Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-25T13:17:39Z No. of bitstreams: 1 2016_ElisaCatãoCaldeiraPires.pdf: 4049925 bytes, checksum: 9cecb3c146413346dd17da262923150a (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T16:27:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ElisaCatãoCaldeiraPires.pdf: 4049925 bytes, checksum: 9cecb3c146413346dd17da262923150a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T16:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ElisaCatãoCaldeiraPires.pdf: 4049925 bytes, checksum: 9cecb3c146413346dd17da262923150a (MD5) / A interação entre as variáveis do solo e a microbiota influencia os processos que ocorrem no solo, tanto que, em ambientes terrestres o N é reciclado primariamente pela microbiota. No ciclo do N, a nitrificação é a etapa em que nitrato se torna disponível no solo para as plantas, mas também N é perdido por lixiviação de nitrato ou pela emissão de gases nitrogenados. Entretanto, as mudanças climáticas, a modificação do uso da terra e a aplicação de fertilizantes nitrogenados veem alterando a dinâmica de N. Um especial interesse é direcionado à maior savana na América do Sul, o bioma tropical sazonal seco que é o Cerrado, cuja paisagem vem sendo alterada pela agricultura. Fazendo uso da técnica de metagenômica, os atributos funcionais da microbiota do solo do Cerrado quanto ao ciclo do N foram comparados entre dois parques de conservação do bioma, distantes 500 km entre si, com variação na textura e no conteúdo de água do solo. Os tipos de vegetação amostradas dentro de cada parque mascararam os efeitos de altitude e distância entre os parques, e todas as amostras apresentaram uma maior abundância de genes para assimilação de amônia e amonificação. Isso corrobora a literatura encontrada sobre o metabolismo de amônia como forma principal de N no Cerrado. Em particular, o Campo limpo alagado, presente somente em um dos parques, apresentou a maior abundância de genes fixadores de nitrogênio. Ainda, foram detectados genes para denitrificação, mas somente dois hits foram observados para nitrificação. Sucessivamente, foi acessado o impacto do manejo do solo sobre a abundância de Archaea e Bacteria oxidantes de amônia por quantificação do gene marcador amoA ao longo do cultivo da soja no bioma Cerrado. A análise molecular, tal como as técnicas clássicas e de isótopos mostraram um maior conteúdo de C orgânico e de NH4+-N no pousio em comparação à área nativa de reserva legal adjacente ao plantio da soja. De mesma forma, observou-se um aumento na abundância de oxidantes de amônia e da taxa de nitrificação no solo agrícola em comparação à área nativa, com a menor razão amônia/nitrato observada no solo após revolvimento. A abundância de AOB apresentou correlação com o aumento de pH ao longo do cultivo da soja. Experimentos seguintes testaram o efeito de água e de pH em microcosmos contendo solo do Cerrado, tal como a possível inibição de nitrificação em slurries contendo uma mistura de solo do Cerrado com um solo agrícola (Craibstone) com reconhecida atividade de oxidação de amônia. No entanto, o acúmulo de NO3- estava abaixo do nível de detecção na maior parte das amostras, tanto naquelas com aumento no teor gravimétrico de água ou com aumento de pH, independente da alta concentração de amônia. A nitrificação não foi inibida nas misturas de slurries incubadas, e, ainda, após 21 dias de incubação foi possível detectar transcritos de amoA de AOA no slurry de solo de Cerrado. Os perfis de DGGE mostraram um maior número de bandas de AOA amoA nos slurries de Craibstone e das misturas dos dois solos, do que o perfil observado nos slurries incubados somente com solo do Cerrado. Considerando o exposto acima, este foi o primeiro trabalho apresentado sobre o metabolismo de N e mais especificamente sobre a oxidação de amônia, utilizando dados de metagenomas e de PCR em tempo real. A baixa detecção de nitrato nas amostras de campo e de incubações em laboratório sugerem que algum outro mecanismo ocorre nos solos do bioma Cerrado no sentido de preservação de N inorgânico preferencialmente na forma de amônia. Sugerimos que a nitrificação depende da presença de oxidantes de amônia, mas também da composição da comunidade microbiana, sendo que a sua diversidade afeta a dinâmica de N no solo. Provavelmente condições abióticas e bióticas influenciam na limitação de crescimento da comunidade de oxidantes de amônia autotróficos no Cerrado. Por exemplo a competição por amônia entre esses oxidantes autotróficos e plantas ou com microorganismos heterotróficos. Ainda a redução dissimilatória de nitrato a amônia ou a imobilização abiótica de nitrato podem influenciar o desenvolvimento daquela comunidade. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Interactions between soil characteristics and microbiota influence the processes in soil ecosystem, as the terrestrial N is primarily cycled by the microbiota. In the N cycle, nitrification enables plants’ access to nitrate, although N can be lost through nitrate leaching, or N trace gas emission. These N dynamics are being disturbed by climate change, land use modification and the employment of nitrogenous fertilizers. A special interest goes to the largest savanna in South America, the seasonally dry Cerrado biome, where agriculture is changing the biome landscape. Shotgun metagenomics was used to compare the functional attributes of N cycling from the soil microbiota present in two conservation parks of the Cerrado biome, 500 km distant from each other, with varying soil texture and water content. Types of vegetation sampled within each park masked the altitude and distance effects, but all samples showed higher abundance of genes for assimilation of ammonia and ammonification. This corroborates Cerrado literature of ammonia as the main soil N form. In addition, a flooded grassland presented the highest abundance of N fixation genes. Despite the detection of denitrification genes, only two hits for the nitrification process were described. Subsequently, we assessed the impact of soil management on the abundance of Archaea (AOA) and Bacteria (AOB) ammonia oxidizers by quantification of the marker gene (amoA)during different stages of soybean cultivation within the Cerrado. Molecular analysis and classic and isotope techniques exhibited higher content of organic C and NH4+-N during fallow than in the adjacent undisturbed