As reações de adsorção e dessorção afetam a disponibilização de nutrientes para plantas, bem como a mobilidade de íons metálicos, pesticidas e outros solutos no solo. O presente trabalho objetivou avaliar a adsorção de manganês em amostras de um Latossolo Vermelho (LV) e de um Neossolo Quartzarênico (RQ) na ausência e presença dos agentes complexantes glifosato e etilenodiaminotetraacetato (EDTA). Para tanto, foram realizados ensaios de adsorção com o método batch utilizando-se soluções de MnSO4 que apresentaram as seguintes concentrações de Mn2+: 0; 10,5; 21; 31,5; 42; 59,5 e 70 mg L-1 em CaCl2 0,01 mol L-1, na presença de glifosato e na presença conjunta de glifosato e EDTA. Os resultados mostraram que a adsorção de manganês foi maior no LV em relação ao RQ, possivelmente em decorrência dos maiores teores de argila e de matéria orgânica do primeiro solo. Cálculos de especiação iônica realizados com o software Visual MINTEQ indicaram predomínio da forma livre de manganês em todas as soluções utilizadas nos ensaios de adsorção. Simulações realizadas com o referido programa computacional indicaram que o baixo grau de complexação do íon Mn2+ pelo glifosato deveu-se ao caráter ácido das soluções preparadas com esse complexante. Desse modo, a diminuição verificada para a adsorção de manganês em ambos os solos (63% para o LV e 79 % para o RQ) deveuse essencialmente ao menor valor de pH conferido ao solo pela adição de soluções contendo glifosato e portanto à redução da capacidade de troca catiônica dos mesmos solos. / Both sorption and desorption reactions that take place on the solid-liquid interface exert remarkable influence not only on plant nutrient availability but also on the soil fate of other solutes like metals and pesticides. The present research aimed at evaluating the manganese adsorption by samples of a Typic Hapludox and a Typic Quartzipsammnet in the presence and absence of the complexing agents ghyphosate and ethylenediaminetetraacetate (EDTA). For this, batch adsorption studies were carried out by using a set of 0.01-mol L-1 CaCl2 solutions presenting 0, 10.5, 21, 31.5, 42, 59.5 e 70 mg L-1 of Mn2+ added as MnSO4 with and without ghyphosate and ghyphosate + EDTA. In all treatments, the Oxisol was able of retaining more Mn2+ than the Entisol, which can be ascribed to its greater clay and organic matter contents. Chemical speciations carried out with Visual MINTEQ software showed that the free ion Mn2+ predominated in all solutions employed in the adsorption studies, which was due to their low pH values. In fact, simulations done with Visual MINTEQ indicated that the complexation of Mn2+ by glyphosate becomes meaningful only at high pH values. Therefore, the less Mn2+ adsorption observed in both soils in the presence of glyphosate was probably due the lowering effect of the acid solutions presenting this herbicide on the cation exchange capacities of the studied soils.

No Brasil, a decisão sobre a limpeza das áreas contaminadas com isótopos radioativos é atualmente realizada caso-a-caso, desde que não há nenhuma orientação ou recomendação geral que suporte as ações a serem tomadas nas fases iniciais de identificação do problema. Para os produtos químicos convencionais, a CETESB - órgão governamental responsável por prevenir e controlar a poluição ambiental no Estado de São Paulo - estabeleceu valores de referência de qualidade, prevenção e intervenção, como a primeira etapa para implementar ações de remediação baseada na avaliação de risco à saúde humana. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia para o estabelecimento de valores orientadores para a contaminação radioativa do solo, tanto quanto possível consistente e compatível com a metodologia adotada pela CETESB para os locais contaminados com os produtos químicos convencionais. As seguintes etapas foram seguidas neste estudo: desenvolvimento conceitual do cenário e do modelo; codificação das equações em planilha eletrônica; seleção dos valores apropriados e distribuição estatística dos dados de entrada; e derivação dos níveis de intervenção para radionuclídeos selecionados usando o método de Monte Carlo. O modelo matemático desenvolvido foi baseado principalmente nas equações usadas pela U.S. Environmental Protection Agency (EPA) e pelo National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Apresentam-se valores de intervenção e prevenção para 3 cenários de exposição: agrícola, residencial e industrial, tendo como receptores, adultos e crianças de 10 anos; os radionuclídeos considerados foram: 3H, 14C, 32P, 35S, 45Ca, 51Cr, 90Sr, 125I, 131I, 134Cs, 137Cs, 210Pb, 226Ra, 228Ra, 232Th, 238U, 239Pu e 241Am. Valores de referência de qualidade foram determinados para os radionuclídeos 40K, 137Cs, 210Pb, 226Ra, 228Ra, 228Th, Th-nat e U-nat. Os resultados obtidos neste estudo estão de acordo com aqueles reportados pelo NCRP, considerando-se a existência de diferenças nos modelos adotados e nos valores de entrada utilizados. / At the present, decision about clean-up of Brazilian sites contaminated with radioactive isotopes is addressed on a case-by-case basis, since there is no general guidance or recommendation to support actions in early phases of the problem identification. For chemicals, CETESB - the governmental organization responsible for preventing and controlling environmental pollution in São Paulo State - established background values, prevention and intervention, as the first step to implement a remediation actions based on human health risk assessment. The aim of this study was to develop a methodology for the establishment of target values for radioactive soil contamination, as far as possible consistent and compatible with the approach adopted by CETESB for sites contaminated with chemicals. The following steps have been