Orientador : Prof. Dr. Renato Marques / Coorientadora : Profa. Dra. Fabiane Machado Vezzani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 24/02/2012 / Inclui referências ao final de cada capítulo / Area de concentração : Solo e ambiente / Resumo: A população microbiana do solo atua como um catalisador das importantes transformações químicas no solo, desempenhando um papel essencial no funcionamento dos ecossistemas, sendo responsável pelos processos de mineralização e pela disponibilização no solo de uma quantidade considerável de nutrientes. Ao estudar a população microbiana do solo, pode-se obter informações importantes acerca das mudanças nas propriedades orgânicas do solo. Em função disso, buscou-se determinar e comparar a dinâmica de mineralização de N e as quantidades acumuladas de N mineral em ensaios de incubação com amostras coletadas em Cambissolo e Gleissolo, sob espécies florestais nativas, em área de restauração florestal na Mata Atlântica do sul do Brasil; bem como avaliar se a atividade microbiológica no solo é influenciada pelas características dos solos e/ou pelo tipo de vegetação usado na restauração florestal. E, ainda, se as condições climáticas têm algum efeito sobre esta atividade. As amostras de solo foram coletadas em uma área de Cambissolo e outra de Gleissolo, em Antonina-PR, nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm no outono e primavera de 2011. As amostras coletadas no outono foram caracterizadas quimicamente quanto aos parâmetros de fertilidade do solo. Foram feitas a determinação de parâmetros microbiológicos e também ensaio de mineralização de N que foi conduzido sob incubação anaeróbica, à temperatura constante de 30º C, com extrações de N mineral (amônio e nitrato) aos 14, 28, 42, 56, 70, 84 e 98 dias. Nas amostras coletadas na primavera foi feita a caracterização microbiológica novamente. Os dados foram submetidos à análise de variância e as diferenças entre as médias foram asseguradas pelo teste de Tukey. Observou-se que a dinâmica de mineralização em ambos os solos foi semelhante, mas iniciou-se mais prematuramente e se mostrou mais intensa no Cambissolo do que no Gleissolo. As espécies florestais podem mostrar efeito sobre a mineralização do nitrogênio no solo, mas isto depende das características do solo. A partir da avaliação dos parâmetros microbiológicos observou-se que o CBM na primavera em Cambissolo superou o Gleissolo, especialmente sob S. multijuga; a RBS foi maior na profundidade de 0-5 cm em Cambissolo, na primavera os maiores valores de C-CO2 foram aferidos sob S. multijuga, na profundidade de 5-10 cm foi identificado apenas efeito da classe do solo, com maiores valores no Cambissolo. O qCO2 na profundidade no outono apresentou valor superior no Cambissolo, mas na primavera não foi observado tal comportamento diferenciando as duas classes de solo. Palavras-chave: Incubação anaeróbica, N mineral, matéria orgânica do solo, atividade microbiana, biomassa microbiana do solo, quociente metabólico. / Abstract: The microbial soil population acts as a catalyst for important chemical transformations in soil, playing an essential role in ecosystem functioning. It is responsible for the processes of mineralization and availability in the soil of a considerable amount of nutrients. Their study can provide important information about changes in the organic properties of the soil. On this context, we sought to determine and compare the dynamics of N mineralization on Cambisol and Gleysol under native forest species planted for restoration of the Atlantic Forest of southern Brazil; and evaluate if the soil microbial activity was influenced by soil characteristics and / or by the vegetation used for forest restoration. The influence of weather conditions on microbial activity was also evaluated. Soil samples were collected in the plots of Cambisol and Gleysol, at the depths of 0-5 and 5-10 cm during Fall and Spring of 2011 and the soil fertility characteristics were determined. The dynamics of N mineralization was obtained from anaerobic incubation of soil at a constant temperature of 30°C, and extractions of mineral N (ammonium and nitrate) after 14, 28, 42, 56, 70, 84 and 98 days. The data were submitted to ANOVA and differences between means were conducted by Tukey test. The mineralization dynamics was similar on both soils, but it started early and more intense on Cambisol than on Gleysol. The forest species effect on the mineralization was dependent of soil characteristics. From the evaluation of microbiological parameters it was observed that the CBM (carbon of the microbial biomass), for the Spring samples, was higher on Cambisol than on Gleysol, especially under S. multijuga; RBS was higher at a depth of 0-5 cm on Cambisol in the spring the highest values of C-CO2 were measured in S. multijuga at a depth of 5-10 cm was identified only class effect of the soil, with higher values in Cambisol. The qCO2 depth in autumn a higher value than in Cambisol, but the spring was not observed such behavior differentiating the two types of soil. Key-Words: Anaerobic incubation, mineral N, soil organic matter, microbial activity, soil microbial biomass.