Orientador: Newton La Scala Junior / Coorientador: Alan Rodrigo Panosso / Coorientador: Jackson Antonio Marcondes de Souza / Banca: Tsai Siu Mui / Banca: João Luís Nunes Carvalho / Banca: Antonio Sérgio Ferraudo / Banca: Liziane de Figueiredo Brito / Resumo: Embora a agricultura seja uma importante fonte emissora de CO2 para a atmosfera, o tipo de uso e manejo do solo que vai coordenar o potencial de emissão em áreas agrícolas. Neste contexto, o presente estudo foi realizado em áreas destinadas à produção de cana-de-açúcar e conduzido sob duas condições experimentais de campo. Na primeira condição, o objetivo foi caracterizar o processo de emissão de CO2 do solo (FCO2) em áreas de cana-de-açúcar, nos sistemas de colheita mecanizada crua e manual com queima, bem como investigar a relação entre a emissão de CO2 e os atributos do solo em ambos os sistemas. Foram utilizadas duas áreas adjacentes, apresentando diferentes sistemas de manejo de colheita da cana-de-açúcar: cana crua (CC) com grande quantidade de resíduos da cultura deixados sobre a superfície do solo após a colheita mecanizada, e cana queimada (CQ) com queima do canavial e colheita manual sem resíduo sob a superfície do solo. A FCO2, a temperatura e a umidade do solo foram avaliadas em 20 pontos amostrais em cada área, sendo determinadas em 9 dias de avaliações, compreendidos em um período total de 28 dias. Posteriormente, foram coletadas amostras de solo, na profundidade de 0-0,20 m para a determinação dos atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo. A FCO2 na área de cana queimada (2,63 µmol m-2 s-1) foi, em média, 37% superior à emissão na área de cana crua (1,92 µmol m-2 s-1). As variações temporais da FCO2 e da umidade do solo foram correlacionadas nos man... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The CO2 emission from soil (FCO2) in agricultural areas is a process resulting from the interaction of different factors, such as climatic conditions and soil. In addition, the adopted practices of soil management and crop determine the intensity of this process. This study aimed to (i) investigate the possible relationships between the soil properties and process CO2 emissions from soil under in areas under cultivation of sugar cane, and (ii) the effect of tillage and crop residue deposition of cane sugar in FCO2, temperature and soil moisture during the reform of the sugar plantation. The study was conducted in the experimental area of Embrapa Agropecuária Oeste, MS, and divided into two field conditions. In the first condition were selected 60 points along a planted area of 3.000 m2 composed of a mixture of cultivars (RB 93-5744; RB 72-454; RB 93-5608; RB 85-5113 and SP 83-2847). For the evaluations of FCO2 was used system LI-8100, quantifying the concentration of CO2 inside by optical absorption spectroscopy in the infrared spectral region. Concurrently with the evaluation of FCO2 were measured soil temperature (thermometer built into the system LI-8100) and soil moisture (TDR device). The FCO2 showed positive correlations with soil organic matter (SOM) (r = 0.67, p < 0.001), free water porosity (PLA) (r = 0.71, p < 0.001) and available phosphorus (r = 0.28, p < 0.05) and negatively correlated with C/N ratio of the soil (r = -0.75, p < 0.001) and soil moisture (r = -0.29, p < 0.05). Among the most significant associations, the FCO2 was directly related to the SOM and PLA, and inversely with C/N ratio of the soil. In the second study condition, after harvesting the sugar cane area was divided into three plots of 25 x 40 m, resulting in the following managements: no tillage and crop residues deposited on the soil surface (SPCR)... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Newton La Scala Júnior / Banca: Carlos Eduardo Pellegrino Cerri / Banca: Telmo Jorge Carneiro Amado / Banca: Marcílio Vieira Martins Filho / Banca: Afonso Lopes / Resumo: Estratégias para a redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) na agricultura vêm sendo discutidas há algum tempo, especialmente no Brasil, onde os solos agrícolas contribuem com 9,3% das emissões nacionais. Este trabalho teve como objetivo geral estimar as emissões de GEE das fontes de emissões do setor agrícola e combustão móvel na conversão dos sistemas de colheita da cana-de-açúcar manual queimada (cana queimada) para mecanizada (cana crua) e comparar com os resultados obtidos das avaliações de campo das emissões de C-CO2 induzidas pelo preparo do solo, calagem e aplicação de gesso agrícola, apresentando possíveis estratégias de mitigação. Os resultados indicaram que a adubação nitrogenada sintética e a queima de resíduos são responsáveis pelas maiores emissões observadas em áreas de cana crua e queimada, com 1.167,6 e 941,0 kg CO2eq ha-1 ano-1, respectivamente. As áreas de cana queimada apresentaram as maiores emissões com 3.103,9 kg CO2eq ha-1ano-1. As estimativas indicaram que a conversão de cana queimada para áreas de cana crua pode reduzir as emissões em 310,7 kg CO2eq ha-1 ano-1 (sem considerar o sequestro de carbono do solo) e 1.484,0 kg CO2eq ha-1 ano-1 (considerando o sequestro de carbono do solo). As emissões de C-CO2 referentes à reforma da área de cana crua com as práticas usuais de manejo consideradas resultaram em 1.103,8 kg C-CO2 ha-1 em 25 dias, assim como a simples retirada da palha na superfície do solo resultou em emissões adicionais de 252,4 kg de C-CO2 ha-1 ou 925,3 kg CO2. O desenvolvimento da produção de cana-de-açúcar no Brasil certamente deve direcionar-se para a redução da prática da queima dos resíduos e do uso de diesel, reduzindo algumas operações de preparo do solo e também deve adotar práticas de fertilização mais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Strategies for the reduction of greenhouse gases emissions (GHG) in agriculture have been debated for some time, especially in Brazil, where the agricultural soils contribute to 9.3% of national emissions. This study aimed to estimate the GHG emission in the agricultural sector and mobile combustion sources from the conversion of sugarcane manual burned harvest system (burned) to green harvest mechanized system (green) comparing with the results of CO2 emission from field evaluations induced by soil tillage, liming and gypsum application, presenting possible mitigation strategies. The results indicate that the N synthetic fertilizer and burning of residues are responsible for the higher emissions observed in green and burned areas with 1,167.6 and 941.0 kg CO2eq ha-1 yr-1, respectively. The sugarcane burning plot presented the highest emissions in our scope, with 3,103.9 kg CO2eq ha−1y−1. Our estimates indicate that conversion from burned to green plot could save from 310.7 CO2eq ha−1 y−1 (not considering soil carbon sequestration) to 1,484.0kg CO2eq ha−1 y−1 (considering soil carbon sequestration). Emissions of CO2-C on the renovation of the sugarcane area with the usual practices and management considered, resulted in 1,103.8 kg CO2-C ha-1 in 25 days, as well as the simple removal of the residues from the soil surface resulted in additional emissions of 252.4 kilograms of CO2-C ha-1 or 925.3 kg CO2 ha-1. The development of sugarcane production in Brazil must certainly move towards the reduction of burning practices and the diesel use, reducing some tillage operations and must also adopt more efficient... