e potássio (K) no colmo. Para os micronutrientes houve diminuições nas concentrações de manganês (Mn) e zinco (Zn) na folha, no caldo e no colmo, e no caso do ferro (Fe) a diminuição ocorreu no caldo. A irrigação com EET não ocasionou prejuízos a qualidade dos colmos industrializáveis. As maiores produtividades foram observadas nos tratamentos 100 e 150, 247,33 e 232,81 t ha-1, respectivamente. No solo, houve incrementos do pH, das concentrações de P, Na, B e Fe, e um decréscimo nas concentrações de Ca, magnésio (Mg), K e cobre (Cu). Os teores de matéria orgânica (MO) decresceram em todo perfil do solo e, os teores de carbono total (CT) e nitrogênio total (NT) não apresentaram alterações em razão da irrigação com EET. A não utilização da dose completa do adubo nitrogenado não implicou na queda da produtividade da cana-planta. As perspectivas para a irrigação da cana-de-açúcar com EET são promissoras, demandando estudos de longo prazo para confirmação dos resultados até agora obtidos e também para o monitoramento de possíveis prejuízos que possam vir a ocorrer no sistema solo-planta. / The use of treated sewage effluent (TSE) in agriculture is a viable alternative once it is a source of humidity and mineral nutrients to the agricultural systems, allied to the reduction of good quality water consumption for agricultural irrigation, as well as the reduction of the discharge of TSE in the water courses, thus minimizing possible environmental damages. However, it should be standed out the importance of the continuous monitoring of the soil-plant system because of the risks represented by the wastewater use, overall those rich in sodium. In this manner, this work aimed to contribute to the knowledge of TSE application effects in the soil-sugarcane system, evaluating the chemical alterations of the soil and the plant, and also the quality of the soup. The experiment was installed in an experimental area situated at Lins, São Paulo State. The mineral fertilization at planting was half of the recommended nitrogen dose, 15 kg ha-1 of N (ammonium nitrate), and also 120 kg ha-1 of P (single superphosphate) and 80 kg ha-1 of K (potassium chloride). The experimental design was in complete blocks with split plots in time, with five treatments and four replicates. Applied treatments were: SI, without irrigation; 100%, soil humidity at the field capacity; 125, 150 and 200% that corresponded to 25, 50 and 100% more soil humidity than the field capacity, respectively. Increases in the concentrations of sodium (Na) in the leaves, phosphorus (P) and calcium (Ca) in the soup, and potassium in the culms were observed. Considering the micronutrients, reductions on the concentrations of manganese (Mn) and zinc (Zn) in the leaves, culms and soup occurred, while in the case of iron (Fe), observed reductions occurred for the soup. TSE irrigation has not prejudiced the quality of the industrialized culms. The highest yields were observed in the treatments 100 and 150, 247.33 and 232.81 t ha-1, respectively. Increments of the values of pH and concentrations of P, Na, boron (B) and Fe were obtained in the soil, while, in the case of Ca, magnesium (Mg), K and cupper (Cu) concentrations in the soil decreased. The organic matter levels decreased all over the soil profile and, the levels of total carbon (TC) and total nitrogen (TN) were not altered by the irrigation with TSE. The non-use of the mineral N fertilizer complete dose did not imply in the fall of the sugarcane-plant productivity. The perspectives for sugarcane irrigation with wastewater are promising, demanding however long-term studies in order to confirm the results obtained till the present moment, and also to the monitoring of possible damages that may occur in the soil-plant system.

A utilização de herbicidas pode modificar a dinâmica do nitrogênio nos agroecossistemas e, como consequência, a disponibilidade do nutriente às plantas e microrganismos. Estas mudanças podem ocorrer devido às alterações fisiológicas ocasionadas nas plantas e/ou devido ao efeito dos herbicidas na atividade e composição da comunidade microbiana do solo, a qual tem funções importantes nas transformações do N no sistema. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho de tese: 1- avaliar as perdas de nitrogênio do sistema solo-planta, sem distinção às vias de saída, após a aplicação de herbicidas em Pennicetum glaucum, Avena strigosa e Brachiaria ruziziensis; 2- avaliar a concentração de NH4 + na planta, a emissão de NH3 via foliar e a volatilização de NH3 pelo solo após aplicação de glyphosate em B. decumbens; 3 avaliar a exsudação de compostos nitrogenados por B. decumbens após aplicação dos herbicidas glyphosate, glufosinato de amônio e paraquat; e 4 avaliar a mineralização do N da palha de P. glaucum e A. strigosa dessecados com herbicidas e o aproveitamento do N proveniente da palha por plantas de milho. O herbicida glyphosate aumentou a concentração de NH4 + em plantas de B. decumbens e, como consequência, a emissão de NH3 via foliar em duas espécies de plantas do gênero Brachiaria. A volatilização de NH3 pelo solo não