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-23Bitstream added on 2014-06-13T19:17:48Z : No. of bitstreams: 1 santos_aca_me_bauru.pdf: 1622232 bytes, checksum: 0a62a2ba673d2a818995495f22beee4a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Estudar a qualidade do solo é um instrumento que apóia o conhecimento das consequências causados do uso dos solos, dando suporte à tomada de decisões no planejamento do desenvolvimento futuro das regiões. O objetivo deste estudo foi determinar os teores de carbono (C) e nitrogênio (N), assim como dos isótopos 'delta'13C e 'delta'15N de áreas com diferentes usos do solo. A área de estudo está localizada em Ibiúna-SP e compreende duas microbacias: do Rio Paiol e do Rio Sorocabuçu. São áreas que registram atividade agrícola, tanto agricultura convencional (Sorocabuçu) como a agricultura orgânica (Paiol). Usando 100 amostras de solo, previamente coletadas em áreas com diferentes tipos de cobertura (Vegetação Natural Remanescente (VNR), pastagem, reflorestamento, agricultura), foram medidos os teores de C e N e a relação isotópica 12C/13C e 14N/15N, no laboratório do CENA-USP. No laboratório da UNESP, do Campus Sorocaba, quantificou-se o C lábil através da oxidação por Dicromato de Potássio. Os maiores teores de C e N nas duas bacias ocorreram para a classe VNR. Para as outras classes de cobertura, a ordem de concentração, em termos decrescentes, tanto para o C como o N foi: reflorestamento > pastagem > agricultura, para ambas as microbacias. Os dados de 'delta'13C indicaram valores médios de -26,22% e -26,95%, respectivamente para as microbacias Sorocabuçu e Paiol. Os dados sobre 'delta'15N mostram maiores valores, em ambas as bacias, para solos manejados para agricultura ou silvicultura (8,25% para a microbacia Paiol e 8,75% para microbacia Sorocabuçu) em relação aos solos cobertos com VNR (6,5% e 6,21% respectivamente, para as microbacias Paiol e Sorocabuçu). O C lábil apresentou valores maiores para VNR, com 1,65% e 2,00% para as microbacias Paiol e Sorocabuçu respectivamente, em... / Studying the soil quality is a tool that helps the knowledge concerning the consequences of the land cover change over the soil. This supports the decisions making for many regions. The goal of this research was to determine the levels of carbon (C) and nitrogen (N), as well as, the concentration of the isotopes 'delta'13C and 'delta'15N of soils from areas with different land cover classes. The study area is located in Ibiuna - SP and encompasses two watersheds: Paiol and Sorocabuçu. In such watersheds occurs the agriculture, conventional (Paiol) and organic (Sorocabuçu). Using 100 previously collected soil samples from area covered with Natural Remmant Vegetation (NRV), pasture, reforesting or agriculture, we measured the concentration of C and N, as well as the isotopic signature ('delta'13C and 'delta'15N), in laboratory of the CENA-USP. In the Unesp laboratory, we determined the C lability, through the oxidation by Potassium Dichromate. The highest C and N concentration for both watersheds were to the VNR. For other land cover classes, the C and N concentration followed the decreasing sorting, for the two watersheds: reforestation > pasture > agriculture. 'delta'13C values ranged from -26,22%, respectively, for the Sorocabuçu and Paiol waterheds. 'delta'15N isotopes showed greatest values, in both watershed, for solis managed for agriculture or reforestation (8.25% for the Paiol and 8.75% for Sorocabuçu) in relation to land covered with NRV (6.50% and 6.21% respectively, for Sorocabuçu and Paiol). The labile C presented greatest values for VNR class, with 1.65% and 2.00% for Paiol and Sorocabuçu watersheds, respectively, compared with those obtained for other land uses, especially pasture in the two waterheds. We identified statistically significant difference among the land cover classes for both watersheds for... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Alexandre Marco da Silva / Banca: Michel Brossard / Banca: Clayton Alcarde Alvares / Resumo: Estudar a qualidade do solo é um instrumento que apóia o conhecimento das consequências causados do uso dos solos, dando suporte à tomada de decisões no planejamento do desenvolvimento futuro das regiões. O objetivo deste estudo foi determinar os teores de carbono (C) e nitrogênio (N), assim como dos isótopos 'delta'13C e 'delta'15N de áreas com diferentes usos do solo. A área de estudo está localizada em Ibiúna-SP e compreende duas microbacias: do Rio Paiol e do Rio Sorocabuçu. São áreas que registram atividade agrícola, tanto agricultura convencional (Sorocabuçu) como a agricultura orgânica (Paiol). Usando 100 amostras de solo, previamente coletadas em áreas com diferentes tipos de cobertura (Vegetação Natural Remanescente (VNR), pastagem, reflorestamento, agricultura), foram medidos os teores de C e N e a relação isotópica 12C/13C e 14N/15N, no laboratório do CENA-USP. No laboratório da UNESP, do Campus Sorocaba, quantificou-se o C lábil através da oxidação por Dicromato de Potássio. Os maiores teores de C e N nas duas bacias ocorreram para a classe VNR. Para as outras classes de cobertura, a ordem de concentração, em termos decrescentes, tanto para o C como o N foi: reflorestamento > pastagem > agricultura, para ambas as microbacias. Os dados de 'delta'13C indicaram valores médios de -26,22% e -26,95%, respectivamente para as microbacias Sorocabuçu e Paiol. Os dados sobre 'delta'15N mostram maiores valores, em ambas as bacias, para solos manejados para agricultura ou silvicultura (8,25% para a microbacia Paiol e 8,75% para microbacia Sorocabuçu) em relação aos solos cobertos com VNR (6,5% e 6,21% respectivamente, para as microbacias Paiol e Sorocabuçu). O C lábil apresentou valores maiores para VNR, com 1,65% e 2,00% para as microbacias Paiol e Sorocabuçu respectivamente, em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Studying the soil quality is a tool that helps the knowledge concerning the consequences of the land cover change over the soil. This supports the decisions making for many regions. The goal of this