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O emprego da mecanização no Brasil iniciou-se praticamente a partir dos anos 60 com a instalação da indústria nacional de tratores acompanhada pela de máquinas e implementos. Com isso houve uma expansão acelerada no uso da mecanização agrícola sendo ela praticamente indispensável nos dias atuais. Embora com benefícios inquestionáveis, a mecanização foi influenciada pela tecnologia exógena no projeto de fabricação e na utilização de técnicas inadequadas como o preparo convencional do solo, técnica essa associada a problemas de erosão. Dado o caráter recente da mecanização, existe uma carência de informações básicas sobre os seus indicadores permitindo a análise da adequação dos equipamentos nas propriedades. Considerando-se o contexto da mecanização, as técnicas adotadas e a ausência de índices, este trabalho teve como objetivo a realização de um diagnóstico quanto à posse e uso de sistemas mecanizados em unidades agrícolas de uma região produtora de grãos em sistema de plantio direto no sul do Brasil. Para tanto foi desenvolvido um questionário com um roteiro básico englobando as características da propriedade, do sistema de produção e administração, e dos recursos utilizados, mecanização e mão de obra. Realizou-se uma amostragem estratificada por área das unidades para as entrevistas e coleta de dados. Dentre os resultados obtidos destaca-se que as produtividades médias das culturas estiveram acima da média nacional e houve pouca variação nos estratos para a produtividade e principais espécies de culturas utilizadas. A mão de obra nas propriedades é utilizada na operação das máquinas agrícolas, mas recebe pouco treinamento. Foram coletadas informações referentes a 645 tratores e a idade média foi de 10,4 anos e o uso de 726 h.ano-1. Dentre as semeadoras foram identificados três tipos distintos e o mecanismo dosador de sementes predominante para as culturas de verão foi o disco horizontal presente em 81,3% das vezes seguido do mecanismo pneumático com 16,3% de participação; a potência média por linha de semeadura variou em função da cultura. Os pulverizadores foram os equipamentos com idade média mais baixa, 7,3 anos predominando equipamentos de arrasto, com tanque de 2000 L e comprimento de barra de 18 m. Apenas 24% dos equipamentos de pulverização possuíam cabines. Para as colhedoras o uso médio foi de 381 h.ano-1 e a idade média foi maior no estrato de menor área. Houve relação positiva entre a eficiência no emprego de máquinas agrícolas e o tamanho da unidade produtiva e a compra e o uso de máquinas depende totalmente do produtor, diferente de outros fatores de produção onde há a participação de um assistente técnico. Os entrevistados atribuíram boas notas à administração das unidades de produção e entre as estratégias de expansão de área ou aumento da rentabilidade, enxergam a segunda opção como a mais importante. / The intensive farm machinery use in Brazil started in the 1960?s with the establishment of national tractor industry and followed by farm machinery industries. These industries promoted a quick expansion in agricultural mechanization, which today is essential. Although with undeniable benefits, agricultural mechanization was influenced by external technology in machinery projects and the use of inadequate techniques such as soil tillage, which brought erosion problems. Regarding the recent characteristics of agricultural mechanization, there is little information related to farm machinery indexes, so, it is not possible a comparison among equipments and to optimize their use in farms. This study aimed the conduction of an exploratory survey in order to obtain information about ownership and the use of machinery systems in rowcrop farms that use no tillage and are located in southern region of Brazil. A questionnaire was organized in order to collect data related to the farm, production system, management, labor resources and farm machinery. Stratified sampling was used considering the farm sizes and interviews were conduced using the questionnaire for obtaining the data. The results show that average yields where higher than national values and a small variation was observed between yield and crop species among farm. A large amount of the labor used in farms often operates farm machinery but receives little training to operate the equipments. Data related to 645 tractors were collected and its average age was 10.4 years with an annual use of 726 hours. Three kinds of machinery used for the crop implantation were found, planters for summer crops, grain drills for winter crops and multiples planters which are used to both crops seasons. The most common dosing mechanism for seed for summer crops was the horizontal disk plate with a participation of 81.3% followed by the pneumatic devices with 16.3%. Average power by row varied according to the crop. Sprayers were the equipment with the smaller average age, 7.3 years. Boom sprayers, trailed models, with 2000 L tanks and 18 m boom width dominate. Only 24% of the spraying equipment had cabins. For the combines the average annual use was 381 hours and older equipment was found in the smaller area. There were positive relations among the efficacy in the machinery use and farm size. The farmers are in charge of the purchase and machinery use but a technician is required for the assistance of the other resources such as herbicides and fertilizers. The interviewed farmers attributed good scores to the management of their productive units and judged the strategy of increasing profitability as more valuable way instead of increasing the farm area.

