Orientador: Juliano Carlos Calonego / Banca: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Rodrigo Arroyo Garcia / Resumo: A matéria orgânica do solo (MOS) apresenta um amplo conjunto de funções e tem sua quantidade e sua qualidade alteradas pelas diferentes possibilidades de rotações de culturas e manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os teores e a qualidade da matéria orgânica do solo em função de culturas em rotação sob Sistema Semeadura Direta (SSD). A pesquisa foi realizada em duas áreas conduzidas em SSD por no mínimo oito anos, com diferentes rotações de culturas, na Fazenda Experimental Lageado, Botucatu, SP. No experimento I, em um Latossolo Vermelho distroférrico de textura argilosa, as culturas em rotação foram sorgo granífero (Sorghum bicolor (L.) Moench), braquiária ruziziensis (Urochloa ruziziensis (R. Germ. & C. M. Evrard) Crins), e o consórcio de ambas no outono/inverno; milheto (Pennisetum glaucum L.), sorgo forrageiro (Sorghum bicolor (L.) Moench) e crotalária júncea (Crotalaria juncea L.), na primavera, como subparcelas, antecedendo a cultura da soja no verão. O segundo experimento foi conduzido em Nitossolo Vermelho distroférrico de textura muito argilosa. As parcelas foram constituídas pelas culturas de outono/inverno triticale (X Triticosecale Wittmack) e girassol (Helianthus annuus L.); e as subparcelas ... / Abstract: Soil organic matter (SOM) plays major functions in agricultural soils, and its contents and quality can be altered by crop rotations and soil management. The aim of this study was to evaluate changes in soil organic matter as affected by crop rotations under no-tillage system. The study was carried out at two no-till managed field sites for at least eight years, in Botucatu, SP, Brazil. In the first experiment, the soil was a Rhodic Ferralsol, in which grain-sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) and ruzigrass (Urochloa ruziziensis (R. Germ. and C. M. Evrard) Crins), single or intercropped in the fall/winter period, were the plots. Pearl millet (Pennisetum glaucum L.), forage sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) and sunn hemp (Crotalaria juncea L.) were cropped in the spring, as subplots, before the summer crop (soybean). In the second experiment, the soil 4 was a Typic Rhodudalf under no-till since 2003 and the crop rotations studied were: triticale (X Triticosecale Wittmack) and sunflower (Helianthus annuus L.) as autumn-winter crops (plots); pearl millet, forage sorghum, sunn hemp and chiseling (performed in 2003 and 2009) in spring as subplots, before the summer crop (soybean). Organic matter humification degree (HLIF) was determined by laser-induced fluorescence spectroscopy (LIF) in soil samples collected from 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 and 0,40-0,60 m depths in April 2012. Soil aggregates stability was assessed from soil samples collected from 0-0,10 and 0,10-0,20 m depths in November 2012. The remaining soil organic matter assessments were carried out from samples collected in April 2013. Total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), particulate organic carbon (POC), and mineral associated organic carbon (MOC) contents were determined from soil samples collected from 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 and 0,40-0,60 m depths; soil microbial biomass C and N were determined from soil samples coll ... / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1008368 bytes, checksum: 5118654c44cc454b278b6c83f243c20f (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In Brazil, eucalyptus is planted in regions with different climate and soil conditions, which affect harvest residue decomposition and the rate of carbon transference fromresidues (Cres) to the soil, hence influencing soil organic matter (SOM) content. SOM is considered one of the most important indicators of soil quality and forest production sustainability. Debarking the trunk of the tree during forest harvesting contributes to increase the amount of residues left in the site, but it may impair residues decomposition due to the large C:N ratio of the material. However, very little is known about bark influence on eucalypt residue decomposition and its role on SOM formation under the Brazilian conditions. It is a common practice the use of low rates of N fertilizers in eucalypt plantations in Brazil, which would contribute to slower microbial activity in the decomposition process. Leaving the residues on the surface without incorporating them into the soil would also help to limit Cres to SOM. Hence, this study has the objective to determine the influence of leaving on soil surface eucalypt bark and slash in site after harvesting operations as wells as the effect of nitrogen fertilizer addition on the rates of residue decomposition and Cres to the SOM, and how climate and soil characteristics affect these processes. The experiment was installed in four sites (Eunápolis, Aracruz, Virginópolis