research was to determine the levels of carbon (C) and nitrogen (N), as well as, the concentration of the isotopes 'delta'13C and 'delta'15N of soils from areas with different land cover classes. The study area is located in Ibiuna - SP and encompasses two watersheds: Paiol and Sorocabuçu. In such watersheds occurs the agriculture, conventional (Paiol) and organic (Sorocabuçu). Using 100 previously collected soil samples from area covered with Natural Remmant Vegetation (NRV), pasture, reforesting or agriculture, we measured the concentration of C and N, as well as the isotopic signature ('delta'13C and 'delta'15N), in laboratory of the CENA-USP. In the Unesp laboratory, we determined the C lability, through the oxidation by Potassium Dichromate. The highest C and N concentration for both watersheds were to the VNR. For other land cover classes, the C and N concentration followed the decreasing sorting, for the two watersheds: reforestation > pasture > agriculture. 'delta'13C values ranged from -26,22%, respectively, for the Sorocabuçu and Paiol waterheds. 'delta'15N isotopes showed greatest values, in both watershed, for solis managed for agriculture or reforestation (8.25% for the Paiol and 8.75% for Sorocabuçu) in relation to land covered with NRV (6.50% and 6.21% respectively, for Sorocabuçu and Paiol). The labile C presented greatest values for VNR class, with 1.65% and 2.00% for Paiol and Sorocabuçu watersheds, respectively, compared with those obtained for other land uses, especially pasture in the two waterheds. We identified statistically significant difference among the land cover classes for both watersheds for... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-17Bitstream added on 2014-06-13T19:06:32Z : No. of bitstreams: 1 000747587.pdf: 3759853 bytes, checksum: cc7038924f41836726deeeef56441748 (MD5) / O conhecimento da taxa de mineralização do N orgânico é uma medida útil para orientar o manejo da adubação nitrogenada e a aplicação de resíduos orgânicos no solo, de modo a minimizar os riscos de aplicações insuficientes ou excessivas e os riscos de perdas de produção e de poluição ambiental. Os objetivos com este trabalho foram: avaliar métodos de incubação e de fracionamento do N orgânico de solos como índices de disponibilidade de N para plantas; determinar a taxa de mineralização do N do esterco bovino em laboratório e no campo. Foram conduzidos quatro experimentos em laboratório, um em casa de vegetação e um em campo. Nos experimentos em laboratório foram determinadas as taxas de mineralização a 28oC, 18oC por 10 horas e 23oC por 14 horas (18/23oC por 10/14h) , e 23oC por 10 horas e 28oC por 14 horas (23/28oC por 10/14h), de 17 amostras de solos do planalto ocidental do Estado de São Paulo, coletadas na camada de 0 a 20 cm. Os experimentos em laboratório foram instalados em sistema de colunas, com lixiviação em intervalos variáveis e duração de 112 dias. Nas mesmas amostras foi aplicado o método Illinois Soil Nitrogen Test (N-ISNT) e foram determinadas as frações do N orgânico. No experimento em casa de vegetação com os mesmos 17 solos foi obtido o N absorvido (Nabs) por plantas de milho, que foi usado como referencial de disponibilidade de N para os métodos de laboratório (incubação e fracionamento). A determinação da taxa de mineralização do esterco bovino foi determinada no laboratório, a 23/28oC por 10/14h e, no campo, foi instalado experimento com milho e doses de esterco bovino (0, 10, 20, 30 e 40 t ha-1) para determinar a fração de mineralização do N orgânico usando o método da resina trocadora de íons nos tratamentos 0 e 20 t ha-1 de esterco. A temperatura de incubação não afetou a correlação entre as quantidades... / The knowledge of organic N mineralization rate is a useful tool to guide management of nitrogen fertilization and application of organic residues in the soil, so as to minimize the risk of excessive or insufficient applications and the risk of production losses and environmental pollution. The objectives of this study were to evaluate incubation methods and soil organic N fractionation as indices of N availability to plants; and to determine the N mineralization rate of cattle manure in the laboratory and in the field. Four experiments were carried out in the laboratory, one in the greenhouse and in the field. In laboratory experiments were determined mineralization rates at 28oC, 18oC for 10 hours and 23oC for 14 hours (18/23oC by 10/14h), 23oC for 10 hours and 28oC for 14 hours (23/28oC by 10/14h) of 17 soil samples from the western highlands of São Paulo State, collected in the 0 to 20 cm layer. The laboratory experiments were installed in the column system, with leaching at variable intervals during 112 days. In the same samples we applied the Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT-N) method and determined the organic N fractions. In greenhouse experiment with the same 17 soils was obtained the N uptake by corn plants (N uptake), which was used as a reference for N availability to laboratory methods (incubation and fractionation). The N mineralization rate of cattle manure (0 and 20 t ha-1) was determined in the laboratory at 23/28oC for 10/14h; and in the field, using the method of anion exchange resin. The incubation temperature did not affect the correlation between the accumulated N mineralized (Nam) and N uptake by corn plants. The Nam obtained by incubation of the soil samples to 18/23oC came closest in absolute values of N uptake and therefore can be considered the best index of available N. The aminoacid-N fraction and the ISNT-N were the best correlated with N uptake and Nam and the ...