O desgaste de órgãos ativos de máquinas e implementos agrícolas de preparo do solo tem sido alvo de vários estudos pela comunidade científica que relaciona tal ocorrência com o desempenho operacional, vida útil, material e técnica de fabricação. Este desgaste ocorre independentemente do tipo de manejo do solo, porém, determinadas práticas podem potencializá-lo a ponto de comprometer as condições desejadas de implantação de uma cultura em virtude da modificação geométrica da sua extremidade de corte. Órgão ativo comprometido aumenta a força de tração e por conseqüência acarreta aumento no consumo de combustível. Diversas variáveis podem influenciar o desgaste entre as quais se destacam a velocidade de trabalho, teor de água do solo, material de fabricação e tratamento térmico. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi de descrever os principais tipos de ensaios de materiais, bem como construir uma avaliação crítica, com base na literatura encontrada, sobre desgaste de órgãos ativos analisando as metodologias e os resultados. Considera-se tal análise de grande relevância para agricultores, para indústria e para pesquisadores de modo geral. / The wear of tillage tools by agricultural implements has been aim of some studies of scientific community that such occurrence with operational performance relates useful, material and technique manufacture. This wear occurs independently of the type handling of the soil, however, determined practical can to increase it point to compromise the desired conditions of implantation culture in virtue of the geometric modification of the cutting edge. Compromised tillage tool increases the draft force and for consequence it causes increase the fuel consumption. Some variable can influence the wear, among which if they detach the work speed, moisture, manufacture material and heat treatment. Ahead of this, the aim of this work was to describe the main types of tests about subject, as well to make a critical evaluation of joined literature. Such analysis of great relevance for farmers, industry and researchers in general way is considered.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-03-17T19:55:19Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Guilherme Felisberto - 2015.pdf: 1617552 bytes, checksum: 2e18b5759b2febfc144f25537d22ab9a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-03-17T19:56:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Guilherme Felisberto - 2015.pdf: 1617552 bytes, checksum: 2e18b5759b2febfc144f25537d22ab9a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T19:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Guilherme Felisberto - 2015.pdf: 1617552 bytes, checksum: 2e18b5759b2febfc144f25537d22ab9a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / There is the possibility of reduction of nitrogen fertilization in maize under no-tillage system following cover crops. In order to generate information about the subject, this work was carried out to evaluate the nitrogen fertilization in maize following cover crops in southwestern Goiás. The experiment was developed at the Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, under a randomized block design with four replications in split plot. Treatments allocated on plots were ten cover crops (Cajanus cajan, Canavalia ensiformis, Crambe abyssinica, Crotalaria juncea, Crotalaria ochroleuca, Crotalaria spectabilis, Mucuna aterrima, Pennisetum glaucum, Raphanus sativus and Urochloa ruziziensis), grown before maize. Treatments allocated in the subplots were four nitrogen rates (0, 50, 100 and 150 kg ha-1 of N) topdressed in the V5 growth stage of the crop, totaling 40 treatments. The water deficit limited the maize crop response to nitrogen topdressing, grown in succession to cover crops. The maize grown after Urochloa ruziziensis with simulated grazing and Crambe abyssinica showed lower yield. / Há a possibilidade de redução da adubação nitrogenada na cultura do milho sob sistema de plantio direto em sucessão a plantas de cobertura. Visando gerar informações sobre o tema objetivou-se com o presente trabalho avaliar a adubação nitrogenada na cultura do milho em sucessão a plantas de cobertura no sudoeste goiano. O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, sob o delineamento de blocos casualizados com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas. Os tratamentos alocados nas parcelas foram dez plantas de cobertura (Cajanus cajan, Canavalia ensiformis, Crambe abyssinica, Crotalaria juncea, Crotalaria ochroleuca, Crotalaria spectabilis, Mucuna aterrima, Pennisetum glaucum, Raphanus sativus e Urochloa ruziziensis), cultivadas em antecessão à cultura do milho. Os tratamentos alocados nas subparcelas foram quatro doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150 kg ha-1 de N) aplicadas no estádio de desenvolvimento V5 da cultura do milho, totalizando 40 tratamentos. O déficit hídrico limitou as respostas da cultura do milho a adubação nitrogenada em cobertura, cultivada em sucessão a plantas de cobertura. O milho cultivado em sucessão a Urochloa ruziziensis com pastejo simulado e ao Crambe abyssinica apresentou menor produtividade de grãos.