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Detection of unexpectedly high concentrations of agricultural pollutants in ground water have inspired investigations of the role of preferential movement of chemicals through agricultural soils. This research focuses on preferential flow and solute transport processes and the effects of agricultural management practices on these processes. Experimental methods for monitoring preferential flow and solute transport in the field as well as a stochastic, physically-based model for predicting water flow and transport of non-reactive chemicals in heterogeneous soils with naturally occurring macropores were developed and evaluated. Field experiments, aimed at monitoring the occurrence of preferential flow and solute transport, were conducted in a conventionally-tilled and a no-till soybean field in the Coastal Plain of Virginia. A rainfall simulator was used to apply a one-hour storm at rates of 5.0, 6.5 and 7.5 cm/hr to six 1.83 by 1.83 m plots. Chloride was added to the water to serve as a non-reactive tracer. Electrical conductivity equipment provided a useful method for monitoring solute transport. The moisture and solute conditions, observed during a 28-hour period after the start of the rainfall event, clearly indicated the occurrence of preferential flow and solute movement in the field plots. The variability of the solute concentrations in the field plots was generally higher in the no-till plots than in the conventionally-tilled plots. The plots that received rain at 6.5 and 7.5 cm/hr showed more variability than the plots that received rain at 5 cm/hr. The observed solute concentrations indicated that if the solute transport would have taken place by advection only, 61% of the solute transport in the conventionally-tilled plots and 50% of the solute transport in the no-till plots could be attributed to preferential flow. A physically-based, finite element model for simulating flow and solute transport in variably-saturated soils with macropores (MICMAC) was developed. Flow and solute transport are described by the Richards' equation and the convection-dispersion equation. Flow in the macropores is described by the Hagen-Poiseuille equation. An axisymmetric coordinate system is used to simulate the flow and solute transport from the macropore into the surrounding soil matrix, assuming a vertically oriented, surface-vented, cylindrical macropore. Flow and solute transport between the macropore and the soil matrix are driven by the pressure head at the macropore-matrix boundary. To assess the natural heterogeneity of the soil properties a stochastic component was added to the model. Flow and solute transport at the field scale were simulated by regarding the field as a collection of statistically independent, non-interacting vertical soil columns, using Monte Carlo simulation. The sensitivity analysis of the model indicated that, for a soil with macropores, the model is most sensitive to the saturated water content of the soil matrix, the initial moisture content, and the rainfall rate. The model is not very sensitive to the macropore dimensions. Examination of the stochastic approach indicated that the representation of a heterogeneous field as a collection of non-interacting stream columns may substantially underestimate water and solute leaching. A change of 5% in the soil properties of the neighboring soil columns may underpredict the solute leaching, 24 hours after a rainstorm, by 157% for a soil column with a macropore, and by 58% for a soil column without a macropore. These differences decreased to 47% and 8%, respectively, 168 hours after the rainfall. Field application of the model suggested that the model underestimates the leaching of water and solutes from the root zone. However, the computed results were substantially better than the results obtained when no preferential flow component was included in the model. The model performed best under conditions that favored preferential flow, i.e., a high rainfall rate and high initial moisture conditions. The simulated and observed solute concentrations in the root zone agreed reasonably well, although the maxima of the observed data were generally higher than those of the simulated data. / Ph. D.