Orientador: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Manoel Evaristo Ferreira / Banca: William Natale / Banca: Estêvão Vicari Mellis / Banca: Renato Yagi / Resumo: O conhecimento da taxa de mineralização do N orgânico é uma medida útil para orientar o manejo da adubação nitrogenada e a aplicação de resíduos orgânicos no solo, de modo a minimizar os riscos de aplicações insuficientes ou excessivas e os riscos de perdas de produção e de poluição ambiental. Os objetivos com este trabalho foram: avaliar métodos de incubação e de fracionamento do N orgânico de solos como índices de disponibilidade de N para plantas; determinar a taxa de mineralização do N do esterco bovino em laboratório e no campo. Foram conduzidos quatro experimentos em laboratório, um em casa de vegetação e um em campo. Nos experimentos em laboratório foram determinadas as taxas de mineralização a 28oC, 18oC por 10 horas e 23oC por 14 horas (18/23oC por 10/14h) , e 23oC por 10 horas e 28oC por 14 horas (23/28oC por 10/14h), de 17 amostras de solos do planalto ocidental do Estado de São Paulo, coletadas na camada de 0 a 20 cm. Os experimentos em laboratório foram instalados em sistema de colunas, com lixiviação em intervalos variáveis e duração de 112 dias. Nas mesmas amostras foi aplicado o método Illinois Soil Nitrogen Test (N-ISNT) e foram determinadas as frações do N orgânico. No experimento em casa de vegetação com os mesmos 17 solos foi obtido o N absorvido (Nabs) por plantas de milho, que foi usado como referencial de disponibilidade de N para os métodos de laboratório (incubação e fracionamento). A determinação da taxa de mineralização do esterco bovino foi determinada no laboratório, a 23/28oC por 10/14h e, no campo, foi instalado experimento com milho e doses de esterco bovino (0, 10, 20, 30 e 40 t ha-1) para determinar a fração de mineralização do N orgânico usando o método da resina trocadora de íons nos tratamentos 0 e 20 t ha-1 de esterco. A temperatura de incubação não afetou a correlação entre as quantidades ... / Abstract: The knowledge of organic N mineralization rate is a useful tool to guide management of nitrogen fertilization and application of organic residues in the soil, so as to minimize the risk of excessive or insufficient applications and the risk of production losses and environmental pollution. The objectives of this study were to evaluate incubation methods and soil organic N fractionation as indices of N availability to plants; and to determine the N mineralization rate of cattle manure in the laboratory and in the field. Four experiments were carried out in the laboratory, one in the greenhouse and in the field. In laboratory experiments were determined mineralization rates at 28oC, 18oC for 10 hours and 23oC for 14 hours (18/23oC by 10/14h), 23oC for 10 hours and 28oC for 14 hours (23/28oC by 10/14h) of 17 soil samples from the western highlands of São Paulo State, collected in the 0 to 20 cm layer. The laboratory experiments were installed in the column system, with leaching at variable intervals during 112 days. In the same samples we applied the Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT-N) method and determined the organic N fractions. In greenhouse experiment with the same 17 soils was obtained the N uptake by corn plants (N uptake), which was used as a reference for N availability to laboratory methods (incubation and fractionation). The N mineralization rate of cattle manure (0 and 20 t ha-1) was determined in the laboratory at 23/28oC for 10/14h; and in the field, using the method of anion exchange resin. The incubation temperature did not affect the correlation between the accumulated N mineralized (Nam) and N uptake by corn plants. The Nam obtained by incubation of the soil samples to 18/23oC came closest in absolute values of N uptake and therefore can be considered the best index of available N. The aminoacid-N fraction and the ISNT-N were the best correlated with N uptake and Nam and the ... / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325562.pdf: 3467756 bytes, checksum: b630298d2799441dfb306893e3ada0f7 (MD5) Previous issue date: 2013 / A produção de alimentos é uma necessidade mundial. Impulsiona o setor do agronegócio e exige aumento constante da produção agrícola, promovendo o consumo crescente da água e, consequentemente, o deficit hídrico e a poluição das águas por sedimento, fósforo (P) e nitrogênio (N) em zonas rurais. Neste estudo avalia-se, em escala regional, o balanço hídrico com base no consumo de água por propriedade rural no Estado de Santa Catarina. Em escala de bacia hidrográfica se estudou a poluição difusa de sedimento, N e P. E, em escala de sub-bacia, se analisou o risco das águas superficiais na Bacia do Lajeado dos Fragosos (BLF), no município de Concórdia. Para desenvolver o presente estudo utilizou-se o sistema de informações geográficas (SIG), análises espaciais (ArcGis, Idrisi), modelagem numérica (SWAT), dados das propriedades rurais e monitoramento da quantidade e qualidade da água. A região no extremo sul do Estado apresentou o maior deficit hídrico. Na região Oeste do Estado, embora não indique deficit, a demanda animal