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica e reatividade da matéria orgânica do solo (MOS) e substâncias húmicas (SH) em duas situações distintas, no que concerne ao manejo de solo, práticas agroflorestais e condições climáticas, avaliando o potencial de sequestro de C e mitigação de efeitos do aumento do efeito estufa. O estudo foi conduzido em dois campos experimentais, sendo o primeiro, instalado em Beltsville - Maryland, Estados Unidos, sob coordenação do Departamento de Agricultura norte-americano (USDA/ARS), composto por sistemas agrícolas convencionais com manejo mínimo (PC), plantio direto sem manejo (PD) e orgânicos com plantio direto (2, 3 e 6 anos, com adição de esterco aviário). O segundo campo experimental, instalado em Itatinga - São Paulo, Brasil, compreende área de reflorestamento de floresta de eucalipto, em duas fazendas (Entre Rios - ER - e Areona - AN) com perfis de solo diferentes (Latossolo e Neossolo quartzarênico, respectivamente) com e sem adição de biossólido. Para o primeiro campo foram coletadas amostras de solo até 30 cm em 5 incrementos, sendo realizado, em seguida, o fracionamento físico da MOS, em matéria orgânica particulada livre (MOPl) e oclusa (MOPo) para análises de espectroscopia na região do infravermelho (MIR) e pirólise acoplada a GC/MS (PY-GC/MS). Para o segundo campo experimental foram coletadas amostras de solo até 20 cm, seguindo de extração de SH para análises espectroscópicas. No campo experimental americano, observou-se maior teor de C nos sistemas de plantio direto, sobretudo nos sistemas orgânicos, em comparação ao sistema convencional (cerca de 24% de aumento). Os dados obtidos através da espectroscopia de MIR mostraram maiores graus de condensação e hidrofobicidade, influindo em maior humificação e resistência à atividade microbiana para as amostras nos sistemas orgânicos. Os resultados de PY-GC/MS foram analisados por testes não paramétricos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney, sendo observada a maior incidência de estruturas moleculares de caráter fenólico aromático em amostras de MOPo para os sistemas orgânicos considerados, e a maior ocorrência de núcleos condensados, oriundos de lignina e outras fontes, ligados a cadeias alifáticas em amostras de MOPl para os mesmos sistemas, em relação aos demais analisados em estudo. Os resultados obtidos para o campo experimental americano ilustrou maior impacto do manejo orgânico do solo, frente aos demais considerados, no que concerne ao potencial acumulo de carbono e incidência de estruturas mais condensadas e de maior recalcitrância. Os dados do segundo campo experimental, em áreas de reflorestamento de eucalipto no estado de São Paulo, demonstraram comportamentos distintos com maior teor de C e menor grau de humificação (cerca de 25 e 30%, respectivamente) para áreas submetidas à adição de biossólido para a fazenda Areona (AN), sendo observado perfil inverso para a fazenda Entre Rios (ER) (decréscimo de cerca de 20% para C e aumento de, aproximadamente, 100% no grau de humificação). Através dos dados obtidos através de espectroscopia de infravermelho, pôde-se observar maiores índices de condensação (grau de humificação), em ambas as fazendas, nas áreas sob adição de biossólido, ao passo que somente na fazenda ER foram observados maiores índices de hidrofobicidade (resistência à degradação microbiana) nestas mesmas áreas. Assim como nos resultados obtidos as amostras de solo intacto, foi observado maior grau de humificação para amostras de AH na fazenda ER, em áreas condicionadas com biossólido, ao passo que menor grau de humificação para as mesmas áreas na fazenda AN. Assim sendo, conforme mencionado, uma das áreas de reflorestamento tratada com biossólido mostrou aumento no teor de carbono no solo (em solo arenoso) e a outra mostrou decréscimo (solo com teor mediano de argila). As análises qualitativas, como determinação do grau de humificação da matéria orgânica em amostras de solos e substâncias húmicas, foram coerentes com o aumento ou decréscimo dos teores de carbono nos dois solos, dando consistência as observações das duas situações de campo analisadas. Dessa maneira, verificou-se o maior impacto da adição da aplicação de biossólido em Latossolos em relação à área de Neossolo quartzarênico. O entendimento e avaliação da resposta da matéria orgânica e seus constituintes húmicos frente a diferentes situações é de extrema importância para obtenção de sustentabilidade ambiental, no que concerne à mitigação de efeitos inerentes às mudanças climáticas globais. / The aim of the following study was to evaluate the dynamics and reactivity of soil organic matter (SOM) and humic substances (HS) in two different situations, regarding soil tillage, forestry practices and climate conditions, considering C sequestration potential and greenhouse effects mitigation. The study was conducted in two different field experiments, being the first one a long-term field trial project installed in Beltsville, Maryland - United States, coordinated by the United States Department of Agriculture (USDA), comprising different soil tillage systems as it follows: chiesel till (CT), no till (NT) and 2, 3 and 6-year organic agriculture (with poultry manure addition). The second experimental field was installed in Itatinga, São Paulo - Brazil, comprising an eucalyptus forestry system being two farms (Entre Rios - ER, and Areona - AN), presenting different soil prolife (Oxisol and Quartzarenic Neosoil) and sewage sludge (SS) amended areas. For the first experimental field soil samples were collected to 30 cm depth in 5 increments, followed by SOM physical fractionation in occluded and free particulate organic matter (oPOM and fPOM, respectively) for mid infrared (MIR) spectroscopy and pyrolysis coupled with gas chromatography/mass spectrometry (PY-GC/MS) analysis. For the second experimental field, soil samples were collected to 20 cm depth, followed by HS extraction and spectroscopic analysis. The results for the first experimental field showed a C content increase (about 24%) for the organic systems, comparing to the others considered. Data obtained by MIR spectroscopy showed higher condensation and hydrophobicity degrees, resulting in higher humification and microbial decomposition resistance, for the organic systems samples. The results obtained by PY-GC/MS were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney non parametric tests and it was observed a higher incidence of phenolic and aromatic molecular structures in oPOM samples, and a higher occurrence of condensed structures, derived from lignin and other sources, bonded to aliphatic chains, in fPOM samples for the organic systems analyzed, comparing to the others systems considered. This way, the results obtained for the American