field, and an increase in ammonia oxidizers abundance and nitrification rates in the agricultural soil than in the undisturbed site, with the lowest ammonium/nitrate ratio in tilled soil. AOB abundance was correlated with the increase in pH during soybean cultivation. Further experiments tested the effect of moisture and pH in microcosms containing Cerrado soil, and the possible nitrification inhibition in slurries assembled with a mixture of Cerrado and agricultural soil known for actively oxidizing ammonia (Craibstone soil). Nevertheless, very little NO3- accumulation was observed in Cerrado microcosms with either increasing moisture or pH, despite high ammonia concentration. Nitrification was not inhibited in the mixed soilslurries, and after 21 days it was possible to detect the activity of AOA with the quantification of amoA transcripts. Moreover, DGGE profiles showed a higher number of AOA amoA gene in the Craibstone-only slurries and similar to the mixed slurries, but lower in the Cerrado-only slurries. This was the first assessment of the N metabolism with metagenomic data and qPCR for ammonia oxidation in the Cerrado. However, the little accumulation of NO3- in the field soils or in the treated microcosms or slurries advocates that some other mechanism occurs in this ecosystem to preserve inorganic N preferentially in the NH3 form. Taken these findings together, it is likely that not only the presence of ammonia oxidizers is fundamental for nitrification to occur, but that the microbial community composition and diversity affects the direction in which N process occur in soil. Most possibly there is a correlation between abiotic and biotic conditions that limits the abundance of autotrophic ammonia oxidizers, as for example the competition for NH4+ by plants or heterotrophic microbes or through dissimilatory reduction of NO3- to NH4+.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2011. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-09-27T13:45:50Z No. of bitstreams: 1 2011_LeandroMoraesdeSouza.pdf: 4280643 bytes, checksum: 6ae9f9ec5e8f1adf14342c64080f3d22 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-09-27T13:46:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_LeandroMoraesdeSouza.pdf: 4280643 bytes, checksum: 6ae9f9ec5e8f1adf14342c64080f3d22 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-09-27T13:46:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_LeandroMoraesdeSouza.pdf: 4280643 bytes, checksum: 6ae9f9ec5e8f1adf14342c64080f3d22 (MD5) / A agricultura brasileira tem apresentado grande desenvolvimento nas últimas décadas e a região do Cerrado desponta como a principal produtora de grãos do país. Infelizmente, o manejo inadequado do solo tem comprometido o potencial produtivo e o meio ambiente, diante disso, alternativas como o plantio direto (PD) têm sido utilizadas como propostas de manejos conservacionistas dos recursos naturais. A análise de atributos químicos, físicos e biológicos, assim como a avaliação da estrutura genética e o perfil metabólico das comunidades microbianas permite identificar alterações nas características originais dos solos e pode auxiliar a tomada de decisões sobre a utilização de manejos e práticas agrícolas mais adequadas. Este trabalho teve como objetivos avaliar o efeito do preparo do solo sobre atributos químicos, físicos e biológicos em áreas de rotação milho/soja; determinar e comparar o perfil genético e metabólico das comunidades bacterianas dos solos estudados; correlacionar os atributos químicos, físicos e biológicos com a estrutura das comunidades bacterianas de solos sob diferentes manejos; e utilizar os resultados de avaliações de atributos químicos, físicos e biológicos para análise da qualidade dos solos com base no programa SIMOQS. Foram coletadas amostras de solo na profundidade de 0-10 cm em um Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com milho e soja, sob PD e PC, e em um Latossolo Vermelho cultivado com milho e soja, sob PD e PC e adubado com duas fontes de fósforo, superfosfato triplo e fosfato natural reativo. Áreas de cerrado nativo, adjacentes aos experimentos, foram utilizadas como referência das condições originais dos solos. De maneira geral, solos sob PD apresentaram melhores resultados nas análises químicas, físicas e biológicas que aqueles sob PC. A análise de componentes principais agrupou e diferenciou os solos de acordo com o manejo utilizado e a atividade enzimática, principalmente da arilsulfatase, demonstrou ser um indicador sensível às práticas agrícolas. Os manejos avaliados alteraram a estrutura genética e o perfil metabólico das comunidades bacterianas, que se correlacionaram com os atributos químicos, físicos e biológicos dos solos. As metodologias dependentes e independentes de cultivo utilizadas para identificação de indivíduos predominantes das comunidades bacterianas forneceram informações diferentes e, portanto, sua utilização em conjunto permitiu melhor caracterização dessas populações. Nos três modelos propostos neste estudo para o SIMOQS, as áreas cultivadas sob PD apresentaram os maiores índices de qualidade dos solos quando comparadas a áreas sob preparo convencional. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The brazilian agriculture has presented a big development in last decades when the Cerrado region emerged as a major grain producer. Unfortunately, improper soil management has reduced the productive potential and harming the environment. Nevertheless, alternatives such no-tillage (NT) have been used as proposals for conservation management of natural resources. The analysis of chemical, physical and biological parameters as well as the evaluation of the genetic structure and metabolic profiles of microbial communities can identify changes in the original characteristics of the soil and help making decisions about the use of more approprietade soil management and farming practices. This study aimed to evaluate the effect of tillage on the chemical, physical and biological parameters in areas with corn/soybean rotation; to determine and compare the genetic and metabolic profile of bacterial communities in the studied soils; to correlate the chemical, physical and biological parameters with the structure of bacterial communities in soils under different management; and to use the analytical results of chemical, physical and biological parameters to analyse the