foi afetada pela utilização do herbicida glyphosate. As perdas de N do sistema solo-planta foram maiores após aplicação dos herbicidas glyphosate e glufosinato de amônio em P. glaucum, B. decumbens e B. ruziziensis. No entanto, em A. strigosa as perdas não foram afetadas por estas moléculas. Os herbicidas glyphosate e glufosinato de amônio modificaram a partição do N nas espécies estudadas, ocorrendo redução no conteúdo de N nas folhas. As perdas de N do sistema e a partição do N nas plantas não foram afetadas pelo herbicida paraquat, aplicado em B. ruziziensis e A. strigosa. A exsudação de compostos nitrogenados foi maior após aplicação dos herbicidas glyphosate, glufosinato de amônio e paraquat em B. decumbens. A mineralização do N de resíduos culturais de P. glaucum e A. strigosa foi reduzida pela dessecação destas espécies com os herbicidas glyphosate e glufosinato, sendo observado menor conteúdo de N proveniente do fertilizante no milho cultivado em solo com palha proveniente de plantas dessecadas. No entanto, a massa seca de grãos e das plantas de milho não foram afetadas pela utilização de herbicidas na dessecação das espécies utilizadas como cobertura. O carbono da biomassa microbiana e a conversão de amônio em nitrato foram menores no solo com palha de P. glaucum dessecado com herbicidas em relação à testemunha. Com base nos resultados obtidos neste trabalho de tese, conclui-se que os herbicidas glyphosate, glufosinato de amônio e paraquat podem afetar a dinâmica do N nos agroecossistemas, reduzindo a disponibilidade de N às plantas. Estes resultados apontam a necessidade de desenvolvimento de novas pesquisas, visando conhecer a real magnitude dos impactos causados pelo uso de herbicidas nos processos relacionados ao ciclo do nitrogênio. As informações obtidas neste trabalho de tese e pesquisas futuras relacionadas ao tema podem ser úteis para elaboração de estratégias de manejo que aumentem o aproveitamento do N pelas culturas e reduzam o impacto ambiental ocasionado pelo uso de fertilizantes e herbicidas. / Herbicide adoption might modify nitrogen dynamics in agroecossystems and, for consequence, nutrient availability for plants and microorganisms. These modifications may occur because of plant physiologic changes and/or due to herbicide effects on activity and composition of soil microbial community, which has important functions on system N modifications. In this context, thesis was developed with the following objectives: 1- Evaluating nitrogen losses in soilplant system, with no distinction to exit ways, after herbicide application in Pennicetum glaucum, Avena strigosa and Brachiaria ruziziensis; 2 Evaluating NH4 + plant concentration, NH3 emission by leaves and soil NH3 volatilization after herbicide application in B. decumbens; 3- Evaluating nitrogen compounds exudation by B. decumbens after the application of the herbicides glyphosate, ammonium-glufosinate or paraquat; and 4- Evaluating nitrogen mineralization of P. glaucum e B. decumbens straw previously desiccated with herbicides and N-straw usefulness by corn plants. Glyphosate increased NH4 + concentration in plants of B. decumbens and, by consequence, NH3 leaf emission in two plant species of Brachiaria genus. Ammonia volatilization from soil was not affected by application of the herbicide glyphosate. Nitrogen losses of the soil-plant system were larger after glyphosate and ammonium-glufosinate application on P. glaucum, B. decumbens and B. ruziziensis. However, for A. strigosa, the losses were not affected by herbicide application. The herbicides glyphosate and ammonium-glufosinate modified species N partition, reducing N amount in leaves. System nitrogen losses and N plant partition were not affected by the herbicide paraquat, applied on B. ruziziensis and A. strigosa. Nitrogen compounds exudation was higher after application of the herbicides glyphosate, ammonium-glufosinate or paraquat on B. decumbens. Nitrogen mineralization from crop residues of P. glaucum e A. strigosa was reduced by crop desiccation with the herbicides glyphosate and ammonium-glufosinate, being observed smaller N-fertilizer amount in corn grown in soil with straw of these covering crops. Thus, kernel dry mass and whole plant dry mass were not affected by herbicide application for P. glaucum e A. strigosa desiccation. Microbial biomass carbon and ammonium-nitrate conversion were smaller in soil covered with P. glaucum straw previously desiccated with herbicides when compared to the check. Based on the results reached in this thesis, one could conclude that glyphosate, ammonium-glufosinate and paraquat may affect nitrogen dynamics at agroecossystems, reducing N availability for crops. These results indicate the necessity for developing new researches, aiming to know the real magnitude of the impacts caused by herbicides in the processes of nitrogen cycle. The information obtained in the work and in future researches related to the theme might be useful for creating management strategies that increase N crop usefulness and reduce environmental impact caused by herbicide and fertilizer adoption.