experimental field showed a higher impact of organic tillage systems, regarding the soil carbon accumulation potential and the incidence of more condensed and recalcitrant structures. The results regarding the second experimental field showed an interesting behavior with C content increase and humification degree decrease in the SS amended areas (about 25 and 30%, respectively) for the Areona (AN) farm, nevertheless, being observed an inverse behavior for the Entre Rios (ER) farm samples (about 20% C content decrease and nearly 100% humification degree increase). From the infrared spectroscopy data it could be observed higher condensation degree (inferring higher humification degree) in the SS amended areas for both farms considered, however only for the ER samples it was noted a higher hydrophobicity degree (higher microbial decomposition resistance). The same way noted for the soil samples, it was observed higher humification degree for humic acids samples in the SS amended areas for the ER farm, while for the AN samples it was noted smaller humification degree for its respective SS amended area. This way, as mentioned before, one of the SS amended forestry areas showed an increase in the soil C content (in the quartzarenic neosoil) while the other one presented soil C content decrease (oxisoil, with about 20% clay content). The qualitative analysis, such as organic matter humification degree determination for soil and HS samples were coherent to the C content increase or decrease observed for both soil profiles, being consistent to the results obtained on the field experiment scenario. This way, the results for the Brazilian experimental field showed a higher impact of the sewage sludge application in the Oxisol area, comparing to the Quartzarenic Neosoil one. The understanding and evaluation about organic matter and humic constituents response regarding different field situations is extremely important to achieve environmental sustainability and climate change effects mitigation.

Neste trabalho efetuou-se um detalhado estudo metodológico das técnicas empregadas para a caracterização espectroscópica e cromatográfica dos ácidos húmicos. Neste estudo demonstrou-se que outros fatores, além de características intrínsecas dos ácidos húmicos, podem afetar os resultados obtidos pelas diferentes técnicas espectroscópicas utilizadas. Dentre estes fatores o mais importante foi o íon vanadila (VO2+) residual que afetou drasticamente os resultados das análises espectroscópicas levando à supressão: dos sinais de RMN de 13C de grupos hidrofílicos; dos sinais de RPE dos radicais livres orgânicos; e da intensidade de fluorescência. Pela supressão seletiva dos sinais de RMN de 13C dos grupos carboxilas e daqueles associados a carboidratos foi possível inferir que estas estruturas possivelmente estejam diretamente envolvidas na complexação do VO2+, assim como a supressão dos sinais de fluorescência e de RPE dos radicais livres orgânicos indicaram que estes radicais e estruturas fluorescentes também podem estar envolvidas na complexação deste íon ou então o efeito do íon paramagnético pode difundir-se facilmente pela estrutura dos ácidos húmicos. Adicionalmente, os ácidos húmicos com maior conteúdo de VO2+ apresentaram um maior tamanho molecular aparente, indicando um possível efeito agregante deste íon. A análise multivariada dos dados obtidos possibilitou o isolamento destes efeitos do VO2+ e as novas variáveis obtidas pela técnica dos componentes principais, independentes do conteúdo deste íon, indicaram que o cultivo mais intenso do solo levou ao acúmulo relativo de estruturas mais recalcitrantes e com maiores conteúdos de estruturas associadas à lignina e C-Alquila de cadeia longa. Além disto, observou-se que o sinal dos radicais livres orgânicos dos ácidos húmicos era devido à pelo menos dois centros paramagnéticos distintos sendo que o VO2+ suprimiu preferencialmente o sinal com maior valor-g, atribuído a radicais livres orgânicos onde o elétron desemparelhado estaria delocalizado sobre átomos de oxigênio. / In this work it was realized a detailed methodological studies of spectroscopic and chromatographic techniques that were applied in the humic substances characterization. In these studies it was demonstrated that, besides the intrinsic characteristics of humic substances, there are other factors which can affect the results obtained with the different spectroscopic techniques utilized. Among these factors, the residual vanadyl ion (VO2+) affected drastically the spectroscopic results causing the suppression of: 13C NMR signals of hydrophilic groups; EPR signals from organic free radicals; and the fluorescence intensity. By the selective suppression of 13C NMR signals from carbohydrates and carboxyl groups it was proposed that these structures could possibly be directly involved in the VO2+ complexation. The suppression of fluorescence signals and EPR ones from organic free radicals indicated that or these radicals and the fluorescent structures can also be involved in the VO2+ complexation, either the paramagnetic ion effect can diffuse through the humic substances structures. In addition, the increase of VO2+ contents resulted in a higher apparent molecular size indicating a possibly aggregating effect of this ion. The multivariate analysis from the obtained data allowed the isolation of these effects from VO2+. The new variables obtained by the principal components technique, independent from that ion content, indicated that the most intense cultivation of the soil lead to the relative accumulation of more recalcitrant structures associated to lignin and long chain C-alkyl. Besides this, we observed that the organic free radicals signal from humic acids was due to at least two paramagnetic centers. The residual VO2+ suppressed preferentially the signal with the highest g-value. This signal was assignment to organic free radicals where the unpaired electron could be delocalized on oxygen atoms.