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.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Rogerio Borszowskei.pdf: 1391520 bytes, checksum: e441d9f4d2a368a2890c1d7bc393698e (MD5) Previous issue date: 2011-12-23 / In soils under native vegetation (NV), the carbon content (C) is in stable equilibrium due to additions of organic residues of C are equal losses by decomposition. The conversion of NV agricultural systems causes a sharp drop in soil C stocks especially when management is based on tillage and soil preparation for growing grain. The objective of this study was to evaluate: 1) changes in the compartments of soil organic matter due to conversion of NV in the agricultural area and the use of soil preparation and management system for grain production, 2) The resilience of soil C associated with the no tillage cropping systems. This study was conducted in long-term experiments and in two places: 1) experimental station of the Agronomic Institute of Paraná (IAPAR) Ponta Grossa-PR and called PG, 2) experimental station Foundation of Rio Verde, in Lucas do Rio Verde, Mato Grosso and called LRV. The experiment design at both sites consists of macro-plots with three repetitions. Soil sampling at both sites were at depths of 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100 cm and held in September and October 2009 respectively. For the assessment of organic matter pools were analyzed for total organic carbon content (TOC), oxidizable organic carbon (C-OX), total carbon in polysaccharides (C-PT), organic carbon extracted with hot water (C-HW), carbon particulate organic (POC), mineral associated organic carbon with (MAOC) and recalcitrant carbon (C-R). After conversion of native vegetation to agricultural land, the average stock of C for 0-20 cm decreased from 92.0 Mg ha-1 from NV to 67.4 Mg ha-1 to CT and from 48.0 Mg ha-1 in NV to 33.8 Mg ha-1 on the CT, in PG and LRV, respectively, and affecting the labile SOC compartiments as a C-PT and C-AQ. In PG, the NT in the 0-20 cm layer was higher in 17.0 and 14.3 Mg C ha-1 over the CT and MT, whose annual rate of accumulation of C was 0.71 to 0.85 Mg C ha-1. In LRV, NT systems with high input C of POC recovery the and OCAM similar to the NV (0-20 cm). / Em solos sob vegetação nativa (VN) o conteúdo de carbono (C) encontra-se em equilíbrio estável devido as adições de C dos resíduos orgânicos serem iguais as perdas pela decomposição. A conversão da VN para sistemas agrícolas provoca queda acentuada nos estoques de C no solo principalmente quando o manejo é baseado no revolvimento do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar: 1) as mudanças nos compartimentos da matéria orgânica do solo devido à conversão da VN em área agrícola e o uso do preparo do solo como sistema de manejo para produção de grãos, 2) a capacidade de recuperação de C do solo com o plantio direto associado a sistemas de culturas. O estudo foi realizado em dois locais: 1) Na estação experimental do Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) Ponta Grossa-PR e denominado PG; 2) Na estação experimental da Fundação Rio Verde, Lucas do Rio Verde-MT e denominado LRV. O desenho experimental em ambos locais é constituído de faixas com 3 repetições. A amostragem do solo foi em ambos locais nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100 cm e realizadas em setembro e outubro de 2009, respectivamente. Para a avaliação dos compartimentos da matéria orgânica do solo foram determinados o conteúdo de carbono orgânico total (COT), carbono orgânico oxidável (C-OX), carbono nos polissacarídeos totais (C-PT), carbono orgânico extraído com água quente (C-AQ), carbono orgânico particulado (COP), carbono orgânico associado aos minerais (COAM) e carbono recalcitrante (C-R). Após a conversão da VN, o estoque médio de C (0-20 cm) diminuiu de 92,0 Mg ha-1 em VN a 67,4 Mg ha-1 e de 48,0 Mg ha-1 para 33,8 Mg ha-1 no plantio convencional em PG e LRV, respectivamente, afetando sensivelmente os compartimentos lábeis representados pelo C-AQ e o C-PT. Em LRV, os sistemas de plantio direto com elevada entrada de C apresentaram estoques da COP e COAM semelhantes com a VN (0-20 cm). Em PG, o PD nacamada de 0-20 cm foi superior em17,0 e 14,3 Mg ha-1 de C em relação ao PC e preparo mínimo, respectivamente, cuja taxa anual de acúmulo de C foi de 0,71 a 0,85 Mg C ha-1.

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.