Este trabalho teve como objetivo estudar a influência de diferentes doses e períodos de aplicação de CO2, via água de irrigação por gotejamento, no desenvolvimento e no estado nutricional da alface, na produtividade, avaliando também os efeitos na solução e no fluxo de CO2 do solo, no pH da água de irrigação e na concentração na atmosfera. Os experimentos foram realizados em diferentes períodos durante dois anos (1999 e 2000), no Horto do Departamento de Ciências Biológicas da ESALQ/USP, localizado em Piracicaba-SP à latitude de 22º 42' 30' S e longitude de 47º 30' 00'. A primeira etapa constituiu de testes preliminares para determinação da concentração de CO2 que refleti-se em resposta à fotossíntese da cultura da alface. A segunda e a terceira etapa foram representadas por quatro experimentos com a finalidade de testar as doses de CO2, determinadas na primeira etapa, e observar os efeitos provocados pela sua aplicação via água de irrigação na alface, na atmosfera, no solo e na água de irrigação. Nestas etapas os experimentos foram conduzidos sob túneis plásticos, e em delineamento experimental inteiramente casualisado. Os tratamentos foram compostos por diferentes doses de CO2 - 0, 52, 155 e 310 kg ha-1 e distintos períodos de aplicação - TT, T3/4, T1/2, T1/4 referentes, respectivamente, ao total e aos ¾, ½ e ¼ finais do ciclo da cultura. Em um dos experimentos foi aplicado CO2 no ambiente, na dose de 155 kg ha-1. As irrigações foram realizadas diariamente com base na evaporação do tanque classe A, corrigidas pelo coeficiente da cultura e do tanque. O monitoramento do CO2 atmosférico foi realizado nos tratamentos que receberam CO2 via água e via ar. A concentração de 600 micromol de CO2 mol-1 aumentou a fotossíntese da cultura da alface. A aplicação de CO2 via água de irrigação modificou o desenvolvimento das plantas de alface. As doses de 52 e 155 kg ha-1 de CO2 aplicadas via água promoveram aumentos na produtividade para as duas cultivares (Elisa e Verônica), atingindo valores de até 26%, quando comparado à testemunha, de forma diferente à aplicação da dose de 310 kg ha-1 que não proporcionou resposta positiva no desenvolvimento das plantas. As análises do solo mostraram alterações pela aplicação do CO2 através da água, sendo que o íon potássio foi modificado na solução do solo e na parte área da planta, o fluxo de CO2 no solo cresceu com o aumento da dose de CO2 aplicada e o pH do solo mostrou uma tendência ao abaixamento, juntamente com o pH da água da irrigação. A aplicação de CO2 via água não alterou a concentração do CO2 ambiente. Com a aplicação via ar, o aumento do CO2 foi simultâneo à aplicação, retornando ao normal, após finalizada à operação. O período mais adequado para aplicação do CO2, durante o ciclo da cultura, foi verificado no ¼ final do ciclo de cultivo. A análise econômica mostrou a viabilidade da aplicação de CO2 via água de irrigação para a cultura da alface, nas condições em que os experimentos foram conduzidos. / The aim of this work was to evaluate the influence of different CO2 application rates and periods via drip irrigation water on the development and nutritional state of lettuce plants, its productivity, further to the effects on the solution and CO2 flow in the soil, irrigation water pH and on the concentration in the atmosphere. The experiments were carried out in different periods for two years (1999 and 2000), at the Garden of the Biological Sciences Department of ESALQ/USP, in Piracicaba-SP, at 22º 42' 30' S latitude and 47º 30' 00' longitude. The first stage included preliminary tests to determine the CO2 concentration whose response would reflect the photosynthesis of the lettuce crop. The second and third stages were represented by four experiments to test the CO2 rates, determined at the first stage, and to observe the effects provoked by its application via irrigation water on the lettuce crop, on the atmosphere, on the soil and on the irrigation water. At these stages the experiments were conducted under plastic tunnels in a completely randomized block design. The treatments included CO2 rates - 0, 52, 155 and 310 kg ha-1 and distinct application periods - TT, T3/4, T1/2, T1/4 referring to the total and final ¾, ½ and ¼ of the crop cycle, respectively. CO2 was also applied to the environment in one of the experiments at a 155 kg ha-1 rate for comparative analysis with the CO2 applied via irrigation water. The irrigation was daily performed based on a class A evaporation tank, amended by the crop and tank coefficient (Kc and Kp, respectively). The CO2 monitoring was performed in the treatments receiving CO2 via irrigation water and via air. The 600 micromol CO2 mol-1 provided increased photosynthesis in lettuce. The CO2 application via irrigation water modified the development of the lettuce plants. The 52 and 155 kg ha-1 CO2 rates applied via water promoted an increased productivity for both cultivars studied, reaching values of up to 26% in comparison with the control plant, differently from the 310 kg ha-1 application rate, which failed to provide a positive response in the development of the plants. The soil-related analyses showed changes after the CO2 was applied through irrigation water, and the potassium ion was modified in the soil solution and in the aerial part of the plant, the CO2 flow in the soil increased with the higher applied CO2 rate, and the soil pH tended to decrease, together with the irrigation water pH. The application of CO2 via water did not change the concentration of the environmental CO2. With the CO2 application via air the atmospheric CO2 increased simultaneously with the application, returning to the normal concentration when the operation was completed. The most adequate period for CO2 application during the development cycle of the crop was verified at the last quarter of the cultivation cycle. The economical analysis indicated the viability of CO2 application via irrigation water for the lettuce crop under the conditions in which these experiments were conducted.