addressed in this study: conceptual scenario and model development; codification of the equations in an electronic spreadsheet; selection of proper range and statistical distribution of the input values; derivation of the intervention levels for selected radionuclides using Monte Carlo methods. The mathematical model developed was mainly based on the equations used by the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) and by the National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) for soil screening purposes. Intervention and prevention values are presented for adult and 10 years old child, for each 3 exposure scenarios: agricultural, residential and industrial; the following radionuclides were considered: 3H, 14C, 32P, 35S, 45Ca, 51Cr, 90Sr, 125I, 131I, 134Cs, 137Cs, 210Pb, 226Ra, 228Ra, 232Th, 238U, 239Pu and 241Am. Quality reference values were determined for 40K, 137Cs, 210Pb, 226Ra, 228Ra, 228Th, Th-nat e U-nat. Results obtained in this study showed a good agreement with those reported by NCRP, considering that the equations and the input data used in both models are not the same ones.

A repressão ao tráfico de drogas tem sido um dos principais focos de ação da segurança pública nacional e internacional, devido aos graves problemas de saúde pública associados ao consumo, bem como a grande quantidade de crimes associados ou resultantes deste consumo. Os resultados do Relatório Mundial de Drogas de 2013 das Nações Unidas mostram que a demanda estimada por drogas não está reduzindo consideravelmente. Conforme este relatório, a maconha continua sendo a substância ilícita mais utilizada no mundo, embora tenha havido uma redução no crescimento de seus usuários. Uma das formas de combater o tráfico de drogas, direcionando as investigações e apontando as possíveis rotas, é a identificação de sua origem pela rastreabilidade. Isso pode ser realizado através da observação da composição química ou orgânica do material, baseando‐se no conceito de marcadores. No caso da maconha, em que o uso direto de partes da planta, os marcadores podem ser identificados na composição da própria planta, influenciados pelas características genotípicas das plantas e pelas condições ambientais a que estas estão submedidas durante o desenvolvimento. Assim, foram realizadas análises da concentração química elementar, das relações isotópicas de 15N/14N e 13C/12C e de marcadores genéticos específicos em amostras de Cannabis coletadas em diferentes pontos ou locais de cultivo no Nordeste brasileiro, cultivadas em ambiente controlado e apreendidas em ações policiais, a fim de identificar corretamente o local de cultivo (rastrear sua origem). Os resultados obtidos foram processados no método estatístico multivariado de análise discriminante múltipla. As análises de concentração química elementar e o sistema de marcadores genéticos utilizados para rastrear a origem da Cannabis mostraram capacidade de classificar corretamente as amostras avaliadas, de acordo com o seu local de cultivo ou coleta. Por outro lado, a relação isotópica não foi adequada para separar as amostras de tecido vegetal de Cannabis, de acordo com seu local de cultivo ou coleta no Nordeste brasileiro. Dessa forma, verificou-se que as análises da concentração química elementar e de genotipagem por sistema de marcadores (multiplex 13-loci STR) podem ser utilizadas como marcadores ou indicadores para rastrear a origem de amostras de Cannabis, inclusive com a exatidão necessária para uso policial e forense. / The repression of drug trafficking has been one of the main action focus of national and international public security, due to the serious public health problems associated to the drug consumption, as well as the large amount of crimes associated or resulting from drug consumption. The results of World Report on Drugs of 2013 by the United Nations show that the estimated demand for drugs is not reducing considerably. According to this report, marijuana continues to be the most used illicit substance in the world, although there had been a reduction in the increase of its users. One of the ways to combat drug trafficking, leading investigations and pointing out possible routes, is the identification of its origin through traceability. That can be accomplished through the observation of the chemical or organic material composition, based on markers concept. In the case of marijuana, in which direct use of parts of the plant, the markers can be identified in the composition of the plant itself, influenced by the plant genotypic characteristics and the environmental conditions to which they are submeasured during development. Thus, analysis of elemental chemical concentration, stable isotopes analysis (15N/14N and 13C/12C) and specific genetic markers were performed on Cannabis samples collected in different cultivation sites in Brazilian Northeast, samples from plants grown in a controlled environment and police seized samples, in order to identify correctly the cultivation place (trace its origin). The achieved results were processed in the multiple discriminant analysis (MDA). The analysis of elemental chemical concentration and the genetic markers system used to trace the origin of Cannabis showed the ability to classify correctly the evaluated samples, according to their cultivation or collection site. On the other hand, the stable isotopes analysis was not suitable for sorting out the samples of Cannabis plant tissue, in accordance with their cultivation place in Brazilian Northeast. Therefore, it has verified that analysis of elemental chemical concentration and genotyping by markers system (multiplex 13 – loci STR) may be used as markers or indicators to trace out the origin of Cannabis samples, even with the required accuracy for police and forensic use.