Estudos sobre de métodos de preparo de solo são essenciais pela necessidade em se reduzir os impactos nos solos, decorrentes da intensificação da mecanização agrícola na cultura da cana-de-açúcar e pela busca de modelos que visem proporcionar uma maior qualidade para o solo e, consequentemente, a obtenção de melhores desenvolvimentos vegetativos e maiores produtividades. O presente trabalho teve como principal objetivo, a avaliação por meio de análises micromorfométricas, das alterações na estrutura do solo decorrentes de métodos distintos de preparo de solo. Foram avaliados o preparo convencional, a partir da mobilização do solo em área total, e o preparo profundo canteirizado, com a utilização de um modelo de implemento que permite realizar uma série de operações de preparo de solo de forma simultânea, que não mobiliza a região de passagem do rodado dos maquinários e delimita um canteiro preparado para o desenvolvimento das plantas. O solo da área experimental é classificado como Nitossolo Vermelho Eutrófico latossólico, de textura muito argilosa e foram abertas trincheiras nos tratamentos em momentos distintos do ciclo comercial da cultura, a fim de serem observadas as modificações de forma temporal. Nestas, foram coletadas amostras para análises de densidade do solo e amostras indeformadas de solo para a realização de análises micromorfométricas, para a quantificação e caracterização da área ocupada por poros, tanto na região de desenvolvimento da cultura (canteiro) quanto na área de passagem do rodado. Foi possível observar uma maior área ocupada por poros no canteiro do tratamento do preparo profundo canteirizado na primeira coleta, proporcionado pelo implemento, em relação ao preparo convencional, assim como uma maior participação de poros grandes complexos frente a poros de menor tamanho e arredondados. Porém, notou-se nas áreas sem influência do sistema radicular da planta, como na região de passagem do rodado e centro do canteiro, uma redução da área ocupada por poros entre uma coleta e outra, tanto por conta do tráfego agrícola quanto pela acomodação do solo desestruturado no preparo profundo canteirizado, podendo vir a acarretar em menores desenvolvimentos radiculares horizontalmente e deixando a área mais propicia a menores taxas de infiltração de água no solo, reduzindo o fluxo hídrico internamente e, consequentemente, aumentando os riscos da ocorrência de processos erosivos. Já no preparo convencional, os resultados indicaram uma manutenção da estrutura proporcionada pelo tipo de preparo entre as coletas, com poros menores e arredondados. / Studies about soil tillage methods are essential due to the necessity of reducing impact in soils caused by the intensification of mechanic agricultural operations in sugarcane. These studies are also important by the pursuit of models that enables a better quality to the soil and, as a consequence, obtaining better vegetative development and productivity. This study had as its main objective the evaluation of soil structural changes caused by different methods of soil tillage by micromorphometric analysis. Two soil tillage systems were evaluated, the conventional soil tillage, which mobilizes the soil in the whole area, and the deep bedding tillage, which is done by an agricultural implement that allows a series of operations simultaneously and does not mobilizes the soil in the wheel\'s path, delimiting a bed for the plant development. The soil of the experimental area is classified as a Eutric Nitisol with a high clay texture. Pitches were opened in the treatments in different timings during the commercial cycle of the culture aiming the observation of temporal modifications in the soil. Samples were collected for density analysis and undisturbed samples were collected for micromorphometric analysis, for quantification and characterization of the pore area in either the root development area (bed) or the wheel\'s path. It was possible to observe a largest pore area in the deep bedding tillage system on the first collection due to the implement when compared to the conventional, as well as a largest occurrence of complex pores against smaller rounded pores. However, it was observed in the areas without the direct influence of the root system, as in the wheel\'s path and bed center, a reduction of the pore area between the two collections because of agricultural machinery traffic and accommodation of the unstructured soil in the deep bedding tillage system. This occurrence might incur in lowering root development horizontally and letting the area prone to lower water infiltration, which reduces the water flow internally and increases the risk of erosive processes. As regards the conventional tillage system, the results indicated a structural maintenance enabled by the tillage method between the collections, presenting smaller rounded pores.