Diferentes práticas de manejo da cultura de cana-de-açúcar foram estudadas por meio da avaliação de propriedades físico-hídricas do solo. Os principais aspectos avaliados foram as variações da umidade do solo, temperatura do solo, fluxo de água no solo, armazenamento da água no solo e escoamento de superficial durante um período de dois anos, um de cana-planta e um de soqueira. As diferentes práticas de manejo foram: i. entrelinha com solo nu; ii. presença de cobertura vegetal na superfície do solo (palhas + ponteiros) após a colheita; e iii. presença de resíduos na superfície do solo provenientes da queima da cana antes da colheita. Algumas variáveis foram amostradas ao longo de uma transeção de 84 pontos, com o objetivo de aplicar técnicas geoestatísticas e a abordagem de espaço de estados. O efeito da cobertura vegetal na superfície do solo, como uma conseqüência da adoção da nova prática de colheita sem queima prévia da cana, reduziu as temperaturas médias na camada superficial do solo na ordem de 7 o C, evitando picos de temperatura na superfície durante o período inicial de estabelecimento da cana soca. A cobertura vegetal, contudo, afetou negativamente o desenvolvimento da cultura reduzindo o número de colmos e seu peso úmido, no presente estudo em torno de 13 %. Por outro lado, a presença da cobertura vegetal não afetou nenhum dos seguintes componentes do balanço hídrico: escoamento superficial, fluxo de água no solo no limite inferior do volume de solo em estudo e o armazenamento de água no solo, sendo o estabelecimento do balanço hídrico da cultura de cana-de-açúcar, prevalecendo estas condições, problemático principalmente devido ao fato de que o escoamento superficial e os fluxos de água no limite inferior do volume de solo considerado foram fortemente afetados pela variabilidade espacial do solo. A análise de espaço de estados aplicada à dados de umidade e temperatura do solo coletados ao longo da transeção espacial de 84 pontos, sugeriu que, em muitas situações, devido ao fato de que os dados de temperatura do solo são mais fáceis e mais rápidos de serem obtidos no campo de que os de umidade, uma medida poderia substituir a outra. Quando esta análise foi aplicada à dados de umidade do solo, matéria orgânica do solo, conteúdo de argila e estabilidade de agregados coletados ao longo da mesma transeção, foi possível identificar como uma variável se relaciona ao comportamento local de outras variáveis e estocasticamente quantificar este relacionamento, levando em consideração os erros associados às observações e ao modelo. Devido a isto, a análise de espaço de estados é uma ferramenta analítica aplicável sob condições locais no campo, podendo, potencialmente, ajudar os agricultores no manejo adequado do solo e dos recursos naturais para o aumento da produção e, simultaneamente, a qualidade do meio ambiente. / Different practices of sugarcane trash management were studied by the evaluation of soil physical and hydrological properties. The main aspects evaluated were changes in soil water content, soil temperature, soil water fluxes, soil water storage and run-off during a period of two years, corresponding to the planted sugarcane crop and the first ratoon crop. The different management practices were: i. interrow with bare soil; ii. trash mulching, maintaining harvest residues (straw + tips) on soil surface; iii. soil with residues of trash burning prior harvest. Some variables were also collected along a 84 point transect aiming to apply geostatistical techniques and state-space approach. The effect of soil surface mulching in sugarcane ratoon crops, as a consequence of the adoption of new harvest practices with no straw burning, can reduce average soil surface layer temperatures by about 7 o C, avoiding peak surface temperatures during the initial period of the ratoon crop establishment. The mulch can, however, affect negatively the crop development reducing the number of stalks and their weight, in the present case by about 13%. On the other hand, mulching did not affect any of the following water balance components: run-off, soil water fluxes at the lower soil volume limit, and soil water storage. The establishment of the water balance of the sugarcane crop, under these prevailing conditions, was problematic mainly due to the run-off and soil water flux components which were strongly affected by soil spatial variability. The state-space approach applied to soil water content and soil temperature data along the 84 point transect suggested that, in many situations, since temperature measurements are easier and quicker to be measured than those of soil water content, one measurement could replace the other. On the other hand, when the state-space analysis was applied to soil water content, soil organic matter, clay content and aggregate stability data set along the same transect, it was possible to identify a variable that relates to the local behavior of several variables and stochastically quantify that relationship accounting for both, measurement and model errors. Due to the fact that the state-space approach is an analytical tool applicable to local field conditions, it potentially helps farmers to manage soil and soil resources adequately to maximize crop production and to simultaneously improve the quality of the local environment.

O presente trabalho teve como objetivo principal a aplicação de uma metodologia, empregando técnicas de estatística clássica, geoestatística e geoprocessamento, para o mapeamento da variabilidade espacial do potencial produtivo em um talhão com clones de Eucalypt us grandis, aos 6,3 anos de idade, e analisar sua relação com atributos do solo e do relevo, dentro de uma abordagem denominada Silvicultura de Precisão. A investigação foi conduzida numa área de 8,4 ha, com relevo acidentado, pertencente à Suzano Bahia Sul Celulose, em Paraibuna, SP. Foi instalada, na área experimental, uma grade irregular totalizando 41 pontos amostrais, nos quais foram coletados dados referentes às suas coordenadas planas, para georreferenciamento da área de estudo; cotas altimétricas; atributos da planta, mais especificamente DAP e altura total; e amostras de solo na profundidade de 0-20cm, para análises químicas, físicas e de umidade. Inicialmente foram realizados o resumo estatístico e a análise exploratória do conjunto de dados de cada variável, utilizando-se os pacotes estatísticos Excel, SAS e Statistica. Posteriormente foram ajustados, no GS+ e no Geoeas, semivariogramas para as variáveis, definindo-se os parâmetros necessários para a krigagem. Após isso, foi