supera em dobro a demanda de água necessária ao consumo humano. Os valores de Nash para calibrar vazão e sedimento foram, respectivamente, de 0,74 e 0,49. Os resultados médios de Nash entre calibração e validação para os anos de 2010 e 2011 de fósforo (P) e nitrogênio (N) totais foram, respectivamente, de 0,77 e 0,76. A carga de sedimento na BLF em 2010 e 2011 foi de 0,94 e 1,10 ton?ha-1 e as vazões máximas de 26,87 e 16,7 m3?s-1. O uso do solo misto mostrou resposta sincronizada entre o escoamento e as chuvas intensas nas quatro estações do ano. A perda anual de P, em geral, é maior nas vazões de cheia. Em contrapartida, o volume de N exportado da BLF foi maior na vazão de base. As concentrações de P e N durante 2004 e 2011, comparadas aos padrões estabelecidos nas Resoluções Conama no 357/2005, indicaram que o P está bem acima dos padrões da legislação, enquanto o N apresenta valores aceitáveis. O modelo de risco mostrou-se adequado para identificar áreas de perda de P decorrente da aplicação de dejeto suíno no solo. Constatou-se que as sub-bacias situadas na região central da BLF apresentaram os maiores índices de risco à perda difusa de P.<br> / Abstract : Food production is a world priority. It drives the agribusiness sector and requires a constant increase in agricultural production, promoting the increasing water consumption and consequently the water deficit and water pollution by sediment, phosphorus (P) and nitrogen (N) in rural areas. In this study, on a regional scale, the water balance based on water consumption was evaluated by rural property in the state of Santa Catarina. On a scale of watershed the diffuse pollution sediment, N and P in the Watershed of Lajeado Fragosos (WLF), in the city of Concordia was studied. On a sub-basin scale the pollution risk of surface water, was analyzed. In this study the geographic information system (GIS), spatial analysis (ArcGIS, Idrisi), numerical modeling (SWAT), data from rural properties, monitoring of water quantity and quality were used. The state southern region has the largest water deficits. In the western region of the state, although it does not indicate deficits, the animal demand overcomes in double the water demand necessary for human consumption. Nash values to calibrate flow and sediment were 0.74 and 0.56, respectively. The average results of Nash between calibration and validation for the years 2010 and 2011 of phosphorus (P) and nitrogen (N) totals were, respectively, 0.77 and 0.76.The sediment load in the WLF in 2010 and 2011 was 0.94 and 1.10 ton.ha-1 and maximum flows of 26.87 and 16.7 m3. s-1. The mixed land use showed synchronized response between flow and heavy rainfall in the four seasons of the year. The annual loss of phosphorus was generally higher in storm flows. In contrast, the volume of nitrogen exported from the WLF was higher in the basic flow. The concentrations of P and N during 2004 and 2011 were compared with the standards established by the CONAMA Resolution n. 357/2005, indicating that P is above the required standards by legislation, while N presents acceptable values. The risk model was adequate to identify areas of losses of P, resulting from the application of pig slurry in the soil. Finally, the study found out that the sub-watersheds located in the central region of WLF showed the highest levels of risk to diffuse loss of P.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:31:07Z : No. of bitstreams: 1 000802479.pdf: 14824501 bytes, checksum: 473d3f863c94805c5693c65612f08b90 (MD5) / A matéria orgânica do solo é fonte primária de nutrientes às plantas e é considerada um dos principais indicadores de sustentabilidade e qualidade do solo, de modo que é importante o conhecimento do teor de C orgânico total, das suas frações e das alterações que ocorrem quando há mudança no manejo. Com base nisso, foi objetivo do presente trabalho avaliar os efeitos da adubação com esterco bovino nos teores de carbono orgânico total, nitrogênio total e capacidade de troca de cátions do solo, bem como as transformações de curto prazo das substâncias húmicas. Foram utilizadas amostras de Latossolo Vermelho tratadas com seis doses de esterco bovino (0, 5, 10, 20, 40 e 80 t ha-1), as quais foram umedecidas a 60% da capacidade de retenção de água, embaladas em sacos de polietileno, seladas, enterradas no campo a 10 cm de profundidade. Nos tempos 30, 60, 90, 120, 150 e 180 das os sacos foram desenterrados ao acaso e levados para o laboratório. Nas amostras foram determinados o nitrogênio total do solo (Nt), a capacidade de troca de cátions (CTC), o carbono orgânico (CO) total e as frações. No fracionamento foi determinado o teor de carbono nas frações: solúvel em água (C-SA), substâncias húmicas (C-SH), ácidos húmicos (C-AH), ácidos fúlvicos (C-AF) e humina (C-H), pelo método clássico de fracionamento químico. O esterco bovino proporcionou maiores teores de CO total já nas amostras coletadas aos 30 dias a maior parte do C-SH estava presente na forma de humina, seguida por C-AH, e C­AF. Os menores teores de CO ocorreram na fração C-SA. O Nt avaliado aos 180 dias aumentou 0,35 g kg-1 com aplicação de 80 t ha-1 de esterco