As emissões anuais de dióxido de Carbono (CO2), considerado o gás efeito estufa mais importante (GEE), aumentaram em torno de 80% entre 1970 e 2004. Esse aumento ocorre, principalmente, devido ao uso de combustíveis de origem fóssil e as atividades agrícolas tal como mudança no uso da terra. Dentre os sistemas agrícolas as práticas de manejo adotadas constituem importantes ferramentas na mitigação da emissão dos GEE para atmosfera. Os solos agrícolas podem funcionar como fonte ou reservatório de GEE. A emissão de CO2 do solo é considerada a segunda maior componente do ciclo global do carbono sendo por tanto relevante nas variações climáticas. O cultivo do solo por métodos tradicionais que englobam aração e gradagem assim como outros métodos de preparo podem influenciar sobre as emissões de CO2, acelerando a mineralizacão do carbono orgânico do solo. O presente trabalho teve como objetivo quantificar as emissões de CO2 derivadas de diferentes sistemas de preparo do solo utilizados na cana-de-açúcar, assim como avaliar a contribuição da incorporação da palhada na emissão de CO2. A pesquisa foi desenvolvida em área de plantio pertencente à Usina Iracema (Município de Iracemápolis-SP). O solo é um Latossolo vermelho escuro, a colheita da cana-de-açúcar é realizada sem queima da palhada. Os sistemas de preparo avaliados foram: Preparo convencional (PC); preparo mínimo (PM); preparo Usina Iracema (PU). Adicionalmente, avaliou-se uma parcela sem qualquer alteração a qual foi utilizada como tratamento controle (TC). Os resultados indicaram interação significativa (p<0,001) entre preparo, palha e tempo após o preparo, sugerindo que o tempo após preparo é importante quando é avaliado o efeito do preparo sobre a emissão de CO2. Incrementos no fluxo de CO2 foram observados nos dias em que ocorreram operações de preparo e em que se apresentaram eventos chuvosos na área. A emissão acumulada ao longo do período de avaliação nos sistemas de preparo com palha foram maiores no PC, na ordem de 881,6 g m-2 de CO2, valor 34% superior ao encontrado no PU (583,2 g m-2 ) e 39% acima do PM (537 g m-2). Entretanto, quando a palha foi retirada observou-se que a emissão em PC foi superior (p<0,05) da encontrada no sistema PM e TC, mas não diferiu da observada no PU. Ao comparar a emissão acumulada encontrada no PC com o valor do TC encontrou-se que 238 g m-2 de CO2 foram emitidas a atmosfera devido às operações de preparo executadas; quantidade equivalente a 649 kg ha-1 de C-CO2 ou 0,68% do C do solo estocado em uma profundidade de 30 cm. O sistema PU emitiu 133,7 g m-2 de CO2 (364,6 kg ha-1 de C-CO2 ou 0,38% do estoque de C na camada 0- 30 cm). A incorporação da palha no PC gerou incremento na emissão de CO2 de 162 g m2, valor equivalente a 441,8 kg ha-1 de C-CO2 o 7,8% do total de C associado a resíduos da cana-de-açúcar. / The annual emissions of carbon dioxide (CO2), considered the greenhouse gas (GHG) more important, increased around 80% between 1970 and 2004. This increment mainly due to the use of fossil fuels, and agriculture as emissions from land use change. Land use management is an important tool to GHG emissions decrease. Agricultural soils can be a source or reservoir of greenhouse gases balance. The CO2 emission from the soil is considered the second largest component of the global carbon cycle by being relevant in climate variations. Traditional soil tillage and other land use management may influence on CO2 emissions, since it accelerates the mineralization of soil organic carbon. This study aimed to quantify the CO2 from different tillage systems used in cane sugar and, to evaluate the influence of the trash soil incorporation in the CO2 emission processes. The study was conducted at Iracema sugarcane mill area (Municipality of Iracemápolis-SP). The soil was an Oxisol; and the harvesting was mechanized, sugarcane unburned field. The tillage systems evaluated were: conventional tillage (CT), minimum tillage (MT); Iracema tillage (IT.) Additionally, it was evaluated a area without disturbance in which was left as control (NT). The results indicate significant interaction (p <0.001) between tillage, trash and time after tillage, it is suggesting that the time after preparation is important when we evaluate the effect of tillage on CO2 emissions. Increases in the CO2 flux were observed when it was done tillage operations and rainfall events. The accumulated CO2 emission across the study period in the tillage system with trash on soil were higher in CT, in order of 881.6 g m2 of CO2, 34% higher than the value found in the IT (583.2 g m-2) and 39% higher than found in PM (537 g m-2). However, when the trash were removed it was observed that the issuance of CT was higher (p <0.05) found in the MT system and NT, but differed from that observed in the IT. By comparing the accumulated emission found in the CT with the value of NT it was found that 238 g m-2 were issued to the atmosphere from the tillage operations performed; amount equivalent to 649 kg ha-1 C-CO2 or 0,68% C stock in soil to a depth of 30 cm. The IT system caused CO2 emission of 133.7 g m-2 (364.6 kg ha-1 C-CO2 or 0.38% of C stock in the layer 0-30 cm). The incorporation of trash in the CT generated increase in CO2 emissions of 162 g m-2, equivalent to 441.8 kg ha-1 C-CO2 or 7.8% of the total C associated with trash from sugar cane.