avaliado o número ideal de vizinhos para a krigagem e o erro da estimativa por meio da validação cruzada, utilizando-se as funções disponíveis no Geoeas. Por fim, foram gerados, no Surfer, os mapas de contorno e de superfície contínua (MDT e MDE) das variáveis em estudo. De posse dos modelos digitais das variáveis, foram determinadas estatisticamente, no SIG Idrisi, por meio de análise de correlação e regressão espacial entre mapas (regressão pixel-a-pixel), as correlações e relações entre potencial produtivo (IS) e atributos do solo e do relevo, assim como o ajuste de modelos estatísticos capazes de predizer o valor do índice de sítio por meio dos valores dos atributos do solo e do relevo. Os resultados mostraram que o melhor modelo de regressão linear múltipla espacial ajustado explicou 79% das variações do IS. Todas as variáveis apresentaram dependência espacial, exceto B e MO, sendo que o modelo esférico apresentou o melhor ajuste para os semivariogramas. Também foram determinadas estatisticamente, no Statistica e SAS, por meio de análise de correlação e regressão linear simples, que não leva em consideração a posição espacial dos dados, as correlações e relações entre IS e atributos do solo e do relevo. A partir da análise de regressão linear múltipla (métodos "todas as regressões possíveis" e "passo-a-passo") foram ajustados modelos estatísticos capazes de predizer o valor de IS por meio dos valores dos atributos do solo e relevo. O melhor modelo de regressão linear múltipla ajustado explicou 65% das variações do IS. Os resultados obtidos permitiram identificar os atributos que influenciam no potencial produtivo do talhão, com destaque para: cotas e alumínio, de forma indireta; e umidade, argila total, areia total, areia muito grossa, manganês e soma de bases, de forma direta. Foram identificadas relações entre a variabilidade dos atributos estudados na área experimental, com destaque para a relação entre a distribuição de cotas, areia total, argila total e alumínio com a do Índice de Sítio; e entre a de cotas, areia total, argila total, areia muito grossa e umidade. No geral as áreas de maior potencial produtivo apresentaram menores teores de alumínio, argila total e umidade; maiores teores de manganês, soma de bases, areia total e areia muito grossa; além de ocuparem posição menos elevada no relevo, ou seja, cotas mais baixas. Este cenário determina maior porosidade e permeabilidade ao solo, beneficiando a aeração, penetração e crescimento do sistema radicular, favorecendo a absorção de nutrientes e água pelas raízes, assim como a exploração de reservas hídricas e de nutrientes das camadas subsuperfíciais do solo. / The main purpose of this work was the application of a methodology, using classic statistics, geostatistics and geoprocessing techniques, to the mapping of the spatial variability of productive potential in a stand with clones of 6.3 year-old Eucalyptus grandis, and to analyze its relationship with attributes of soil and relief, by an approach denominated Precision Forestry. The investigation was carried out in an area of 8.4 ha, with hilly topography, belonging to the Suzano Bahia Sul Celulose, in Paraibuna, SP. It was installed, in the experimental area, an irregular grid totaling 41 sampling points, where data were collected related to their plane coordinates, for georreferencing of the study area; as well as altimetric data; attributes of plant, more specifically DBH and total height; and soil samples at the depht of 0-20cm, for chemical, physical and moisture analysis. Initially the statistical summary and the exploratory analysis of the data of each variable were accomplished, being used the statistical packages Excel, SAS and Statistica. Afterwards, the semivariograms for the variables were adjusted, in GS+ and in Geoeas, being defined the parameters needed for the kriging. After that, the ideal number of neighbors was evaluated for the kriging and the error of estimate by cross validation, being used the available functions in Geoeas. Finally, the contour maps and the continuous surfaces (DTM and DEM) of the studied variables were generated, in the software Surfer. With the digital models of the variables, were determined, in the GIS Idrisi, by correlation analysis and spatial regression among maps (regression pixel-by-pixel), the correlations and relationships among productive potential (SI) and attributes of soil and relief, as well as the adjustment of statistical models capable to predict the value of the site index by values of the attributes of soil and relief. The results showed that the best model of adjusted spatial multiple linear regression explained 79% of the variations in the SI. All the variables presented spatial dependence, except B and OM, and the spherical model presented the best adjustment for the semivariograms. Also, the correlations and relationships between SI and attributes of soil and relief were statistically determined, in Statistica and SAS, by correlation analysis and simple linear regression, that do not take into consideration the spatial location of the data. Starting from the analysis of multiple linear regression (methods "all possible regressions" and "stepwise"), statistical models were adjusted, being capable to predict the value of SI by values of the attributes of soil and relief. The best model of adjusted multiple linear regression explained 65% of the variations in the SI. The obtained results allowed identifying the attributes that influence the productive potential of the stand, mainly: altimetric levels and aluminum, in an indirect way; and moisture, total clay, total sand, very coarse sand, manganese and sum of bases, in a direct way. Relationships were identified among the variability of the studied attributes in the experimental area, mainly the relationship among the distribution of altimetric levels, total sand, total clay and aluminum with the Site Index; and among the altimetric levels, total sand, total clay, very coarse sand and moisture. In general, areas with a higher productive potential presented lower contents of aluminum, total clay and moisture; higher contents of manganese, sum of bases, total sand and very coarse sand. They are at the lowest locations in the relief, in other words, lower altimetric levels. This scenery determines higher porosity and permeability to the soil, allowing better aeration, penetration and growth of the root system, favoring the absorption of nutrients and water by the roots, as well as the exploration of water and nutrients reserves in the subsuperficial soil layer.