Soil organic matter (SOM) is a dynamic soil property, sensitive and responsive to many factors. The possibility of increasing soil carbon (C) sequestration by changing land use and management practices has been of great interest recently due to concerns with global changes in the atmospheric carbon dioxide (CO2) balance. Nonetheless, as a result of the complex dynamics of SOM, there is still the need for SOM characterization procedures capable of monitoring SOM stabilization, taking into account all the factors involved. This study characterized SOM stabilization as affected by management practices in three long-term field experiments, considering physical, chemical and biological components. The field experiments are located near Lexington, Kentucky, on a Maury silt loam (fine, mixed, mesic Typic Paleudalfs). The first experiment evaluates tillage and nitrogen (N) rate effects. The second experiment studies manure and N rate effects. The third experiment evaluates the five corn components of three crop rotations [continuous (monoculture) corn, corn-wheat/double crop soybean, and hay-hay-corn-corn-corn]. Soil organic matter content, stability, and composition, for physically separated fractions, were assessed using δ13C natural abundance and diffuse reflectance Fourier transformed infrared (DRIFT) spectroscopy. In addition, management effects on microbial biomass and microbial function as indicated by phenol oxidase enzyme activity were evaluated. The results indicate that management practices affect SOM content, stability, and composition, and these effects differ by the soil aggregate fraction. No-tillage (NT), N fertilization, manure application and increased corn in crop rotations enhanced SOM levels. However, the effect of NT was observed mainly at the soil surface. Soil organic matter storage was determined by the aggregate size distribution. The proportion of recently deposited C was generally positively related to aggregate size, especially for the first and third experiments. Most of the recently deposited C was stabilized in microaggregates within macroaggregates, across the management treatments and field experiments. In addition, this fraction consistently exhibited low to medium SOM reactivity. These results suggest that SOM stabilization, as influenced by management practices, required achieving a specific composition and location within the soil matrix. This implies that soil C forms and aggregate size and stability are closely interrelated.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-06-20Bitstream added on 2014-06-13T19:31:29Z : No. of bitstreams: 1 bertolini_ev_me_botfca.pdf: 1969862 bytes, checksum: fb37f4d163f63510866788c4fe5d6eb1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Com a finalidade de avaliar três materiais de milho em relação à adubação em pré-semeadura comparada à adubação de semeadura, em dois sistemas de manejo do solo sobre vegetação espontânea de nabiça, foi realizado este estudo. O experimento foi instalado e conduzido na Fazenda Experimental Lageado, da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, Campus de Botucatu, no período de outubro de 2003 a julho de 2004, em Nitossolo Vermelho distroférrico. A área experimental vinha sendo cultivada até 1999 com o sistema convencional de preparo do solo (uma aração e duas gradagens niveladoras). A partir do ano de 2000, teve inicio o sistema de plantio direto, com rotação soja e milho no verão e pousio de inverno para formação de palhada pela vegetação espontânea. No ano de 2003 a vegetação espontânea foi predominantemente composta por nabiça (Raphanus raphanistrum L.). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com parcelas subsubdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelos sistemas de manejo do solo (preparo reduzido através da escarificação, e plantio direto) , as subparcelas pelas épocas de adubação (adubação de pré-semeadura a lanço em área total realizada 22 dias antes da semeadura do milho e adubação em linha realizada simultaneamente com a operação de semeadura do milho, sendo os fertilizantes incorporados ao solo) e as subsubparcelas pelos materiais de milho (DKB 333 B, CO 32 e AL Bandeirante), totalizando 12 tratamentos. Foi realizada teste de Tukey a %5 de probabilidade para comparar as médias. Os resultados também foram analisados por métodos multivariados de Análise de Agrupamentos e Componentes Principais. As análises estatísticas demonstraram que os sistemas de manejo do solo não influíram nos seguintes parâmetros: população inicial, população final... / This study was done with the purpose of evaluating the behavior of three corn breeds in relation to fertilizer application before seeding compared to fertilizer application in seeding, in two soil tillage systems on Raphanus raphanistrum L. natural vegetation. The experiment was developed on Lageado Experimental Farm, from Agricultural Science University -UNESP- Botucatu campus, from October of 2003 to July of 2004, in Distroferic Red Nitosoil. The experimental area had been cultivated until 1999 with the conventional tillage system (disk plowing followed by two soft harrowing). From 2000 on, the no-tillage system was installed, with soy and corn rotation in summer and winter pause to straw production by the natural vegetation. In 2003, the natural vegetation was predominately composed of Raphanus raphanistrum L. Randomized blocks with subdivided plots and four repetitions was the experimental delineation used. The plots were constituted by the soil tillage