e a taxa de aumento foi de 0,0043 g kg-1 de N para cada tonelada de esterco aplicada. A CTC aumentou aproximadamente 8 mmolc dm-3 com aplicação de 40 t ha-1 aos 180 dias de incubação / Soil organic matter is a primary source of plant nutrients and is considered one of the main indicators of soil sustainability and quality, therefore it is important to know the total organic C (TOC) content, its fractions and the transformations that take place when there is change in soil management. Based on that, this study aimed assessing the effects of fertilization with cattle manure on the contents of total organic carbon, total nitrogen and the cation-exchange capacity of the soil, as well as the short-term transformations of humic substances. Samples of an Haplidox were treated with six doses of cattle manure (O, 5, 10, 20, 40 and 80 t ha-1 dry basis), wetted moisture to 60% of water holding capacity, packaged in polyethylene bags, sealed, buried in the field at 10 cm depth. At 0, 30, 60, 90, 120, 150 and 180 days the bags were randomly unearthed and taken to the laboratory. The samples were analyzed for total soil nitrogen (TSN), cation-exchange capacity (CEC), total organic carbon (TOO ) and their fractions. Upon fractioning, the carbon content in the fractions were determined: water-soluble (WS-C), humic substances (HS-C), humic acids (HA-C), fulvic acids (FA-O) and humin (H-C), through the classical chemical fractioning method. The cattle manure provided higher TOC contents already in the samples collected after 30 days the C-HS was present in the humin, followed by C-HA, and C-FA. The lowest content of C was found in the C-WS fraction. The Nt was assessed at 180 days the increase observed was 0,35 g kg-1 compared to control. The CEC increased approximately 8 mmolc dm-3 with the application of 40 t ha-1 after 180 days

Orientador: Prof. Dr. Jeferson Dieckow / Co-orientador: Prof. Dr. Volnei Pauletti / Co-orientador: Prof. Dr. Gabriel Barth / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 26/04/2016 / Inclui referências : f. 2-6;25-31;63-70 / Area de concentração : Solo e ambiente / Resumo: O plantio direto (PD) potencializa o acúmulo de carbono (C) e nitrogênio (N) no solo e pode mitigar a emissão de gases de efeito estufa (GEE) em relação ao preparo convencional (PC). O objetivo do estudo foi avaliar a influência de sistemas conservacionistas de preparo do solo e níveis de adubação no sequestro de C e acúmulo de N em Latossolo, e na mitigação de GEE pela determinação do PAG, num experimento implantado em 1989. Para sequestro de C e acúmulo de N foram selecionados quatro sistemas de preparo do solo: plantio direto (PD), plantio direto com escarificação trianual (PDE), preparo mínimo com gradagens (PM), e preparo convencional com aração e gradagem (PC), sendo esses sistemas combinados com dois níveis de adubação: normal, com fertilização recomendada desde 1989, e reduzida, supressão total de fósforo (P) e potássio (K), mas com a mesma adubação nitrogenada em cobertura que a normal, desde 1993. A coleta de solo em 0-100 cm de profundidade ocorreu em maio de 2013, quando o experimento completou 24 anos. Para determinação do PAG foram selecionados os sistemas PD, PDE e PC em adubação normal. Amostras de ar foram coletadas num período de monitoramento de 835 dias, incluindo duas safras de verão e três safras de inverno. O sistema de culturas do experimento engloba soja (Glycine max (L.) Merr.) e milho (Zea mays L.), no verão; trigo (Triticum aestivum L.), aveia preta (Avena strigosa Schreb.), essa para cobertura, e branca (Avena sativa L.), para grãos, no inverno. O delineamento experimental foi blocos ao acaso em três repetições e tratamentos dispostos em faixas. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p<0,10). O solo em PD sequestrou 0,60 Mg COT ha-1ano-1, até 30 cm na adubação normal, e 0,76 Mg COT ha-1ano-1, até 100 cm na adubação reduzida em relação ao solo em PC, e o acúmulo de NT foi 34,6 e 27,5 kg ha-1ano-1, até 10 cm nas adubações normal e reduzida, respectivamente. O comportamento do solo em PDE foi similar ao do PD, a taxa de sequestro foi 0,61 Mg COT ha-1ano-1, até 45 cm na adubação normal, e 0,77 Mg COT ha- ano-1, até 100 cm na adubação reduzida, e o acúmulo de NT foi 20,0 e 18,8 kg NT ha-1ano-1, até 10 cm nas adubações normal e reduzida, respectivamente. O solo em PM praticamente não acumulou COT nem NT em relação ao solo em PC. A adubação normal aumentou as taxas de sequestro de COT até 10 cm no solo em PD (0,27 Mg ha-1ano-1), e PDE (0,13 Mg COT ha- ano-1) e em PC (0,15 Mg COT ha-1ano-1). No solo em PM (0,08 Mg ha-1ano-1) houve efeito de adubação apenas na camada de 10-20 cm. Por efeito de adubação, houve maior acúmulo de NT no solo em PD (14,5 kg ha-1ano-1) até 10 cm, no solo em PDE (5,0 kg ha-1ano-1) na camada de 5-10 cm, e no solo em PM (5,0 kg ha-1ano-1) e PC (4,0 kg ha-1ano-1), exclusivamente até 5 cm. A emissão acumulada média anual de N2O no período avaliado, em kg de N-N2O ha-1, foi maior no solo em PC (9,2), e menor no solo em PD (6,2) e PDE (6,7). Elevados fluxos de N2O ocorreram após preparo do solo (convencional ou escarificação), semeadura e adubação