A utilização de herbicidas pode modificar a dinâmica do nitrogênio nos agroecossistemas e, como consequência, a disponibilidade do nutriente às plantas e microrganismos. Estas mudanças podem ocorrer devido às alterações fisiológicas ocasionadas nas plantas e/ou devido ao efeito dos herbicidas na atividade e composição da comunidade microbiana do solo, a qual tem funções importantes nas transformações do N no sistema. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho de tese: 1- avaliar as perdas de nitrogênio do sistema solo-planta, sem distinção às vias de saída, após a aplicação de herbicidas em Pennicetum glaucum, Avena strigosa e Brachiaria ruziziensis; 2- avaliar a concentração de NH4 + na planta, a emissão de NH3 via foliar e a volatilização de NH3 pelo solo após aplicação de glyphosate em B. decumbens; 3 avaliar a exsudação de compostos nitrogenados por B. decumbens após aplicação dos herbicidas glyphosate, glufosinato de amônio e paraquat; e 4 avaliar a mineralização do N da palha de P. glaucum e A. strigosa dessecados com herbicidas e o aproveitamento do N proveniente da palha por plantas de milho. O herbicida glyphosate aumentou a concentração de NH4 + em plantas de B. decumbens e, como consequência, a emissão de NH3 via foliar em duas espécies de plantas do gênero Brachiaria. A volatilização de NH3 pelo solo não foi afetada pela utilização do herbicida glyphosate. As perdas de N do sistema solo-planta foram maiores após aplicação dos herbicidas glyphosate e glufosinato de amônio em P. glaucum, B. decumbens e B. ruziziensis. No entanto, em A. strigosa as perdas não foram afetadas por estas moléculas. Os herbicidas glyphosate e glufosinato de amônio modificaram a partição do N nas espécies estudadas, ocorrendo redução no conteúdo de N nas folhas. As perdas de N do sistema e a partição do N nas plantas não foram afetadas pelo herbicida paraquat, aplicado em B. ruziziensis e A. strigosa. A exsudação de compostos nitrogenados foi maior após aplicação dos herbicidas glyphosate, glufosinato de amônio e paraquat em B. decumbens. A mineralização do N de resíduos culturais de P. glaucum e A. strigosa foi reduzida pela dessecação destas espécies com os herbicidas glyphosate e glufosinato, sendo observado menor conteúdo de N proveniente do fertilizante no milho cultivado em solo com palha proveniente de plantas dessecadas. No entanto, a massa seca de grãos e das plantas de milho não foram afetadas pela utilização de herbicidas na dessecação das espécies utilizadas como cobertura. O carbono da biomassa microbiana e a conversão de amônio em nitrato foram menores no solo com palha de P. glaucum dessecado com herbicidas em relação à testemunha. Com base nos resultados obtidos neste trabalho de tese, conclui-se que os herbicidas glyphosate, glufosinato de amônio e paraquat podem afetar a dinâmica do N nos agroecossistemas, reduzindo a disponibilidade de N às plantas. Estes resultados apontam a necessidade de desenvolvimento de novas pesquisas, visando conhecer a real magnitude dos impactos causados pelo uso de herbicidas nos processos relacionados ao ciclo do nitrogênio. As informações obtidas neste trabalho de tese e pesquisas futuras relacionadas ao tema podem ser úteis para elaboração de estratégias de manejo que aumentem o aproveitamento do N pelas culturas e reduzam o impacto ambiental ocasionado pelo uso de fertilizantes e herbicidas. / Herbicide adoption might modify nitrogen dynamics in agroecossystems and, for consequence, nutrient availability for plants and microorganisms. These modifications may occur because of plant physiologic changes and/or due to herbicide effects on activity and composition of soil microbial community, which has important functions on system N modifications. In this context, thesis was developed with the following objectives: 1- Evaluating nitrogen losses in soilplant system, with no distinction to exit ways, after herbicide application in Pennicetum glaucum, Avena strigosa and Brachiaria ruziziensis; 2 Evaluating NH4 + plant concentration, NH3 emission by leaves and soil NH3 volatilization after herbicide application in B. decumbens; 3- Evaluating nitrogen compounds exudation by B. decumbens after the application of the herbicides glyphosate, ammonium-glufosinate or paraquat; and 4- Evaluating nitrogen mineralization of P. glaucum e B. decumbens straw previously desiccated with herbicides and N-straw usefulness by corn plants. Glyphosate increased NH4 + concentration in plants of B. decumbens and, by consequence, NH3 leaf emission in two plant species of Brachiaria genus. Ammonia volatilization from soil was not affected by application of the herbicide glyphosate. Nitrogen losses of the soil-plant system were larger after glyphosate and ammonium-glufosinate application on P. glaucum, B. decumbens and B. ruziziensis. However, for A. strigosa, the losses were not affected by herbicide application. The herbicides glyphosate and ammonium-glufosinate modified species N partition, reducing N amount in leaves. System nitrogen losses and N plant partition were not affected by the herbicide paraquat, applied on B. ruziziensis and A. strigosa. Nitrogen compounds exudation was higher after application of the herbicides glyphosate, ammonium-glufosinate or paraquat on B. decumbens. Nitrogen mineralization from crop residues of P. glaucum e A. strigosa was reduced by crop desiccation with the herbicides glyphosate and ammonium-glufosinate, being observed smaller N-fertilizer amount in corn grown in soil with straw of these covering crops. Thus, kernel dry mass and whole plant dry mass were not affected by herbicide application for P. glaucum e A. strigosa desiccation. Microbial biomass carbon and ammonium-nitrate conversion were smaller in soil covered with P. glaucum straw previously desiccated with herbicides when compared to the check. Based on the results reached in this thesis, one could conclude that glyphosate, ammonium-glufosinate and paraquat may affect nitrogen dynamics at agroecossystems, reducing N availability for crops. These results indicate the necessity for developing new researches, aiming to know the real magnitude of the impacts caused by herbicides in the processes of nitrogen cycle. The information obtained in the work and in future researches related to the theme might be useful for creating management strategies that increase N crop usefulness and reduce environmental impact caused by herbicide and fertilizer adoption.