No Brasil, a decisão sobre a limpeza das áreas contaminadas com isótopos radioativos é atualmente realizada caso-a-caso, desde que não há nenhuma orientação ou recomendação geral que suporte as ações a serem tomadas nas fases iniciais de identificação do problema. Para os produtos químicos convencionais, a CETESB - órgão governamental responsável por prevenir e controlar a poluição ambiental no Estado de São Paulo - estabeleceu valores de referência de qualidade, prevenção e intervenção, como a primeira etapa para implementar ações de remediação baseada na avaliação de risco à saúde humana. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia para o estabelecimento de valores orientadores para a contaminação radioativa do solo, tanto quanto possível consistente e compatível com a metodologia adotada pela CETESB para os locais contaminados com os produtos químicos convencionais. As seguintes etapas foram seguidas neste estudo: desenvolvimento conceitual do cenário e do modelo; codificação das equações em planilha eletrônica; seleção dos valores apropriados e distribuição estatística dos dados de entrada; e derivação dos níveis de intervenção para radionuclídeos selecionados usando o método de Monte Carlo. O modelo matemático desenvolvido foi baseado principalmente nas equações usadas pela U.S. Environmental Protection Agency (EPA) e pelo National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Apresentam-se valores de intervenção e prevenção para 3 cenários de exposição: agrícola, residencial e industrial, tendo como receptores, adultos e crianças de 10 anos; os radionuclídeos considerados foram: 3H, 14C, 32P, 35S, 45Ca, 51Cr, 90Sr, 125I, 131I, 134Cs, 137Cs, 210Pb, 226Ra, 228Ra, 232Th, 238U, 239Pu e 241Am. Valores de referência de qualidade foram determinados para os radionuclídeos 40K, 137Cs, 210Pb, 226Ra, 228Ra, 228Th, Th-nat e U-nat. Os resultados obtidos neste estudo estão de acordo com aqueles reportados pelo NCRP, considerando-se a existência de diferenças nos modelos adotados e nos valores de entrada utilizados. / At the present, decision about clean-up of Brazilian sites contaminated with radioactive isotopes is addressed on a case-by-case basis, since there is no general guidance or recommendation to support actions in early phases of the problem identification. For chemicals, CETESB - the governmental organization responsible for preventing and controlling environmental pollution in São Paulo State - established background values, prevention and intervention, as the first step to implement a remediation actions based on human health risk assessment. The aim of this study was to develop a methodology for the establishment of target values for radioactive soil contamination, as far as possible consistent and compatible with the approach adopted by CETESB for sites contaminated with chemicals. The following steps have been addressed in this study: conceptual scenario and model development; codification of the equations in an electronic spreadsheet; selection of proper range and statistical distribution of the input values; derivation of the intervention levels for selected radionuclides using Monte Carlo methods. The mathematical model developed was mainly based on the equations used by the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) and by the National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) for soil screening purposes. Intervention and prevention values are presented for adult and 10 years old child, for each 3 exposure scenarios: agricultural, residential and industrial; the following radionuclides were considered: 3H, 14C, 32P, 35S, 45Ca, 51Cr, 90Sr, 125I, 131I, 134Cs, 137Cs, 210Pb, 226Ra, 228Ra, 232Th, 238U, 239Pu and 241Am. Quality reference values were determined for 40K, 137Cs, 210Pb, 226Ra, 228Ra, 228Th, Th-nat e U-nat. Results obtained in this study showed a good agreement with those reported by NCRP, considering that the equations and the input data used in both models are not the same ones.