nitrogenada na semeadura; após adubação nitrogenada em cobertura, principalmente; e na senescência da soja. O consumo acumulado médio anual de CH4, em kg de C-CH4 ha-1, foi maior no solo em PD (7,0) e PDE (5,9), possivelmente pela melhor condição estrutural do solo que estimulou a metanotrofia, e menor no solo em PC (3,7). Efluxos de CH4 ocorreram após adubações nitrogenadas, principalmente, e preparos de solo. Com relação ao PAG, todos os sistemas agiram como fonte de GEE, em C-CO2-eq ha-1, mas PD, com 571,4 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1 apresentou o menor PAG e PDE, com 662,2 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1, um PAG próximo ao PD enquanto o maior PAG foi obtido no PC (1648,1 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1). O maior PAG obtido no PC deve-se a maior emissão de N2O e elevados custos operacionais, enquanto o menor PAG no PD e PDE foi pelo sequestro de C e menor emissão de N2O. Conclui-se que sistemas conservacionistas de preparo, como plantio direto ou plantio direto escarificado, acumulam COT e NT, favorecendo o estoque de matéria orgânica no solo (MOS). Resultados indicam que PD e PDE atuam como fonte de GEE não representando uma real contribuição na mitigação do aquecimento global, entretanto são estratégias eficientes para reduzir emissões de GEE em relação ao PC. Palavras-chave: plantio direto, escarificação do solo, sequestro de C, acúmulo de N, potencial de aquecimento global. / Abstract: The No-till (NT) promotes the accumulation of carbon (C) and nitrogen (N) in the soil and can mitigate greenhouse gas (GHG) emissions compared to conventional tillage (CT). The aim of this study was to evaluate the influence of conservation of tillage and fertilization levels systems in the potential sequestration of C and N accumulation in Oxisol, and GHG mitigation for determining the PAG, an experiment implemented in 1989. For sequestration of C and N accumulation were selected four tillage systems: No-till (NT), tillage with chiseling every three years (NTch), minimum tillage with harrowing's (MT), and conventional tillage with plowing and harrowing (CT). These systems were combined with two fertilization levels: normal, with fertilization recommended since 1989, and reduced, total suppression of phosphorus (P) and potassium (K), but with the same nitrogen fertilization in coverage than normal fertilization since 1993. The collection of soil, in 0-100 cm, occurred in May 2013, when the experiment turned 24 years. In determining the PAG were selected NT, NTch and CT systems under normal fertilization. Air samples were collected in 835 days monitoring period, including two summer seasons and three winter seasons. The experimental cultures system comprises soybean (Glycine max (L.) Merr.) and maize (Zea mays L.), in summer; and wheat (Triticum aestivum L.) and black oat (Avena strigosa Schreb.) to coverage, and white oat (Avena sativa L.) to grain, in winter. The experimental design was a randomized complete block design with three replications and treatments arranged in strips. The results were submitted to variance analysis and averages between treatments compared by Tukey test (p fertilization, and TN accumulation was 20.0 and 18.8 kg ha-1 year -1 , to 10 cm in normal and reduced fertilization, respectively. The soil in PM hardly accumulated TOC or TN in relation to soil in CT. The Normal fertilization increased the TOC sequestration rates up to 10 cm in relation to soil in NT (0.27 Mg ha-1 year -1 ) and NTch (0.13 Mg ha-1 year -1 ) and CT (0.15 Mg ha- 1 year -1 ). In the soil in MT (0.08 Mg ha-1 yr -1 ) there was fertilization effect only in the 10-20 cm layer. The normal fertilization increased TN accumulation in the soil in NT (14.5 kg ha-1 year-1) up to 10 cm, in the soil in NTch (5.0 kg ha-1 year -1 ) in the 5-10 cm layer, and in MT (5.0 kg ha-1 yr -1 ) and CT (4.0 kg ha-1 yr -1 ), only to 5 cm. The average annual cumulative N2O emissions during this period, in kg N-N2O ha-1 was higher in the soil in CT (9.2), and lower in NT soil (6.2) and NTch soil (6.7 ). The high N2O fluxes occurred after tillage (conventional or chiseling), sowing and nitrogen fertilizer at sowing; after nitrogen fertilization coverage, especially; and senescence in soybean. The average annual accumulated consumption of CH4, in kg of C-CH4 ha-1 , was higher in NT soil (7.0) and NTch (5.9), possibly the best soil structural conditions that stimulated methanotrophy and lower in PC soil (3.7). Efflux of CH4 occurred after nitrogen fertilization mainly and soil tillage. For PAG, all systems acted as a source of GHG, in C-CO2-eq ha-1 , but the NT system, with 571.4 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 had the lowest GWP and PDE with 662.2 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 , a GWP near the NT while the larger GWP was obtained in CT (1648.1 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 ). The biggest GWP presented by CT due to increased N2O emissions and high operating costs, while the lowest GWP obtained by the NT and NTch was the lower N2O emissions and C sequestration, though it had the input costs equal to the CT.