O uso de efluente de esgoto tratado (EET) na agricultura apresenta-se como uma alternativa viável por se tratar de uma fonte de umidade e de nutrientes minerais aos sistemas agrícolas, aliado à redução da utilização de água de boa qualidade na irrigação, bem como a diminuição da descarga do EET nos rios, minimizando assim possíveis danos ambientais. Entretanto, deve-se ressaltar a importância do monitoramento contínuo do sistema solo-planta em razão do risco da utilização de águas residuárias, sobretudo aquelas ricas em sódio. Desse modo, esse trabalho teve como objetivo contribuir para o conhecimento dos efeitos da aplicação de EET no sistema solo-cana-de-açúcar, avaliando possíveis alterações químicas do solo e da planta, e a qualidade do caldo. O experimento foi instalado num campo experimental situado em Lins, São Paulo. A adubação mineral de plantio consistiu na aplicação de metade da dose recomendada do adubo nitrogenado, 15 kg ha-1 de N (nitrato de amônio), 120 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato simples) e 80 kg ha-1 de K2O (cloreto de potássio). O delineamento experimental foi em blocos completos com parcelas subdivididas no tempo com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: SI, sem irrigação; 100 %, umidade do solo na capacidade de campo; 125, 150 e 200% que corresponderam a 25, 50 e 100% a mais da umidade do solo na capacidade de campo, respectivamente. Foram observados aumentos nas concentrações de sódio (Na) nas folhas, fósforo (P) e cálcio (Ca) no caldo, e potássio (K) no colmo. Para os micronutrientes houve diminuições nas concentrações de manganês (Mn) e zinco (Zn) na folha, no caldo e no colmo, e no caso do ferro (Fe) a diminuição ocorreu no caldo. A irrigação com EET não ocasionou prejuízos a qualidade dos colmos industrializáveis. As maiores produtividades foram observadas nos tratamentos 100 e 150, 247,33 e 232,81 t ha-1, respectivamente. No solo, houve incrementos do pH, das concentrações de P, Na, B e Fe, e um decréscimo nas concentrações de Ca, magnésio (Mg), K e cobre (Cu). Os teores de matéria orgânica (MO) decresceram em todo perfil do solo e, os teores de carbono total (CT) e nitrogênio total (NT) não apresentaram alterações em razão da irrigação com EET. A não utilização da dose completa do adubo nitrogenado não implicou na queda da produtividade da cana-planta. As perspectivas para a irrigação da cana-de-açúcar com EET são promissoras, demandando estudos de longo prazo para confirmação dos resultados até agora obtidos e também para o monitoramento de possíveis prejuízos que possam vir a ocorrer no sistema solo-planta. / The use of treated sewage effluent (TSE) in agriculture is a viable alternative once it is a source of humidity and mineral nutrients to the agricultural systems, allied to the reduction of good quality water consumption for agricultural irrigation, as well as the reduction of the discharge of TSE in the water courses, thus minimizing possible environmental damages. However, it should be standed out the importance of the continuous monitoring of the soil-plant system because of the risks represented by the wastewater use, overall those rich in sodium. In this manner, this work aimed to contribute to the knowledge of TSE application effects in the soil-sugarcane system, evaluating the chemical alterations of the soil and the plant, and also the quality of the soup. The experiment was installed in an experimental area situated at Lins, São Paulo State. The mineral fertilization at planting was half of the recommended nitrogen dose, 15 kg ha-1 of N (ammonium nitrate), and also 120 kg ha-1 of P (single superphosphate) and 80 kg ha-1 of K (potassium chloride). The experimental design was in complete blocks with split plots in time, with five treatments and four replicates. Applied treatments were: SI, without irrigation; 100%, soil humidity at the field capacity; 125, 150 and 200% that corresponded to 25, 50 and 100% more soil humidity than the field capacity, respectively. Increases in the concentrations of sodium (Na) in the leaves, phosphorus (P) and calcium (Ca) in the soup, and potassium in the culms were observed. Considering the micronutrients, reductions on the concentrations of manganese (Mn) and zinc (Zn) in the leaves, culms and soup occurred, while in the case of iron (Fe), observed reductions occurred for the soup. TSE irrigation has not prejudiced the quality of the industrialized culms. The highest yields were observed in the treatments 100 and 150, 247.33 and 232.81 t ha-1, respectively. Increments of the values of pH and concentrations of P, Na, boron (B) and Fe were obtained in the soil, while, in the case of Ca, magnesium (Mg), K and cupper (Cu) concentrations in the soil decreased. The organic matter levels decreased all over the soil profile and, the levels of total carbon (TC) and total nitrogen (TN) were not altered by the irrigation with TSE. The non-use of the mineral N fertilizer complete dose did not imply in the fall of the sugarcane-plant productivity. The perspectives for sugarcane irrigation with wastewater are promising, demanding however long-term studies in order to confirm the results obtained till the present moment, and also to the monitoring of possible damages that may occur in the soil-plant system.