O solo é um dos principais recursos naturais para a manutenção da vida e dos ecossistemas terrestres. Contudo, problemas relacionados ao uso e manejo inadequados podem acelerar os impactos da erosão hídrica. As perdas de solo e água neste processo causam o carreamento de nutrientes essenciais para o crescimento e manutenção das plantas com interferência na sustentabilidade agropecuária e ambiental. Além disso, podem acarretar impactos nos corpos d’água com o assoreamento e a eutrofização. A estimativa das perdas de solo pela erosão hídrica em sub-bacias hidrográficas é essencial na predição do estágio de degradação do solo, sobretudo em áreas de semi-intensivo cultivo, como as de café. Assim, o objetivo deste trabalho foi modelar as perdas de solo em relação ao limite da Tolerância de Perda de Solo nos Latossolos Vermelho Distróficos sob plantio de café. O estudo foi conduzido de março de 2015 a janeiro de 2017 na Sub-bacia Hidrográfica do Córrego da Laje, Município de Alfenas, na região Sul de Minas Gerais, Sudeste do Brasil. As perdas de solo por erosão hídrica foram estimadas pela Revised Universal Soil Loss Equation e comparadas à Tolerância de Perda de Solo. Para tanto, foram utilizados os atributos morfológicos, físicos e químicos do solo, bem como de técnicas de geoprocessamento, imagens de sensoriamento remoto e dados da literatura especializada. Os resultados demonstram perdas de solo entre 0,01 e 18,77 Mg ha-¹ ano-¹, com média de 1,52 Mg ha-¹ ano-¹. A Tolerância de Perda de Solo variou de 5,19 a 5,90 Mg ha-¹ ano-¹, com 7,35 % da área com perdas acima do limite mínimo. As áreas com declives mais acentuados e ausência de práticas conservacionistas são decisivas para o aumento das perdas de solo acima da Tolerância de Perda de Solo, sendo prioritárias para a adoção de medidas mitigatórias dos efeitos erosivos. A Revised Universal Soil Loss Equation possibilitou modelar a erosão hídrica e identificar, com rapidez, as áreas com as maiores taxas de perdas de solo, o que contribui para a avaliação e conservação dos solos em bacias e sub-bacias hidrográficas. / Soil is one of the main natural resources for maintaining life in terrestrial ecosystems. However, problems related to improper use and management can accelerate the impacts of water erosion. The losses of soil and water in this process cause the carrying of nutrients essential for the growth and maintenance of the plants with interference in agricultural and environmental sustainability. In addition, they can have impacts on water bodies through silting and eutrophication. The estimation of soil losses by water erosion in sub-basins is essential in predicting the soil degradation stage, especially in areas of semi-intensive cultivation, such as coffee. Thus, the aim of this work was to estimate soil losses in relation to the limit of Soil Loss Tolerance in the Red Oxisols Dystrophic under coffee plantation. The study was conducted from March 2015 to January 2017 in the Córrego da Laje Hydrographic Sub-basin, in the municipality of Alfenas, in the southern region of Minas Gerais, Southeastern Brazil. Soil losses due to water erosion were estimated by Revised Universal Soil Loss Equation and compared to Soil Loss Tolerance. For that, the morphological, physical and chemical attributes of the soil were used, as well as geoprocessing techniques, remote sensing images and specialized literature data. The results show soil losses between 0.01 and 18.77 Mg ha-¹ year-¹, with an average of 1.52 Mg ha-¹ year-¹. The Soil Loss Tolerance ranged from 5.19 to 5.90 Mg ha-¹ year-¹, with 7.35% of the area with losses above the minimum limit. Areas with steeper slopes and absence of sustainable practices are decisive for the increase of soil losses above soil loss tolerance, being priority for the adoption of mitigating measures of erosive effects. The Revised Universal Soil Loss Equation has been able to model water erosion and identify the areas with the highest rates of soil loss quickly, which contribute to the assessment and conservation of soils in watersheds and sub-basins.

Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2015-12-23T15:02:55Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Monique Rodrigues da Silva Maia.pdf: 4087318 bytes, checksum: 9d332fb986362ae07d25667bf3359ebc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-23T15:02:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Monique Rodrigues da Silva Maia.pdf: 4087318 bytes, checksum: 9d332fb986362ae07d25667bf3359ebc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-07-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Amazon Basin is very diverse in soils. Such heterogeneity is due to the geological events that have occurred through time as well as the diversity of parent material, in which reminiscent of old rock fragments occur along with recent exposed rocks. With the strong weathering conditions from high temperatures, intense rainfall and biological activity, the structure of rocks and sediments are modified and release nutrients in the soil. Such elements are very important to sustain vegetation and largely control the dynamics of the forest. Efforts to determine the characteristics of Amazonian soils have been made in the last 50 years, but because of often different methodologies used to survey the soils, the existing information is usually of limited used for ecological research and studies of climate change impacts. Thus there is a perceived need to compile the existing databases and harmonize it using methods to standardize data to create a large scale, and methodology consistent Amazonian soil database. This was the objective of this work. To carry this out, I have compiled the three biggest soil databases for Amazonia: RADAMBRASIL, RAINFOR and WISE, which altogether add up to more than three thousand samples collected and analyzed for the region. The elements studied were carbon (C), nitrogen (N), potassium (K), magnesium (Mg), calcium (Ca) and aluminium (Al). All data was carefully filtered to exclude any samples which were located outside of pristine vegetation areas. Following that, a quadratic spline function was applied to the soil profiles to generate comparable depth to all databases. Once all samples were homogenized, an analysis of spatial variation of soil properties was performed. Such spatial representation of the dataset allowed interpreting the soil nutrient distribution across the basin and its relationship with parent material and geological age. Conclusion is that soil elemental concentration is a function of interactions between quality of parent material and geological age, with the least pedogenetic developed soils on better parent material having the highest elemental concentrations. / A Bacia Amazônica apresenta uma grande diversidade de solos. Essa heterogeneidade se deve aos eventos geológicos ocorridos na região ao longo do tempo e as formações da rocha, podendo encontrar fragmentos de rochas antigas assim como exposição e emersão de rochas e material sedimentar recente. Com a exposição, lixiviação, altas temperaturas e atuação de organismos decompositores (fungos e bactérias), as estruturas das rochas são modificadas e reconfiguradas segundo as ligações de íons e cátions disponíveis nos solos. Esses elementos nos solos são importante para a vegetação e controlam a dinâmica florestal, sendo recurso precursor do desenvolvimento das plantas. Esforços para determinar as características dos solos Amazônicos tem sido feitos nos últimos 50 anos mas devido a metodologias e abordagens divergentes essas informações contribuem de forma limitada para pesquisas de dinâmicas florestais e investigações de mudanças globais. Com isso se fez necessária a compilação de informações e estudos de solos na Bacia Amazônica e harmonização dessas informações para padronizar, agrupar e definir uma base de dados ampla para a região Amazônica que seja metodologicamente consistente. Este foi o objetivo central desta dissertação. Para isso, foram compiladas as três bases de dados disponíveis: RADAMBRASIL, RAINFOR e WISE, somando-se assim mais de três mil amostras de solo coletadas no campo. Os nutrientes avaliados foram Carbono (C), Nitrogênio (N), Potássio (K), Alumínio (Al), Magnésio (Mg), Cálcio (Ca) e Sódio (Na). Os dados foram cuidadosamente pré-processados para selecionar somente amostras de solos em áreas de florestas pristinas. Em seguida, foi aplicada uma função Spline quadrática para a geração de informações comparáveis para as diferentes profundidades de solos amostradas nos três projetos mencionados acima. A partir das amostras homogeneizadas, foram realizadas análises sobre a variabilidade espacial e nas diferentes profundidades dos nutrientes. Esta espacialização dos dados permitiu a caracterização das variações de nutrientes nos diferentes solos Amazônicos e finalmente avaliou-se a distribuição segundo o material de origem e a idade geológica. A média dos valores entre as profundidades mostrou se potencialmente mais interessante para a exploração da variabilidade espacial dos elementos. Em relação ao material de origem e sua idade geológica, conclui-se que as variações na concentrações de elementos no solo ocorrem devido a interações dos efeitos da qualidade do material de origem com sua idade geológica, tendo os solos mais jovens e de melhor material de origem apresentado maiores concentrações de nutrientes dos solos.

Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2016-02-15T19:23:16Z No. of bitstreams: 2 Tese_Bruno Takeshi Tanaka Portela.pdf: 2686500 bytes, checksum: e5cda17096eea4c0b2fbec51a5d20f95 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T19:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_Bruno Takeshi Tanaka Portela.pdf: 2686500 bytes, checksum: e5cda17096eea4c0b2fbec51a5d20f95 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-11-21 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / During the last decades, the understanding of drought impacts became paramount to the understanding of environmental science in the Amazon. Despite of potential large effect of drought on the structure and function of the Amazonian forests, its effects are still poorly understood. Soil carbon stocks are very sensitive to changes in environmental conditions, such as climate alterations, changes in vegetation productivity or land use change. In that context, experiments have been carried out in the Amazon effectively excluding a large fraction of rainfall from forested areas for periods varying from 7 to 10 years. In one of these experiments, I evaluated the influence of extreme drought over the soil carbon stocks up to 2 m deep, using an intensive soil sampling regime for soil C stock determinations, followed by the fractionation of soil organic matter in two contiguous plots in Eastern Amazonia, with one being subjected to the exclusion of ca. 50% of its natural rainfall for the last 10 years and the other being a control plot with natural conditions. For organic matter fractions have been determined. To improve statistical confidence, 40 soil profiles were sampled in each plot and analyzed for soil C content. Profiles were subsequently separated into five groups in each plot, according to the pattern observed in the vertical soil C profile. Similar profiles were used to create bulk samples (per depth) to be analyzed for C fractions and a weighted average was made taking into account the frequencies of each group in each plot. The soil C stock was higher at the drought plot with 106.1 ± 1.8 Mg. C/ha, in comparison to the control plot with 100.6 ± 2.5 Mg C/ha, with the difference being marginally significant at 7% probability (T test: t = 1.82, p=0.07). However, differences were highly significant if compared by soil depth, with the layer from 20 to 100 cm deep corresponding to most of the difference in C stocks between the plots. Approximately 82% of the difference in soil C stocks can be attributed to recently added particulate organic matter (light fraction). The evaluation of changes in the different components of forest carbon cycle suggest that the observed differences in soil C stock between the areas may be associated to changes in root turnover on the drought plot. / Durante as últimas décadas, os possíveis impactos da seca se tornaram primordiais para o entendimento sobre a ciência ambiental na Amazônia. Os efeitos da seca sobre as funções e estrutura do ecossistema na Amazônia são potencialmente grandes, mas permanecem mal definidos. Os estoques de C nos solos são muito sensíveis às mudanças em condições ambientais, como alterações de clima, produtividade vegetal ou mudança no uso da terra e experimentos conduzidos na Amazônia tem tentado excluir uma grande quantidade de chuvas em áreas florestadas em períodos de 7-10 anos. Dentro do escopo de um destes experimentos, foi avaliada a influência de seca extrema simulada na Amazônia nas alterações do estoque de carbono no solo até dois metros de profundidade através de uma amostragem intensiva de solo e fracionamento da matéria orgânica em duas parcelas de 1 hectare, sendo uma controle e uma submetida a exclusão de aproximadamente 50% da chuva. Quatro frações da matéria orgânica do solo que compõem os reservatórios ativos e lentos foram separadas. Para melhor representar a área de estudo, 40 perfis de solo foram coletados e analisados para carbono, sendo então organizados em cinco grupos (grupos O, X, I, II e III) de acordo com a variância estatística da concentração do C observada no perfil vertical do solo nas duas áreas de pesquisa. Em seguida, perfiz semelhantes foram agrupados e amostras compostas foram utilizadas para o fracionamento da matéria orgânica, sendo feita uma média ponderada levando em conta a frequência de cada grupo. Em relação ao estoque de carbono no perfil amostrado (0-200 cm), percebeu-se que o estoque médio de C é maior na parcela seca, com um valor de 106,1 ± 1,8 Mg. C/ha, tendo a parcela de controle um estoque 100,6 ± 2,5 Mg C/ha, sendo encontrada diferença marginalmente significativa (probabilidade de 7%) entre elas (T test: t = 1,82, p=0,07). Observa-se, porém, que as diferenças nos estoques foram significativas se observadas por profundidade, com a camada entre 20-100 cm correspondendo a maior parte da diferença. Aproximadamente 82% da diferença entre os estoques pode ser atribuido a adição de novo material particulado ao solo (fração leve livre). A avaliação das mudanças sofridas pelos diferentes componentes do ciclo de carbono florestal sugerem que as alterações observadas nos estoques de C entre as áreas esteja relacionada a uma maior taxa de reposição de raízes no solo da parcela submetida à seca.