Soil is a critical component of the global sulfur (S) cycle acting as source and a sink for various S species and mediating changes of S oxidation states. However, very little is known about the identities of these specific organic and inorganic S containing molecules, especially in Brazilian soils under no-tillage (NT) system. Thus, the objectives of this study were: (i) to report long and medium term effects of the application of lime and up to 12 t ha-1 of phosphogypsum (PG) in samples from two Oxisols collected in field experiments carried out under no-tillage (NT) systems; (ii) to assess the effect of PG application on the amount, form and distribution of organic and inorganic S pools in soils under NT comparing to a natural forest ; (iii) to investigate C, N and S mineralization/immobilization in soil samples affected by plant residues and biochar, thus identifying the major transformations in the S fractions. After 13 years of lime application in a loamy Oxisol, changes in soil acidity and exchangeable Ca2+ ad Mg2+ supply were visible up to 80 cm depth. The effect of PG providing Ca2+ and S-SO4 2- were more pronounced at lower depths. S-SO4 2- distribution in the soil profile was mostly correlated with contents of free dithionite extractable Fe (Fed) and amorphous dithionite extractable Fe minus oxalate extractable Fe (Fed-Feo). There was no effect of lime and PG in maize grain yield, showing that the plants were unable to benefit of the soil ameliorations. An appreciable movement of sulfate to the subsoil was observed in soil samples from a clayey Oxisol, even in a medium-term (after 3.5 years), despite the fact that the soil had presented high SO4 2- adsorption capacity. In this area, PG had positive benefits in cereal crop yield due to the supply of Ca2+ and S-SO4 2-. PG application and changes in landuse practice alters both quantitative (evaluated by the wet-chemical technique) and qualitative (evaluated by means of X-Ray Near Edge Structure - XANES spectroscopy) composition of S functional groups in this wet subtropical Brazilian soil under NT. Compared to the forest site, soils under NT system had lower amounts of organic C, total N and total S Sulfur losses due to cultivation were higher than losses of C and N, and the use of fertilizers containing S seems to be vital for the recovery of S moieties. The dynamics of the plant materials decomposition was mostly governed by the C/S ratio. Sulfur mineralization was driven by the form of S in the starting materials rather than S concentration in the tissue, as revealed by XANES. The incorporation of plant residues and biochar led to an increase in the amount of ester sulfate in the early stage of incubation, which was further mineralized and had a steady decline at the end of evaluation. These findings encourage further investigations of biochar as S source, involving particularly chars produced from different feedstocks and pyrolysis temperatures. / O solo é um componente crítico do ciclo global de enxofre (S), agindo como fonte e dreno das várias espécies de S e mediando mudanças nos seus estados de oxidação. No entanto, pouco se sabe sobre as identidades dos compostos orgânicos e inorgânicos de S, especialmente em solos brasileiros sob plantio direto (PD). Assim, os objetivos deste estudo foram: (i) relatar os efeitos a longo e médio prazo da aplicação de calcário e de até 12 t ha-1 de fosfogesso (FG) em amostras de dois Latossolos coletadas em experimentos de campo realizados sob PD; (ii) avaliar o efeito da aplicação de PG na quantidade, forma e distribuição das frações orgânicas e inorgânicas de S em solos sob PD em comparação com uma floresta natural; (iii) investigar a mineralização/imobilização de C, N e S em amostras de solo afetadas por fontes de resíduos vegetais e biocarvão, identificando as transformações nas frações de S. Após 13 anos de aplicação de calcário em um Latossolo Vermelho distrófico de textura média, foi verificado efeito na correção da acidez do solo e no fornecimento de Mg2+ até 80 cm de profundidade enquanto os efeitos do FG fornecendo Ca2+ e S-SO4 2- foram mais pronunciados em profundidade. A distribuição de S-SO4 2- no perfil deste solo foi correlacionada com o conteúdo de Fe-ditionito (Fed) e Fe-ditionito menos Fe-oxalato (Fed, Feo). Não houve efeito do calcário e do FG na produção de grãos de milho, mostrando que as plantas não puderam se beneficiar das melhorias no solo. Foi observado apreciável movimento de S para o subsolo em amostras de um Latossolo Vermelho distrófico muito argiloso, mesmo em médio prazo (após 3,5 anos), apesar de o solo apresentar alta capacidade de adsorção de sulfato. Nesta área, o FG teve efeitos positivos no rendimento das culturas de cereais, devido ao fornecimento de Ca2+ e S-SO4 2- . A aplicação de FG e as mudanças no uso da terra alteraram tanto a composição quantitativa (avaliada pela técnica de fracionamento químico) quanto qualitativa (avaliada por meio da espectroscopia de raios-X próxima à borda de absorção - XANES) dos grupos funcionais de S em um solo subtropical da região úmida sob PD. Em comparação com o PD, os solos sob floresta apresentaram maior conteúdo de C orgânico, N e S total. As perdas de S devido ao cultivo foram superiores às perdas de C e N, e o uso de fertilizantes sulfatados parece ser vital para a recuperação do S do solo. A dinâmica de decomposição dos materiais vegetais foi principalmente regida pela razão C/S. A mineralização de enxofre foi impulsionada pela forma de S nos materiais iniciais, e não pela concentração S no tecido, conforme revelado por XANES. A incorporação de resíduos vegetais e biocarvão levou ao aumento nos ésteres de sulfato na fase inicial de incubação, fração posteriormente mineralizada, apresentando declínio no final da avaliação. Estas descobertas incentivam mais investigações do biocarvão como fonte de S, envolvendo carvões produzidos a partir de diferentes matérias-primas e temperaturas de pirólise.