Resumo: O presente trabalho foi realizado com o objetivo de verificar se a uréia aplicada na superfície do solo influencia o desenvolvimento e a produção de grãos de milho, em decorrência de perdas de N-NH3 por volatilização, e se a substituição parcial ou total da uréia por sulfato de amónio aumenta a eficiência da adubação nitrogenada em cobertura, sem incorporação. O experimento foi realizado na Fazenda Bonsucesso, Tibagi, PR, em um Latossolo Vermelho Distrófico textura média. O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso em parcela subdividida, com três repetições. Nas parcelas, foram aplicadas quatro doses de N em cobertura: 30, 60, 90 e 120 kg.ha"1 e , nas subparcelas, foram utilizados quatro modos de aplicação: uréia na superfície (US), uréia incorporada (UI), sulfato de amónio na superfície (SAS) e uréia mais sulfato de amónio na superfície (US+SAS). Observou-se que não houve influência significativa do modo e da interação dose x modo de aplicação de N sobre a altura da planta e da inserção da espiga, a produção de grãos e seus componentes. As doses de N proporcionaram aumento íinear na produção de milho, no número de grãos por espiga e na massa de espigas por planta, de grãos por espiga e de 1000 grãos. A altura de planta e de inserção de espiga não foram influenciadas significativamente pelas doses de N. Os modos de aplicação de N não exerceram influência sobre a concentração de macronutrientes nas folhas de milho, enquanto que os teores foliares de N e P aumentaram linearmente com a aplicação de doses de N. Para a obtenção de altas produtividades de milho, após o cultivo de aveia preta, em sistema plantio direto consolidado, é necessário o suprimento de doses elevadas de N em cobertura. A uréia, aplicada na superfície ou com incorporação, e o sulfato de amónio, aplicado na superfície, tiveram comportamento semelhante na nutrição e na produção de grãos de milho, indicando não existir vantagens económicas em realizar a incorporação da uréia no solo ou sua substituição parcial ou total pelo sulfato de amónio. Palavras-chave. Zea mays L., uréia, sulfato de amónio, nitrogênio.

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-11-03Bitstream added on 2015-04-09T12:47:59Z : No. of bitstreams: 1 000816963.pdf: 1179332 bytes, checksum: a3b1eb2af444a86f7632cdcf1831cb9b (MD5) / A produção de ruminantes em pastagens é apontada como grande contribuinte de emissões de gases termogênicos ao meio ambiente. Porém, estudos demonstram que as pastagens, se bem manejadas, podem se tornar mitigadoras destes gases. Com isso, o objetivo desse estudo foi quantificar os estoques de carbono e nitrogênio do solo, composição química da serrapilheira, emissão de CO2, temperatura e atividade enzimática em solos de pastos de capim-tanzânia submetidos a diferentes intensidades de pastejo intermitente. O experimento foi conduzido no setor de Caprinocultura da UNESP – Jaboticabal no período de dezembro de 2010 a maio de 2012. Os tratamentos consistiram de três índices de área foliar residual (IAFr) (0,8; 1,6; 2,4), em medidas repetidas no tempo com quatro blocos utilizados para as avaliações, totalizando 12 unidades experimentais. Os IAFr foram medidos com o auxílio do aparelho analisador de dossel. O critério adotado para entrada dos animais foi 95% de interceptação luminosa (IL), permanecendo até que o IAFr alvo fosse alcançado. As variáveis avaliadas foram: produção de massa de forragem, composição química da serrapilheira, estoques de carbono e nitrogênio no solo, emissão de CO2, temperatura e atividade enzimática no solo, onde avaliou-se as enzimas celulase, arilsulfatase e desidrogenase. Nas variáveis de composição química da serrapilheira, foram avaliados os teores de matéria orgânica (MO), carbono (C), nitrogênio (N), relação carbono:nitrogênio (C:N), fósforo (P) e lignina. Os pastos de capim-tanzânia foram influenciados pelo aumento do IAFr na variável massa seca de colmo (MSC) no pré pastejo (P=0,0353) e no pós pastejo a massa seca de folhas (MSF) aumentou com a elevação dos IAFr (P=0,0214). Para a composição química da serrapilheira apenas o fósforo (P) apresentou interação (P<0,05) entre os IAFr e dias de incubação. Para as demais variáveis não houve efeito ... / The production of ruminants under grazing has been identified as major contributors to emissions of environmentally thermogenic gases. However, studies show that pasture, if well managed, can become mitigating these gases. Therefore, the objective of this study was quantify the stocks of carbon, nitrogen soil, the chemical composition of litter, CO2 emission, temperature and enzyme activity in soil of pastures of tanzaniagrass subjected to different intensities of rotational grazing. The experiment was conducted at the Goat Breeding UNESP - Jaboticabal from December 2010 to May 2012. The treatments consisted of three levels of residual leaf area index (rLAI) (0.8, 1.6, 2.4) in split plot arrangement in the time with four blocks used for the tests, totaling 12 experimental units. The rLAI were measured through the canopy analyzer. The criterion for entrance of animals used was 95% (LI), remaining until the target was reached rLAI. The variables evaluated were: production of herbage mass, chemical composition of litter, carbon stocks and soil nitrogen, CO2, temperature and enzyme activity in the soil, which evaluated the enzymes cellulase, arylsulfatase and dehydrogenase. The pastures of tanzania grass were affected by increasing rLAI dry weight of stem (DHS) variable pre grazing (P=0.0353) and after grazing the dry mass of leaves (DML) increased with rising rLAI (P=0.0214). In the variable chemical composition of litter, was evaluated organic matter (OM), carbon (C), nitrogen (N), relation carbon:nitrogen (C:N), phosphorus (P) and lignin. Only phosphorus (P) showed interaction (P <0.05) between rLAI and days of incubation. For the other variables there was no effect of treatments, only incubation times were significant (P<0.05). The contents of C and N and soil C stocks and soil N had no significant effect (P> 0.05) for rLAI where only evaluated depths was significant (P <0.05), being higher in surface and decreasing in ...