O Brasil é considerado como um dos maiores celeiros do mundo devido ao seu alto potencial de produção nos sistemas agrícolas. A partir da década de 80, começou a se difundir o sistema de semeadura direta, no intuito de corrigir os graves problemas que o preparo convencional estava causando ao solo. Para mobilização de solo somente na linha de semeadura, ferramentas de abertura de sulco para deposição de fertilizantes e sementes foram desenvolvidas. Entretanto, a mobilização do solo depende de fatores como tipo de sulcador de adubo e sua formatação. Assim, o objetivo do trabalho foi quantificar e qualificar, em termos de características físicas, como a mobilização do solo por diferentes mecanismos sulcadores e o tráfego de máquinas interferem na dinâmica da umidade e temperatura no sulco de semeadura e a influência dessas variáveis nos parâmetros de planta. O experimento foi conduzido na Estação Experimental da Agronomia, em Eldorado do Sul (RS), sobre um Argissolo Vermelho, franco-argilo-arenoso, iniciado em 2002 numa área altamente degradada fisicamente. Os tratamentos consistiam de três coberturas do solo no inverno (aveia + ervilhaca; nabo forrageiro e pousio), dois sulcadores de adubo (haste e disco) e condição de com e sem tráfego do rodado do trator. Como cultura de verão, foi implatado o milho, sendo avaliado mobilização no sulco de semeadura, assim como temperatura e umidade do solo durante o ciclo da cultura e condições físicas do solo como densidade e porosidade. Como resultados tem-se que área de solo mobilizada na linha de semeadura foi na ordem de 4 vezes maior no sulcador tipo haste. Os tratamentos tráfego de rodados e tipos de mecanismos sulcadores (haste ou disco) não afetaram significativamente a temperatura e a umidade do solo durante o desenvolvimento da cultura do milho, porém foram observadas diferenças significativas na produtividade de graõs, com menor produtividade no tratamento disco com presença de tráfego. / The Brazil is considered as one important agricultural producer in the world due to its high production potential in agricultural systems. After 1980’s decade, the new system of management used has been no-tillage that reduced the erosion common in conventional tillage. However, the soil disturbance depends on factors such as the type of plow fertilizer and formatting. Thus, the objective of this study was qualify and quantify, in terms of soil physical, how the soil disturbance for different furrowers and the traffic of machines, affect soil moisture and soil temperature on the seed and the impact in plants development. The study was conducted in Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul (RS), on a Paleudult, sandy clay loam, and the experiment has been conducted since 2002, initially in a degraded área. Have involved three winter cover crops (fallow, black oast + vecth, oilseed radish – Raphanus Sativus L.), two furrow openers for fertilizer (shank or disc) and condition with and without wheeled tractor traffic. As summer crop, it was implated corn, being assessed in mobilizing planting furrow, as well as temperature and soil moisture during the growing season and soil physical conditions such as density and porosity. The soil disturbance in seeding row was four times greater in furrower machete in relation to disk. The treatments of traffic and the type of furrowers do not affect the soil temperature and soil moisture during the corn plants development, but the production was affected, with lower productivity without treatment disc traffic presence.

O manejo do solo, a rotação de culturas, uso de coberturas de solo e os sistemas integrados de produção agropecuária são práticas agronômicas que modificam os fluxos de carbono, energia e nutrientes no solo. Essas mudanças impactam diretamente na biomassa microbiana, na atividade de enzimas extracelulares e na diversidade microbiana no solo. Assim, o objetivo dessa tese foi avaliar as características microbianas, estoques de carbono e nitrogênio, propriedades físicas e disponibilidade de nutrientes de experimentos de média e longa duração sob semeadura direta, culturas de cobertura, rotação de culturas e integração lavoura-pecuária em ambientes de terras baixas cultivados com arroz irrigado. A semeadura direta por longo prazo refletiu no aumento da atividade de enzimas extracelulares e do carbono orgânico total e particulado em superfície; porém com redução da diversidade da comunidade microbiana do solo. A semeadura direta também aumentou em 37% e 12% os estoques de carbono comparado ao sistema convencional e pré germinado, repectivamente Contudo, a mudança desses atributos de solo sob semeadura direta não se refletiu em aumento da produtividade de arroz. A adoção dos sistemas integrados de produção agropecuária aumentou significativamente os principais macronutrientes na solução do solo cultivado com arroz irrigado. A rotação com soja também contribuiu para o aumento da atividade de enzimas extracelulares, disponibilidade de nitrogênio e produtividade de matéria seca de azevém 187% superior comparado à cultura do arroz. A adoção das culturas de cobertura resultou em maior atividade microbiana do solo associado aos maiores estoques de carbono e nitrogênio que propiciaram maior produtividade de arroz irrigado comparado as áreas sem coberturas de solo e sem fertilização. Dessa forma, esse trabalho demonstra a importância da adoção de práticas conservacionistas de manejo do solo para a melhoria da qualidade do solo em ambientes de terras baixas do Rio Grande do Sul. / Soil