soil quality based on the SIMOQS software. Samples were collected at a depth of 0-10 cm in a clayey Typic Haplustox soil planted with corn and soybean under conventional till (CT) and NT systems and in an Oxisoil planted with corn and soybean under NT and CT fertilized with two phosphate sources, triple superphosphate and reactive phosphate rock. Areas of native vegetation, adjacent to the experiments, were used as reference to the original conditions of the soil. In general, NT soils had better results in the chemical, physical and biological properties than those under CT. The principal component analysis grouped and separated the areas according to management, and enzyme activity, especially of arylsulfatase, proved to be a sensitive indicator of changes imposed by different agricultural practices. The management changed the genetic structure and metabolic profile of the soil bacterial communities that were correlated with the chemical, physical and biological parameters. The cultivation dependent and independent methods used to identify predominant individuals within bacterial XIX communities have accessed different information and therefore their use together results in better characterization of these populations. In the three models proposed herein for SIMOQS, the cultivated areas under the NT presented higher rates of soil quality when compared to areas under CT.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-24T18:34:30Z No. of bitstreams: 1 2017_HeloisadoEspíritoSantoCarvalho.pdf: 1652561 bytes, checksum: 9b14afead4b75613edd445a2efcbd451 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-01T13:11:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_HeloisadoEspíritoSantoCarvalho.pdf: 1652561 bytes, checksum: 9b14afead4b75613edd445a2efcbd451 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-01T13:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_HeloisadoEspíritoSantoCarvalho.pdf: 1652561 bytes, checksum: 9b14afead4b75613edd445a2efcbd451 (MD5) Previous issue date: 2017-11-01 / As barraginhas são utilizadas como técnica de manejo e conservação do solo e da água, principalmente no controle de erosão em estradas rurais. Programas de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA) como o Produtor de Águas, capitaneado pela a Agência Nacional de Águas (ANA) e parceiros, vêm utilizando essa técnica não apenas para o controle do escoamento superficial da água em estradas e consequente erosão e carreamento de sedimentos para os corpos hídricos, mas também alegando que estas favorecem a infiltração de água no solo, colaborando, inclusive para a elevação do nível do lençol freático e do escoamento de base em bacias hidrográficas. A proposta do presente estudo foi avaliar a capacidade de infiltração destas estruturas em dois diferentes solos do bioma Cerrado. Foram medidas a velocidade de infiltração básica (VIB) em campo, por meio do infiltrômetro de anéis concêntricos, a condutividade hidráulica saturada (Ks), por meio do permeâmetro de carga constante, e foram determinados o perfil textural, o teor de matéria orgânica (MO), a densidade (Ds) e a porosidade total (PT) do solo. Tais parâmetros foram determinados para três barraginhas localizadas em área de Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e três em área de Cambissolo (CX), solos típicos do Cerrado e do Distrito Federal. Para todos os parâmetros foram adotadas três repetições e diferentes camadas do perfil do solo. Para análise estatística dos dados utilizou-se o teste F para comparação das variâncias seguido do teste T-Student para comparação das médias, ambos a 5% de significância. Os resultados mostraram que a VIB medida em campo por meio do infiltrômetro de anéis concêntricos apresentou diferença significativa, com valores 3,5 vezes superiores fora das barraginhas quando comparados aos valores obtidos dentro delas. Os valores foram da ordem de 90 mm.h-1 em área de Cambissolo Háplico distrófico no interior da barraginha e 302 mm.h-1 fora delas; e de 136 mm.h-1 e 471 mm.h-1 para áreas de Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, dentro e fora, respectivamente. Não foi identificada nenhuma alteração significativa nas características físicas do solo que pudessem justificar tais diferenças nos valores de infiltração. Portanto, o estudo sugere que o processo de infiltração no interior das barraginhas é governado pela condição da superfície do solo o que mostra que os programas voltados para o manejo e a conservação do solo e da água devem focar na manutenção recorrente destas estruturas físicas e na pesquisa sobre formas de aumentar a capacidade de infiltração de barraginhas. / "Barraginhas" also known by infiltration basins are used as a technique for soil and water management and conservation, mainly in erosion control on rural roads. Environmental Services Payment Programs (PSA) as the Water Producer, led by the National Water Agency (ANA) and partners have been using this technique not only to control the surface runoff of water on roads and consequent erosion and sediment transport to the water bodies, but also claiming that they stimulate water infiltration into the soil and also contributing to the elevation of groundwater level and base flow in watersheds. The purpose of the present study was to evaluate the infiltration capacity of those infiltration basins in two different soils of the Brazilian Savanna. It was measured: the basic infiltration velocity (VIB) in the field by using the doublering infiltrometers, saturated hydraulic conductivity (Ks) by the constant head soil core and the textural profile, organic matter (OM), soil density (Ds) and total porosity (PT). These parameters were determined for three basins located in the area of the Oxisol (LVA) and three basins located in the Cambisolo area (CX), both considered typical Cerrado soils found in the Federal District. For all parameters, three replicates were conducted in different depths. For statistical analysis of the data the F test was used to compare the variances followed by the Student Ttest for comparison of the means, both at 5% significance. The results showed that the VIB measured in field by the double-ring infiltrometers was significantly different when comparing the condition inside and outside the basins with values 3.5 times higher outside them. The values obtained were 90 mm.h-1 in the basins located in Cambisol area and 302 mm.h-1 outside them, while in Oxisol the VIB was 136 mm.h-1 and 471 mm.h-1 inside and outside the basins, respectively. The infiltration process inside the basins is determined by the soil surface condition, which shows that programs for soil and water management and conservation should focus on the recurrent maintenance of these physical structures and on the research on ways to increase infiltration capacity of the basins