and Belo Oriente) belonging to the Atlantic Forest biome and six (João Pinheiro, Três Marias, Curvelo, Itamarandiba e Luiz Antônio) belonging to the Cerrado (savanah type of vegetation), all varying in climate and soil characteristics. In each site the 12 treatments (3 slash handling systems, i.e., complete removal, left in the site with trunk debarking or not; 2 slash disposal systems, i.e., left on soil surface or incorporated into the soil; and 2 rates of N, i.e., zero or 200 kg ha-1) were laid out in random blocks with 4 replications. The remaining dry matter was quantified at 0, 3, 6, 12 and 36 months later, and estimated the decomposition constant (k) and half life time (t0,5) of the residues. Residue Ct to SOM was assessed 12 months after starting the trial, by soil physical fractionation to separate particulate organic matter (POM) and organic matter associated to soil minerals (MAM). The influence of climate and soil characteristics on t0,5 and Cres was estimated by linear multiple regression. Residue incorporation into the soil favored both the decomposition and Cres. Decomposition was enhanced by debarking but less Cres was detected. Nitrogen addition had little effect on the residues decomposition rate and SOM stabilization. Residues t0,5 was shorter in sites with higher rainfall regimes and mean annual temperatures and residues incorporation, mainly in sandy soils. The mean residue t0,5 was 1.28 year. Cres is reduced with increasing mean temperature and soil acidity and enhanced by increased clay content and deficit of C saturation of the soil. In average, the rate of C recovering was 15 % from the decomposed residues, in 12 months. / No Brasil as plantações de eucalipto são estabelecidas em regiões com diferentes condições edafoclimáticas que afetam a decomposição de resíduos da colheita e a transferência de C (Cres) deste material para a matéria orgânica do solo (MOS), que é considerada um dos principais indicadores da qualidade do solo e sustentabilidade da produção. Nestas plantações, o descascamento das árvores no campo proporciona maior aporte de compostos recalcitrantes e maior relação C:N dos resíduos, embora pouco se sabe sobre a influência da presença da casca na decomposição deste material e formação da MOS. Além disso, as baixas doses de N aplicadas nestas plantações e a manutenção dos resíduos na superfície do solo podem limitar a sua decomposição e Cres estabilizado na MOS e, por isso, a aplicação de N e incorporação deste material ao solo poderiam acelerar sua taxa de decomposição e favorecer a transferência de C para o solo. Os principais objetivos do presente estudo foram determinar a influência da manutenção da casca, da aplicação de N e da incorporação dos resíduos para a decomposição e transferência de C para a MOS. Além disso, objetivou-se determinar os principais fatores edafoclimáticos que controlam estes processos em condições de campo. Os experimentos foram instalados em áreas de Mata Atlântica, nos municípios de Eunápolis (BA), Aracruz (ES), Virginópolis (MG), Belo Oriente (MG) e áreas de Cerrado, nos municípios de João Pinheiro (MG), Três Marias (MG), Curvelo (MG), Itamarandiba (MG), Vazante (MG) e em Luiz Antônio (SP). Foi utilizado o delineamento experimental em blocos casualizados com quatro repetições. Em cada local o experimento consistiu de 12 tratamentos em esquema fatorial completo 3 X 2 X 2, incluindo os fatores resíduos da colheita de eucalipto (remoção e manutenção de resíduos sem e com casca), manejo dos resíduos (superficial e incorporados) e aplicação de N (0 e 200 kg ha-1). Para o referido estudo foi avaliada a massa de matéria seca remanescente após 0, 3, 6, 12 e 36 meses, estimados a taxa de decomposição (k) e os valores de tempo de meia-vida (t0,5) dos resíduos de eucalipto. A transferência de C deste material para a MOS foi avaliada após 12 meses, por meio do fracionamento físico do solo para a separação da matéria orgânica particulada (MOP) e associada aos minerais (MAM). A influência das variáveis climáticas e propriedades do solo sobre o t0,5 e Cres para o solo foi determinada por regressão linear múltipla. A incorporação dos resíduos favorece tanto a decomposição quanto a transferência de C dos resíduos para o solo. A partir da manutenção da casca a decomposição dos resíduos é acelerada e relativamente ocorre menor recuperação de C no solo. Tanto a decomposição quanto a estabilização da MOS são pouco influenciadas pela aplicação de N. O t0,5 dos resíduos de eucalipto é reduzido quando ocorrem maiores volumes de precipitação, temperaturas mais elevadas e incorporação dos resíduos, principalmente em solos arenosos. Em média, o t0,5 dos resíduos de eucalipto foi de 1,28 anos. A Cres para o solo é reduzida pelo aumento da temperatura e redução da acidez do solo e favorecida por maiores teores de argila e déficit de saturação de C. Em média, a taxa de recuperação de C dos resíduos no solo em 12 doze meses foi de 15 % do total decomposto.