management, crop rotation, use of soil cover and integrated agricultural production systems are agronomic practices that modify the fluxes of carbon, energy and nutrients in the soil. These changes directly impact the microbial biomass, the activity of extracellular enzymes and the microbial diversity in the soil. The objective of this thesis was to evaluate the microbial characteristics, carbon and nitrogen stocks, physical properties and nutrient availability of medium and long term experiments under no-tillage, cover crops, crop rotation and crop-livestock integration in lowland where the main crop is irrigated rice. Long - term no - tillage reflected on the increase of the activity of extracellular enzymes and of particulate organic carbon on the surface, but with a reduction in the diversity of the soil microbial community. No-till also increased by 37% and 12% the carbon stocks compared to the conventional and pre-germinated system, respectively. However, improved soil quality under no-tillage was not reflected in increased rice yield. The adoption of integrated agricultural production systems significantly increased the main macronutrients in soil solution cultivated with irrigated rice. Crop rotation and the use of autumn-winter cover also contributed to the increase of extracellular enzyme activity in the soil. The increased microbial activity of the soil under rotation with soybean resulted in a ryegrass yield of about 187% higher compared to the rice crop. In the case of cover crops, the greater soil microbial activity associated with higher carbon and nitrogen stocks provided higher yield of irrigated rice compared to areas without soil cover. Thus, this work demonstrates the importance of the adoption of conservation practices of soil management for the improvement of soil quality and production sustainability in lowland environments in Rio Grande do Sul.

Orientador: Iraê Amaral Guerrini / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Juliano Carlos Calonego / Banca: Sandro Roberto Brancalião / Banca: Fernando Carvalho Oliveira / Resumo: O experimento, iniciado em 2005, visou nesta etapa avaliar a fertilidade do solo, o C orgânico total e o estoque de C no solo, as alterações na quantidade de C microbiano e sua atividade enzimática (β-glicosidase, desidrogenase, fosfatase e arilsulfatase), a qualidade da MOS e a emissão de CO2 em decorrência da aplicação de fertilizante orgânico composto em Neossolo Quartzarênico recuperado com lodo de esgoto sob espécies nativas da Mata Atlântica. Os tratamentos foram: 10, 20, 30, 40 e 50 Mg ha-1 de fertilizante orgânico com suplementação de K; adubação mineral convencional; dose de K utilizada como suplementação para o composto; e tratamento controle. A coleta das amostras de solo foram realizadas antes da aplicação dos tratamentos e após 6 meses. O solo foi amostrado nas camadas de 020, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm. Nas amostras da primeira (prévia à aplicação dos tratamentos) coleta e após seis meses foram realizadas análise química básica, de micronutrientes, densidade e C orgânico total. Logo após a aplicação dos tratamentos foi quantificada a emissão de CO2 do solo e nas amostras coletadas após 6 meses foram realizados as análises do fracionamento físico e químico da MOS, da atividade enzimática e do C microbiano. O C estocado no solo em cada uma das épocas foi determinado multiplicando-se o teor de C orgânico total pelo volume e densidade do solo de cada camada amostrada do sistema. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The experiment, started in 2005, aimed at evaluating soil fertility, total organic C and soil C stock, changes in the amount of microbial C and its enzymatic activity (βglucosidase, dehydrogenase, phosphatase and arylsulfatase), the quality of SOM and the emission of CO2 due to the application of organic fertilizer compound in Quartzarenic Neosol recovered with sewage sludge under native species of the Atlantic Forest. The treatments were: 10, 20, 30, 40 and 50 Mg ha-1 of organic fertilizer with supplementation of K; conventional mineral fertilization; dose of K used as supplementation for the compound; and treatment control. The soil samples were collected before the application of the treatments and after 6 months. Soil was sampled in the 0-20, 20-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm layers. In the first samples (prior to the application of the treatments) collected and after six months were performed basic chemical analysis, micronutrients, density and total organic C. Soon after the application of the treatments, the CO2 emission of the soil was quantified and the samples collected after 6 months were analyzed the physical and chemical fractionation of the MOS, the enzymatic activity and the microbial C were performed. The C stored in the soil at each of the seasons was determined by multiplying the total organic C content by the volume and density of the soil of each sampled layer of the system. The data were submitted to analysis of variance and the means were compared by the Tukey test at 5% probability. The results of the treatments with the doses of sewage sludge and organic fertilizer were analyzed by regression, when significant. In the preliminary results, the addition of sewage sludge, in its higher dosage (20 Mg ha-1), decreased the pH of the soil and provided an increase in the other analyzed variables, except in the density of soil, Ca, Mg and SB presented a significant response to the treatments ... / Doutor