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2017. / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-10-25T10:45:08Z No. of bitstreams: 1 2017_DaianedosSantosSoares.pdf: 1719993 bytes, checksum: ca61d7ea442cde2ebb8d7c08be031649 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-07T13:35:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DaianedosSantosSoares.pdf: 1719993 bytes, checksum: ca61d7ea442cde2ebb8d7c08be031649 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T13:35:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DaianedosSantosSoares.pdf: 1719993 bytes, checksum: ca61d7ea442cde2ebb8d7c08be031649 (MD5) Previous issue date: 2017-11-07 / A implantação de sistemas conservacionistas como o plantio direto (PD) na região do Cerrado é uma alternativa para uma agricultura com sustentabilidade ambiental, e envolve diferentes técnicas de manejo. A indicação sistemática de plantas de cobertura, associada a um sistema de rotação e sucessão de culturas diversificadas para uso em sistema PD no Bioma Cerrado é uma estratégia para acúmulo de palhada. Sistemas mais complexos como a integração lavoura-pecuária podem ser uma alternativa para melhorar as propriedades do solo, estimular a atividade de microrganismos e aumentar os estoques de carbono orgânico do solo. Dessa forma, a implantação de diferentes manejos de sistemas de produção de grãos pode gerar distintas respostas em termo de sustentabilidade ambiental. O objetivo do presente trabalho foi avaliar sistemas agrícolas sob plantio direto com diferentes históricos, manejos, tempos de implantação, e sua influência na quantidade, qualidade de resíduos vegetais e em atributos químicos e microbiológicos do solo. Os experimentos avaliados estão localizados em três áreas dos campos experimentais da Embrapa Cerrados, Planaltina-DF e caracterizam-se por serem de longa duração, com 26, 21 e 12 anos de implantação. Foram realizadas análises de qualidade e quantidade de resíduos vegetais em diferentes épocas de manejo nas três áreas. Posteriormente foram coletadas amostras de solo na época do florescimento das culturas principais de cada tratamento e realizadas as seguintes analises: respiração basal, carbono total, nitrogênio total, carbono da biomassa microbiana (CBM), relação C:N e quociente microbiano. A utilização de gramínea na safra em sucessão a leguminosa na área A não se diferenciaram quanto ao carbono do solo. Na área B a sucessão milho/feijão-bravo-do-ceará manteve valores de CBM entre 230 e 307 mg C/kg solo até 30 cm de profundidade, valores de quociente microbiano acima de 1% e o CT também foi semelhante em todas as profundidades, esse sistema de produção promoveu maior qualidade da matéria orgânica do solo. Os resultados observados na área C indicam que a entrada de animais no plantio direto de soja e integração lavoura-pecuária promoveu maiores valores dos indicadores químicos e microbiológicos do solo, principalmente na camada de 0-10 cm. O efeito dos sistemas sob plantio direto com diferentes rotações, sucessões e inclusão da integração lavoura-pecuária respondeu de maneira diferenciada na melhoria da qualidade dos atributos químicos e microbiológicos do solo. / The implementation of conservation systems such as no-tillage (PD) in the Cerrado region is an alternative to an environmentally sustainable agriculture, and involves different management techniques. The systematic indication of cover plants, associated with a system of rotation and succession of diverse crops for use in PD system in the Cerrado Biome, is a strategy for accumulation of straw. More complex systems such as crop-livestock integration can be a good alternative to improve soil properties, stimulate microbial activity and increase soil organic carbon stocks. Thus, the implementation of different management systems of grain production can generate different responses in terms of environmental sustainability. The objective of the present work is to evaluate different systems under no-tillage with different histories, management, time of implantation and their influence on the quantity, straw quality and soil microbiological attributes. The evaluated experiments are located in three areas of the experimental fields of Embrapa Cerrados, Planaltina-DF and are characterized by being of long duration, with 26, 21 and 12 years of implantation. Soil quality and quantity analyzes were carried out at different management times in the three areas. Soil samples were collected at the time of flowering of the main cultures of each treatment and the following microbiological analyzes were performed: basal respiration, total carbon, total nitrogen, carbon ratio of the microbial biomass, C: N ratio and microbial quotient. The use of grass in the crop in succession to the legume in the area A, did not differentiate in erm of carbon. In area B, maize / bravo-do-ceará succession maintained MBC values between 230 and 307 mg C / kg soil up to 30 cm depth, qMIC values above 1% and CT was similar in all depths, this production system promoted a higher quality of soil organic matter. The results observed in area C indicate that the entrance of animals in the PDS/ILP promoted higher values of soil microbiological indicators mainly in the 0-10 cm layer. The effect of different systems under no-tillage with different rotations, successions and inclusion of crop-livestock integration responded in a differentiated manner in the improvement of soil quality.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2016. / Texto liberado parcialmente pelo autor. Conteúdo restrito: Capítulos 1 e 2. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-12T17:06:46Z No. of bitstreams: 1 2016_LeandroMoraesdeSouza_Parcial.pdf: 741723 bytes, checksum: 99d90c538ef251c754e64b11ca8259e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-07T20:02:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LeandroMoraesdeSouza_Parcial.pdf: 741723 bytes, checksum: 99d90c538ef251c754e64b11ca8259e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-07T20:02:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LeandroMoraesdeSouza_Parcial.pdf: 741723 bytes, checksum: 99d90c538ef251c754e64b11ca8259e7 (MD5) / A interpretação dos valores individuais dos atributos microbiológicos tem sido um dos principais entraves encontrados por pesquisadores para se utilizar os bioindicadores, rotineiramente, em análises sobre o funcionamento da maquinaria biológica do solo. Aproveitando um gradiente de matéria orgânica do solo e rendimento acumulado de grãos de soja e de milho, estabelecidos em um experimento de longa duração, em função de diferentes doses e modos de aplicação de fósforo - P, esta tese de doutorado deu continuidade aos trabalhos de interpretação de bioindicadores, iniciados por Lopes et al., (2013), nos Latossolos argilosos de Cerrado. O principal objetivo foi o de ampliar as tabelas de interpretação dos bioindicadores, com amostras de solo coletadas não só na fase de floração das culturas, mas também, após a colheita das mesmas. Além disso, também foi avaliada, para diferentes atributos microbiológicos (carbono e nitrogênio na biomassa microbiana (CBM e NBM) e enzimas β-glicosidase, arilsulfatase, fosfatase ácida, desidrogenase, fosfatase alcalina, urease e FDA), a possibilidade de unificação da época de coleta de solo e dos processos de pré-tratamento das amostras de microbiologia e fertilidade de solo (peneiramento a 2 mm e secagem ao ar), gerando o conceito de amostragem FERTBIO. As avaliações foram conduzidas em 2013 e 2015, na fase de floração, com solo úmido, e na fase de pós-colheita, com solo seco ao ar. Além da boa adequação à amostragem realizada na póscolheita/solo seco, observou-se uma baixa variabilidade anual das enzimas arilsulfatase e β-glicosidase (capítulo 1) bem como do CBM e da desidrogenase (capítulo 2) nas duas épocas de amostragem. No caso específico das enzimas β-glicosidase e arilsulfatase, essas características, aliadas aos estudos que comprovam sua eficácia no monitoramento de áreas agrícolas, facilitam a adoção desses bioindicadores, em análises comerciais de solo, como parâmetros indicadores do seu biofuncionamento. O NBM e o ensaio de FDA não foram eficientes como bioindicadores capazes de diferenciar os tratamentos e não tiveram suas variações associadas ao rendimento acumulado de grãos e ao carbono orgânico do solo, impossibilitando a delimitação de classes de suficiência. Com exceção da enzima urease, a amostragem realizada na pós-colheita/solo seco promoveu reduções significativas na atividade de todos bioindicadores avaliados, tendo como consequência, o estreitamento na amplitude das classes de interpretação baixo/adequado. O ensaio de hidrólise de FDA foi o único parâmetro para o qual a amostragem pós-colheita/solo seco não foi representativa da amostragem floração/solo úmido. Em um outro estudo, observou-se relação linear positiva e significativa entre os teores de C orgânico da biomassa microbiana determinados pelos métodos de oxidação úmida e combustão a alta temperatura. O método de combustão a alta temperatura detectou, em média, 6,3% mais C orgânico do que o método por oxidação úmida. A equação y = 0,938(x) deve ser utilizada para conversão dos valores de CBM, determinados por combustão a alta temperatura (x), em valores determinados pelo método de oxidação úmida (y), para Latossolos argilosos de Cerrado. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The interpretation of individual values of microbiological attributes has been one of the main constraints limiting the use of bioindicators, in commercial soil analysis. Taking advantage of a soil organic matter gradient, established on a long-term experiment, due to the application of various doses and placement methods of P fertilizers, this doctoral thesis continued the research of interpretation of biological indicators, started by Lopes et al., (2013), in a clayey Cerrado Oxisol. The main objective was to generate interpretation tables for biological indicators with soil samples collected not only at the crop flowering stage, but also at the post-harvest stage. We also evaluated, for different microbiological attributes (carbon and nitrogen in the microbial biomass (MBC and MBN) and β-glucosidase, arylsulfatase, acid phosphatase, dehydrogenase, alkaline phosphatase, urease and FDA enzymes), the possibility of unifying the sampling procedures for microbiology and fertility, generating the FERTBIO samples (for soil fertility and biology). During a two-year period (2013 and 2015), soil samples (0 to 10 cm) were collected at the flowering and at the post-harvest stage, in 24 treatments from three long-term experiments. Samples were analyzed to determine their enzyme activities and soil organic carbon (SOC) content. In addition to good adequacy for post-harvest sampling with air-dried soil samples, arylsulfatase and β-glucosidase (chapter 1) and MBC and dehydrogenase (Chapter 2) also presented a low annual variability. These features facilitate their adoption in soil commercial analysis, as indicators of the soil biological functioning. MBN and FDA were not able to differentiate the treatments and did not have their variances associated with the RCY and SOC, preventing the delimitation of sufficiency classes. With the exception of urease, air-drying of soil samples at the post-harvest stage promoted significant reductions for all bioindicators evaluated. As a consequence a reduction in the range of low/adequate interpretation classes occurred. FDA was the only parameter for which the air-dried/post-harvest sampling did not represent the field-moist/flowering stage sampling. In a study presented in Chapter 3 we observed a significant positive linear relationship between the organic carbon content of the microbial biomass determined by wet oxidation and combustion at high temperature methods. The combustion at high temperature method detected on average 6.3% more organic C than the wet oxidation method. The equation y = 0.938 (x) must be used for conversion of MBC values determined by combustion at high temperature (x) in values determined by wet oxidation method (y) for the clayey Cerrado Oxisols.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, 2015. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2015-07-03T19:53:01Z No. of bitstreams: 1 2015_TiagoBorgesKisaka.pdf: 4209839 bytes, checksum: 8e506d1c4791088c064aee7e2f9a8dd4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-10-14T20:14:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_TiagoBorgesKisaka.pdf: 4209839 bytes, checksum: 8e506d1c4791088c064aee7e2f9a8dd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-14T20:14:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_TiagoBorgesKisaka.pdf: 4209839 bytes, checksum: 8e506d1c4791088c064aee7e2f9a8dd4 (MD5) / A vegetação ripária predominante em regiões de cabeceira denominada como Florestas de Galeria são formações que propiciam a ocorrência de galerias propriamente ditas sob o corpo hídrico devido à largura reduzida do mesmo. Apesar do papel desempenhado na manutenção da qualidade da água e para o fluxo gênico, há uma contínua ameaça aos ambientes de Floresta de Galeria, tornando-se cada vez mais urgente a implementação de medidas mitigadoras que objetivem preservar sua diversidade, auxiliando na conservação e recuperação desses ambientes. Entender o funcionamento e a estrutura desses ecossistemas de maneira integrada é essencial para o desenvolvimento de estratégias voltadas à manutenção da integridade ecológica dos mesmos. Considerando-se a importância da abordagem ecossistêmica sob o ponto de vista da integridade ecológica e com base nos conceitos de “fatores de estado” e “controles interativos”, o presente estudo teve como objetivo avaliar a integridade ecológica de córregos com Florestas de Galeria sob diferentes usos da terra na região de Cerrado do Brasil Central. Desse modo, foram selecionadas três áreas similares quanto aos fatores de estado, sendo uma localizada em ambiente preservado e considerado o ambiente de referência (córrego Cabeça-de-Veado) e duas submetidas à influência antrópica (córregos Jardim e Capão Comprido), todas localizadas no Distrito Federal, Brasil. As coletas foram realizadas no período de estiagem, em maio de 2014, para restringir a variabilidade que a condicionante precipitação pode acarretar no aumento da velocidade de fluxo da água nos córregos. Após a elaboração dos mapas de uso e cobertura do solo por meio da classificação supervisionada de imagens de satélite, as áreas em estudo foram diferenciadas quanto aos tipos de usos e cobertura do solo, sendo o córrego Jardim classificado como “impactado”, o córrego Capão Comprido como “alterado” e o córrego Cabeça-de-Veado como “preservado”. A integridade ecológica no córrego Cabeça-de-Veado foi observada em função das maiores granulometrias do sedimento, da maior concentração de matéria orgânica no sedimento e no seston, além da maior diversidade de invertebrados bentônicos, em comparação com as sub-bacias sob influência antrópica. No que diz respeito aos invertebrados bentônicos, a baixa diversidade de espécies, especialmente do grupo funcional de predadores, nos córregos Jardim e Capão Comprido pode ser explicada pela diminuição da heterogeneidade de habitats nestes corpos hídricos. Além disso, os padrões de ocorrência de indivíduos das famílias Hydropsychidae e Dryoptidae nos ambientes sob influência antrópica ressaltaram alterações na integridade ecológica dos mesmos. As condições prístinas do Córrego Cabeça-de-Veado conferiram ao ambiente aquático menores valores de clorofila-a no seston e no perifiton, além do acúmulo de matéria orgânica de origem alóctone no sedimento e no seston. Infere-se, deste modo, que o ambiente preservado apresentou metabolismo conforme modelos descritos para córregos sombreados, com processo ecossistêmico de respiração predominando ao de produção primária, destoando daqueles sob influência do fator antrópico. Deste modo, os ambientes sob influência da agricultura familiar e convencional apresentaram-se menos íntegros em comparação ao ambiente preservado, levando em consideração os atributos de regime de fluxo e qualidade da água, fonte de energia e estrutura de habitats, essenciais para análise da integridade ecológica. / The dominant riparian vegetation in headwater regions known as Gallery Forests are formations that favor the occurrence of galleries along the water body due to its reduced width. Despite the role in maintaining water quality, there is a continuing threat to the Gallery Forest systems. Understand the functioning and structure of these ecosystems in an integrated manner is essential for the development of strategies for maintaining ecological integrity. Considering the importance of the ecosystem approach from the ecological integrity and based on the concepts of "state factors" and "interactive controls", the present study evaluated the ecological integrity of streams with Gallery Forests under different land uses in the Central Brazilian Savannas, located named Cerrado. Thus, we selected three similar areas as the state of factors, one located in environment preserved and considered the reference environment (Cabeça-de-Veado stream) and two submitted to anthropogenic influence (Jardim and Capão Comprido streams), all located in Federal District, Brazil. Samples were collected in the dry season, in May 2014, to restrict the variability that the conditioning precipitation may result in increased water flow rate in streams. After the development of the use of maps and land cover through supervised satellite image classification, the studied areas differed in the types of land use and land cover, and the Jardim stream classified as "Impacted", the Capão Comprido stream as "altered" and the Cabeça-de-Veado stream as "preserved". The ecological integrity in the Cabeça-de-Veado stream was observed due to higher grain size of the sediment, the highest concentration of organic matter in the sediment and seston, and the largest variety of benthic invertebrates, compared with the sub-basins under anthropogenic influence. With respect to benthic invertebrates, low diversity of species, especially predators of the functional group in the Capão Comprido e Jardim streams can be explained by decreased heterogeneity in this habitat substrate. In addition, the patterns of occurrence of individuals of Hydropsychidae and Dryoptidae families in environments under human influence highlighted changes in ecological integrity. The pristine conditions of Cabeça-de-Veado stream gave the aquatic environment lower chlorophyll-a in seston and periphyton and accumulation of organic matter. It is inferred, therefore, that the protected environment presented metabolic model as described for shading streams with ecosystem process “respiration” predominating the “primary production” of those clashing under the influence of anthropogenic factor. Thus, the environments under the influence of family and conventional agriculture had become less intact compared to the preserved environment, taking into account the attributes of flow rate and water quality, energy source and habitat structure, essential for the analysis of integrity ecological.