system (reduced tillage with chisel plow and no-tillage), the split-plots by the timing fertilizers application (hurl fertilizer application made 22 days before corn seeding and fertilizer application made simultaneously to corn seeding, and fertilizers incorporated to soil) and split-plots by corn breeds (DKB 333 B, CO 32 e AL Bandeirante), totalizing 12 treatments. Tukey test at 5% of probability was made to compare the means. The results were also analyzed by multivariated methods of Grouping Analysis and Main Components. The analysis statistics demonstrated that the tillage systems did not have influence in initial and final population, corncob rate, broken plants, corn plants diameter, plant height, corncob height, productivity, corn plants dry material, harvest rate, a thousand grains weight, corncob length, corncob diameter, number of rows and grains...(Complete abstract click electronic access below)

Resumo: Com a finalidade de avaliar três materiais de milho em relação à adubação em pré-semeadura comparada à adubação de semeadura, em dois sistemas de manejo do solo sobre vegetação espontânea de nabiça, foi realizado este estudo. O experimento foi instalado e conduzido na Fazenda Experimental Lageado, da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, Campus de Botucatu, no período de outubro de 2003 a julho de 2004, em Nitossolo Vermelho distroférrico. A área experimental vinha sendo cultivada até 1999 com o sistema convencional de preparo do solo (uma aração e duas gradagens niveladoras). A partir do ano de 2000, teve inicio o sistema de plantio direto, com rotação soja e milho no verão e pousio de inverno para formação de palhada pela vegetação espontânea. No ano de 2003 a vegetação espontânea foi predominantemente composta por nabiça (Raphanus raphanistrum L.). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com parcelas subsubdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelos sistemas de manejo do solo (preparo reduzido através da escarificação, e plantio direto) , as subparcelas pelas épocas de adubação (adubação de pré-semeadura a lanço em área total realizada 22 dias antes da semeadura do milho e adubação em linha realizada simultaneamente com a operação de semeadura do milho, sendo os fertilizantes incorporados ao solo) e as subsubparcelas pelos materiais de milho (DKB 333 B, CO 32 e AL Bandeirante), totalizando 12 tratamentos. Foi realizada teste de Tukey a %5 de probabilidade para comparar as médias. Os resultados também foram analisados por métodos multivariados de Análise de Agrupamentos e Componentes Principais. As análises estatísticas demonstraram que os sistemas de manejo do solo não influíram nos seguintes parâmetros: população inicial, população final...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study was done with the purpose of evaluating the behavior of three corn breeds in relation to fertilizer application before seeding compared to fertilizer application in seeding, in two soil tillage systems on Raphanus raphanistrum L. natural vegetation. The experiment was developed on Lageado Experimental Farm, from Agricultural Science University -UNESP- Botucatu campus, from October of 2003 to July of 2004, in Distroferic Red Nitosoil. The experimental area had been cultivated until 1999 with the conventional tillage system (disk plowing followed by two soft harrowing). From 2000 on, the no-tillage system was installed, with soy and corn rotation in summer and winter pause to straw production by the natural vegetation. In 2003, the natural vegetation was predominately composed of Raphanus raphanistrum L. Randomized blocks with subdivided plots and four repetitions was the experimental delineation used. The plots were constituted by the soil tillage system (reduced tillage with chisel plow and no-tillage), the split-plots by the timing fertilizers application (hurl fertilizer application made 22 days before corn seeding and fertilizer application made simultaneously to corn seeding, and fertilizers incorporated to soil) and split-plots by corn breeds (DKB 333 B, CO 32 e AL Bandeirante), totalizing 12 treatments. Tukey test at 5% of probability was made to compare the means. The results were also analyzed by multivariated methods of Grouping Analysis and Main Components. The analysis statistics demonstrated that the tillage systems did not have influence in initial and final population, corncob rate, broken plants, corn plants diameter, plant height, corncob height, productivity, corn plants dry material, harvest rate, a thousand grains weight, corncob length, corncob diameter, number of rows and grains...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Carlos Antonio Gamero / Coorientador: Sérgio Hugo Benez / Banca: Silvio José Bicudo / Banca: Rubens Siqueira / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-13Bitstream added on 2014-06-13T20:09:13Z : No. of bitstreams: 1 perez_aag_me_botfca.pdf: 424626 bytes, checksum: 9357eb89f716f0e2a85803363cfbbb06 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Com o aumento do cultivo de feijão no sistema plantio direto, torna-se necessário o conhecimento da reposta dessa cultura ao nitrogênio em solo sem preparo convencional por diferentes períodos de tempo, já que a disponibilidade desse nutriente pode ser alterada pelo sistema de manejo do solo. O objetivo foi avaliar o efeito da aplicação antecipada e/ou em cobertura do nitrogênio no feijoeiro cultivado em áreas com sistema plantio direto recém-implantado ou consolidado. O experimento foi conduzido durante o período “da seca”, nos anos agrícolas 2007/08 e 2008/09, em um Nitossolo Vermelho, no município de Botucatu-SP. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram representadas por quatro sistemas de manejo (SPDR: sistema plantio direto recém-implantado (a cultura do feijão será a primeira cultura a ser implantada no sistema de plantio direto); SPDC: sistema plantio direto consolidado (23 anos após a implantação); SPDR+N: sistema plantio direto recém-implantado com aplicação de 60 kg ha-1 de nitrogênio antecipado; SPDC+N: sistema plantio direto consolidado com aplicação de 60 kg ha-1 de nitrogênio antecipado). As subparcelas foram constituídas por quatro doses de nitrogênio em cobertura (0, 30, 60 e 120 kg ha-1). A adubação de cobertura foi efetuada no estádio fenológico V4, nos dois anos agrícolas. O tempo que a área permaneceu sob sistema plantio direto não influenciou a resposta do feijoeiro à adubação nitrogenada. A antecipação do N contribuiu para a manutenção da população de plantas almejada. A aplicação de N antecipado e em cobertura aumentou o número de vagens por planta, a massa dos grãos, o teor de proteína nos grãos e a produtividade de grãos do feijoeiro.Houve maior eficiência de uso do N quando este foi antecipado, do que quando... / With the increase in common bean growth under no-tillage, it is necessary to know the response of this crop to nitrogen in soil without conventional tillage for different periods of time, since the availability of this nutrient can changed by the system of soil management. The aim of this study was to evaluate the effect of nitrogen early and/or sidedressed application for common bean crop, grown in newly implemented and established no-tillage system. The experiment was conducted during the dry period, in the 2007/08 and 2008/09 cropping seasons, on a Red Nitosol (Alfisol) located in Botucatu County, São Paulo State, Brazil. A randomized complete block design, in split-plot scheme, and four replications was used. The plots were composed by four management systems (NNT: newly implemented no-tillage system (common bean crop was the first to be cropped in no-tillage system); ENT: established no-tillage system (23 years without soil tillage); NNT+N: newly implemented notillage system with application of 60 kg ha-1 of nitrogen early at common bean sowing, and ENT+N established no-tillage system with application of 60 kg ha-1 of nitrogen early at common bean sowing). The subplots were composed by four sidedressed nitrogen doses (0, 30, 60, and 120 kg ha-1). The nitrogen sidedressing fertilization was performed in the V4 growth stage, in both cropping seasons. The time that area remained under no-tillage system did not influence the response of common bean plants to nitrogen fertilization. Nitrogen early application at common bean sowing contributed to maintaining the desired plant population. Nitrogen early and sidedressing application increased pods number per plant, grains weight,protein concentration in grains and grain yield of common bean. Nitrogen early application was more efficient than sidedressing application

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marlene Cristina de Oliveira.pdf: 350427 bytes, checksum: 54e199625b367e5a49ad9dad08f19863 (MD5) Previous issue date: 2006-07-24 / The physical properties on No-Tillage (NT) and Minimum Tillage (MT) management systems were analyzed in a Rhodic Kandiudox soil from an experimental area in Foz do Iguaçu, Westerner of Paraná, whose wheat production term has been of five years under NT system. Samples were collected before wheat seeding and after its crop to record the particles densities, soil density, total porosity, textural density and organic carbon content from soil, regarding these depths: 0-5; 5-10; 10-15 and 15-20 cm. Textural density supported the answers for determining values of soil density on its limit of saturation phase as well as on its water retention limit, related to friability range and to the best aggregate stability to each analyzed depth. The NT system showed greater content of organic carbon, as well as greater soil density. The results regarding particles density increased with depth, as well as total porosity while MT system showed greater answers of porosity on upper layers, even though it contributed on reducing porosity from 10-15 and 15-20 cm layers of depths. / Propriedades físicas em sistemas de manejo plantio direto (PD) e cultivo mínimo (CM) foram avaliadas em área experimental de Terra Roxa Estruturada localizada no município de Foz do Iguaçu, região Oeste do Paraná, com histórico de cinco anos de plantio de trigo sob PD. As amostras foram coletadas antes da semeadura do trigo e após a colheita para determinação de densidade de partículas, densidade do solo, porosidade total, densidade textural e teor de carbono orgânico do solo nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-15 e 15-20 cm. Através da densidade textural se determinou os valores de densidade do solo no estado de limite de saturação e no limite de retenção de água, correspondente a faixa de friabilidade e maior estabilidade de agregados para cada profundidade analisada. O sistema de PD apresentou maior teor de carbono orgânico e maior densidade do solo. Os valores de densidade de partículas aumentaram com a profundidade, bem como a porosidade total. O sistema CM apresentou maiores valores de porosidade nas camadas superficiais, porém contribuiu para redução da porosidade nas camadas de 10-15 e de 15-20cm de profundidade.