O uso de modelos para estimativa do potencial de produção é um importante instrumento para avaliar as interações entre o comportamento produtivo de culturas e as condições do ambiente. Uma das alternativas consiste em relacionar o rendimento de matéria seca e o total de radiação fotossinteticamente ativa interceptada (PAAnt) pela cultura, durante o seu ciclo. Seguindo este princípio básico, com o objetivo de ajustar modelos de estimativa da produção de matéria seca aérea de milho, foi conduzido experimento de campo na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEAlUFRGS), em Eldorado do Sul (30°05'22" S e 51°39'08"W e altitude aproximada de 40 m). Os tratamentos avaliados foram: pacelas irrigadas, com solo mantido próximo a capacidade de campo e parcelas não irrigadas. A ocorrência do déficit hídrico durante o crescimento vegetativo causou atraso nos estádios fenológicos e necessidade de maior aCÚInulode graus-dia para o milho completar o ciclo. Os modelos que me1h.orse ajustaram para estimativa do IAF e da MS aérea em função do aCÚInulode graus-dia foram equações de segundo e terceiro graus, respectivamente. A disponibilidade hídrica ocasionou um comportamento diferenciado entre os tratamentos, afetando negativamente IAF e MS. Os resultados confirmaram que, para estimativa da MS aérea de milho em função do somatório de radiação fotossinteticamente ativa interceptada, o modelo linear é o que melhor se ajusta. Em condições potenciais (sem restrição hídrica) a eficiência de utilização da radiação foi de 2,6 g MS aérea para cada MJ de PAAnt, na ordem de grandeza prevista para espécies de metabolismo C4, sendo reduzida quando a cultura foi submetida ao déficit hídrico. / The use of mathematical models to estimate the potential yield of a crop is an important Ínstrument to evaluate the interactions between crop productivity and the environrnent. One such model uses the relationship between dry matter yield and the total photossynthetica1lyactive radiation intercepted (PARint) by the crop during its growth cyc1e. The objective of this study was to check the fitness of mathematical models to estimate dry matter production in maize. The experiment was performed under field conditions at the Agronomic Research Station of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS) located in Eldorado do Sul (30°05'22" S, 51°39'08" W, altitude 40 m). Two treatments were evaluated: irrigated plants, with soil kept close to field capacity, and plants subjected to drought. Drought during vegetative growth caused a delay on maize phenological states with the need of a bigger sum of degree days to complete its cycle. The best fit models to predict LAl and DM were from second and third degree equations, respectively. The results also showed that for the estimate of DM as a function of PAR intercepted the best fit was a linear equation model. Under non-limiting conditions the radiation use efficiency of maize was 2.6g DM / MJ PARint, at expected the magnitude for species with the C4 metabolism, and it was decreased when subjected to water deficit.

O uso de modelos para estimativa do potencial de produção é um importante instrumento para avaliar as interações entre o comportamento produtivo de culturas e as condições do ambiente. Uma das alternativas consiste em relacionar o rendimento de matéria seca e o total de radiação fotossinteticamente ativa interceptada (PAAnt) pela cultura, durante o seu ciclo. Seguindo este princípio básico, com o objetivo de ajustar modelos de estimativa da produção de matéria seca aérea de milho, foi conduzido experimento de campo na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEAlUFRGS), em Eldorado do Sul (30°05'22" S e 51°39'08"W e altitude aproximada de 40 m). Os tratamentos avaliados foram: pacelas irrigadas, com solo mantido próximo a capacidade de campo e parcelas não irrigadas. A ocorrência do déficit hídrico durante o crescimento vegetativo causou atraso nos estádios fenológicos e necessidade de maior aCÚInulode graus-dia para o milho completar o ciclo. Os modelos que me1h.orse ajustaram para estimativa do IAF e da MS aérea em função do aCÚInulode graus-dia foram equações de segundo e terceiro graus, respectivamente. A disponibilidade hídrica ocasionou um comportamento diferenciado entre os tratamentos, afetando negativamente IAF e MS. Os resultados confirmaram que, para estimativa da MS aérea de milho em função do somatório de radiação fotossinteticamente ativa interceptada, o modelo linear é o que melhor se ajusta. Em condições potenciais (sem restrição hídrica) a eficiência de utilização da radiação foi de 2,6 g MS aérea para cada MJ de PAAnt, na ordem de grandeza prevista para espécies de metabolismo C4, sendo reduzida quando a cultura foi submetida ao déficit hídrico. / The use of mathematical models to estimate the potential yield of a crop is an important Ínstrument to evaluate the interactions between crop productivity and the environrnent. One such model uses the relationship between dry matter yield and the total photossynthetica1lyactive radiation intercepted (PARint) by the crop during its growth cyc1e. The objective of this study was to check the fitness of mathematical models to estimate dry matter production in maize. The experiment was performed under field conditions at the Agronomic Research Station of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS) located in Eldorado do Sul (30°05'22" S, 51°39'08" W, altitude 40 m). Two treatments were evaluated: irrigated plants, with soil kept close to field capacity, and plants subjected to drought. Drought during vegetative growth caused a delay on maize phenological states with the need of a bigger sum of degree days to complete its cycle. The best fit models to predict LAl and DM were from second and third degree equations, respectively. The results also showed that for the estimate of DM as a function of PAR intercepted the best fit was a linear equation model. Under non-limiting conditions the radiation use efficiency of maize was 2.6g DM / MJ PARint, at expected the magnitude for species with the C4 metabolism, and it was decreased when subjected to water deficit.