Carbonation is a natural phenomenon observed in carbon structures, and it is a result of the combined presence of CO2 in the environment and moisture. Carbonation may lower the pH of the concrete to such an extent that the passivation layer of the steel is depleted and the onset of frame corrosion is observed, which is one of the major pathologies in reinforced concrete structures. This study aimed to assess accelerated carbonation in concrete samples prepared with rice husk ash (RHA) with different concentrations of graphitic carbon and different curing periods. Concrete samples were prepared with 5%, 10%, 20% and 30% of RHA as a substitution for high early strength Portland cement (Brazilian grade CPV-ARI), different water/binder ratios (0.35; 0.50; 0.65) and wet cured for 3 and 7 days. In addition, two mixes with 5% and 10% silica fume as substitutions for Portland cement were used for comparison. Accelerated carbonation was performed in 10x10cm test specimens (TS) that were preconditioned as determined by standard RILEM TC 116-PCD. These TSs were stored in a controlled temperature chamber (RH 65 ± 2%, temperature 23 ± 2°C, 3% CO2 b/v), where they were exposed to CO2 for 4, 8, 12 and 16 weeks. The mercury intrusion porosimetry test was performed in 4x8cm TSs, which were tested after 91 days. Overall results show improved accelerated carbonation performance in the samples prepared with rice husk ash with lower concentrations of graphitic carbon, even though figures were similar. Higher concentrations of RHA in the concrete samples resulted in increased carbonation coefficients for all mixes investigated. For samples of the same strength values, a reduction in carbonation coefficients was observed when their compressive strength increased from 40 MPa to 50 MPa, This was seen in all mixes investigated for the curing period used, which shows that the use of longer curing periods improves the service life of structures. / O fenômeno da carbonatação acontece naturalmente em estruturas de concreto, exigindo apenas certa concentração de CO2 no ambiente e determinado teor de umidade. Este fenômeno provoca a redução do pH do concreto a níveis que podem causar a eliminação da película passivadora do aço, podendo ocorrer a instalação do mecanismo de corrosão das armaduras, uma das principais patologias em estruturas de concreto armado. O presente estudo teve por objetivo avaliar a carbonatação acelerada em concretos compostos com cinza de casca de arroz com diferentes teores de carbono grafítico e períodos de cura. Os concretos foram moldados com cinza de casca de arroz com teores de 5%, 10%, 20% e 30% em substituição ao cimento Portland de alta resistência inicial (CPV-ARI), com diferentes relações água/aglomerante (0,35; 0,50; 0,65) e com períodos de cura em câmara úmida de 3 e 7 dias. Duas misturas com 5% e 10% de sílica ativa em substituição ao cimento Portland foram empregadas como parâmetro de comparação. A carbonatação acelerada foi realizada em corpos-de-prova 10x10cm que passaram pelo pré-condicionamento, conforme preconiza a norma RILEM TC 116-PCD, após serem inseridos em uma câmara climatizada com uma umidade de (65 ± 2)%, temperatura de (23 ± 2)°C e uma concentração de CO2 de 3% em volume, por períodos de 4, 8, 12 e 16 semanas de exposição ao CO2. Já o ensaio de porosimetria por intrusão de mercúrio foi realizado em corpos-de-prova medindo 4x8cm, que foram ensaiados aos 91 dias. Os resultados mostram, de maneira geral, um melhor desempenho da cinza de casca de arroz com menor teor de carbono grafítico frente à carbonatação acelerada, apesar da proximidade dos resultados. O aumento do teor substituição, nos concretos com cinza de casca de arroz, provocou um aumento dos coeficientes de carbonatação, para todas as misturas investigadas. Em igualdade de resistência, constata-se que houve uma diminuição dos coeficientes de carbonatação quando a resistência à compressão aumenta de 40 MPa para 50 MPa para todas as misturas analisadas e para o prazo de cura adotado, evidenciando que o prolongamento no período de cura do concreto reflete diretamente no aumento da vida útil da estrutura.