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-01T19:54:39Z No. of bitstreams: 1 2015_JadsonBelemdeMoura.pdf: 1980722 bytes, checksum: c56aecad08193f5e5fa336e977d299df (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-13T18:34:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_JadsonBelemdeMoura.pdf: 1980722 bytes, checksum: c56aecad08193f5e5fa336e977d299df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-13T18:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_JadsonBelemdeMoura.pdf: 1980722 bytes, checksum: c56aecad08193f5e5fa336e977d299df (MD5) / Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) atuam como uma extensão do sistema radicular, auxiliando na absorção de água e nutrientes minerais para a planta, especialmente, aqueles elementos pouco móveis no solo como fósforo, zinco e cobre. Esta associação resulta em uma maior sanidade do vegetal e maior resistência a situações de estresse nutricional e hídrico. O objetivo do presente trabalho foi estudar o impacto de diferentes usos do solo de Cerrado na densidade, diversidade e ecologia dos fungos micorrízicos arbusculares. A ocorrência de fungos micorrízicos e os teores de glomalina foram determinados em solo sob; em cinco genótipos de trigo sob os sistemas de plantio direto e convencional; em diferentes variedades de cana-de-açúcar sob dois sistemas de produção (orgânico e convencional) e em diferentes plantas de cobertura, após a cultura do milho com e sem adubação de cobertura. Para a determinação da porcentagem de colonização, as raízes foram clarificadas e coradas com 0,05% de Azul-de- Trypan em lactoglicerol e a avaliação da colonização foi feita em microscópio estereoscópico, seguindo a técnica de interseção dos quadrantes. Os esporos de FMAs foram extraídos pelo método do peneiramento úmido seguida por centrifugação em sacarose 50 %. Para a determinação da glomalina facilmente extraível foi utilizado o método de Bradford. A identificação das espécies de FMAs foi realizada a partir das características morfológicas de esporos em lâminas com polivinil-lacto-glicerol puro e misturados com Melzer e classificados segundo as definições do International Culture Collection of Arbuscular and Vesicular-Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Todos os genótipos de trigo se mostraram sensíveis ao impacto do revolvimento do solo no plantio convencional e o número de esporos foi maior no sistema de plantio direto, que também apresentou maiores valores de glomalina facilmente extraível quando comparados com o sistema convencional. Em ambos os sistemas o genótipo PF0220062 apresentou maior número de esporos no solo; a composição da comunidade de FMAs foi diferente para as variedades de trigo e para os sistemas de manejo agrícola. Quanto à riqueza de espécies, o plantio direto apresentou riqueza semelhante ao convencional, ambos com 12 espécies das 15 encontradas na área. Não houve efeito das variedades de cana-de-açúcar no número de esporos e teores de glomalina no solo, mas em plantio orgânico houve maior colonização micorrízica. As variedades cultivadas sob sistema de plantio convencional apresentaram uma população de fungos micorrízicos arbusculares mais rica, com ocorrência de 12 das 13 espécies diferentes de fungos micorrízicos encontradas em ambos os sistemas de cultivo. Não houve diferença significativa ou efeito dos tratamentos de cobertura vegetal, da adição de nitrogênio em cobertura na cultura do milho, nem da interação de ambos na colonização micorrízica e glomalina. Para o número de esporos na rizosfera observou-se efeito apenas da cobertura vegetal, com ou sem adição de N, sendo encontrada maior esporulação na rizosfera de guandu e crotalária e menor esporulação em milheto. Todas as espécies de plantas de cobertura estudas apresentam comportamento semelhante em relação à frequência de espécies de fungos micorrízicos arbusculares que colonizam a rizosfera e não houve diferenciação de grupos de fungos micorrízicos com a adição ou não de N em cobertura no milho, cultivado anteriormente às plantas de cobertura. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The mycorrhizal fungi (AMF) act as an extension of the root system, aiding in the absorption of water and mineral nutrients to the plant, especially those little moving parts in the soil such as phosphorus, zinc and copper. This combination results in greater health of the plant and greater resistance to situations of nutrition and water stress. The aim of this work was to study the impact of different land use in the Cerrado in density, diversity and ecology of mycorrhizal fungi. The occurrence of mycorrhizal fungi and glomalin levels were found in soil; in five wheat genotypes under the tillage and conventional tillage systems; in different varieties of sugar cane under two production systems (organic and conventional) and under different plant cover after the corn with and without topdressing. To determine the percentage of colonization, the roots were cleared and stained with 0.05% Trypan Blue-of in lactoglycerol and evaluation of colonization was made in stereoscopic microscope, following the technique of intersection of the quadrants. The AMF spores were extracted by wet sieving method followed by centrifugation in 50% sucrose. For the determination of easily removable glomalin was used Bradford method. The identification of AMF species was performed on the morphological characteristics of spores on slides with pure polyvinyl lacto-glycerol and mixed with Melzer and classified according to the definitions of the International Culture Collection of arbuscular and vesicular-arbuscular Mycorrhizal Fungi. All wheat genotypes were sensitive to the impact of soil disturbance in conventional tillage and in all genotypes, the number of spores was higher in the no-till system, which also showed higher easily removed Glomalin values when compared with the conventional system. In both systems the PF0220062 showed higher number of spores in the soil; species diversity was found that the composition of the AMF community was different for the wheat varieties and the agricultural management systems. The species richness, no-till presented wealth similar to conventional, both with 12 species of 15 found in the area. There was no effect of the varieties of cane sugar in the number of spores and Glomalin content in the soil, but in organic planting was higher mycorrhizal colonization. The varieties grown under conventional tillage system had a population of richer mycorrhizal fungi, with the occurrence of 12 to 13 different species of mycorrhizal fungi found in both cropping systems. There was no significant difference or effect of vegetation treatments, the addition of nitrogen, or the interaction of both mycorrhizal colonization and glomalin. For the number of spores in the rhizosphere it was observed only the effect of cover plants, with or without addition of N topdressing applied in the previous crop, found greater sporulation in rhizosphere of guandu and crotalaria and lower sporulation in soil under millet. All cover crops studied present similar behavior in the frequency of arbuscular mycorrhizal fungi that colonize the rhizosphere and no differentiation of mycorrhizal fungi groups with or without addition of N topdressing applied to maize, cultivated before the cover plants.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-03T21:48:47Z No. of bitstreams: 1 2018_ViníciusdeMoraisMachado.pdf: 2532999 bytes, checksum: 074951930942e47b6ee1252c7f60d750 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-11T17:50:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_ViníciusdeMoraisMachado.pdf: 2532999 bytes, checksum: 074951930942e47b6ee1252c7f60d750 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T17:50:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_ViníciusdeMoraisMachado.pdf: 2532999 bytes, checksum: 074951930942e47b6ee1252c7f60d750 (MD5) Previous issue date: 2018-09-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Os estudos de recuperação de áreas degradadas evoluíram quanto às técnicas utilizadas ao longo dos anos e ainda há uma lacuna a ser preenchida por técnicas que visam o reestabelecimento das áreas degradadas do bioma Cerrado. Tais estudos ganharam notória importância visto que minimizam os impactos ambientais ao passo que readéquam áreas abandonadas ou com funções físicas, químicas, biológicas, e até mesmo econômicas, limitadas. O trabalho está estruturado em quatro capítulos que se diferenciam quanto as técnicas de recuperação utilizadas. Foi realizado uma investigação do banco de sementes do solo, que compreende as sementes em estado de dormência ou associadas à serapilheira, que em condições favoráveis, germinam e estabelece uma vegetação condizente com a composição potencial pós-degradação, chegando-se a conclusão de que o banco é caracterizado principalmente pela presença de espécies alóctones. Foi proposto o plantio de mudas em linhas utilizando diferentes condicionantes do solo para melhor desenvolvimento das mesmas, bem como, o plantio adensado em grupos de Anderson, na tentativa de promover o controle cultural das plantas infestantes no local de estudo. Nessas áreas em que se predominam as plantas infestantes o controle químico, por meio de herbicidas, principalmente à base de glyphosate torna-se mais eficiente e menos oneroso. Os herbicidas quando não aplicados com os equipamentos e recomendações adequadas podem gerar um efeito deriva resvalando nas mudas utilizadas no plantio de recuperação, causando danos às mesmas, logo, há a necessidade de encontrar espécies florestais que podem ser utilizadas na recuperação de áreas degradadas e que sejam menos sensíveis ao efeito da deriva do glyphosate, já que muitas áreas destinadas à recuperação são também limítrofes a campos agrícolas, de forma que torne possível facilitar o manejo das plantas infestantes promovendo o rápido desenvolvimento da espécie de interesse. Assim, o presente estudo tem por objetivo avaliar a composição e vigor do banco de sementes de solo, o desempenho das espécies sob diferentes condicionantes de solo, os grupos de Anderson e a sensibilidade de espécies nativas ao herbicida glyphosate no intuito de subsidiar programas de recuperação de áreas degradadas. / Studies on the recovery of degraded areas have evolved in terms of the techniques used over the years and there is still a gap to be filled by techniques that aim to reestablish the degraded areas of the Cerrado biome. Such studies have gained significant importance since they minimize environmental impacts while re-establishing abandoned areas or limited physical, chemical, biological, and even economic functions. The work is structured in four chapters that differ as to the recovery techniques used. An investigation was carried out on the soil seed bank, which comprises the seeds in a state of dormancy or associated with the litter, which under favorable conditions germinate and establish a vegetation that is compatible with the potential composition after degradation, arriving at the conclusion that the bank is mainly characterized by the presence of alien species. It was proposed the planting of seedlings in lines using different soil conditioning factors for their better development, as well as, the densified planting in Anderson groups, in an attempt to promote the cultural control of weeds at the study site. In these areas where weed plants predominate, chemical control, through herbicides, mainly based on glyphosate, becomes more efficient and less costly. Herbicides, when not applied with the appropriate equipment and recommendations, can generate a drift effect in the seedlings used in the recovery plant, causing damage to them, so there is a need to find forest species that can be used in the recovery of degraded areas. are less sensitive to the effect of glyphosate drift, since many areas destined for recovery are also bordering on agricultural fields, so as to facilitate the management of weeds by promoting the rapid development of the species of interest. Thus, the present study aims to evaluate the composition and vigor of the soil seed bank, the performance of the species under different soil conditioners, the Anderson groups and the sensitivity of native species to the glyphosate herbicide in order to subsidize recovery programs of degraded areas.