The interest in using sugarcane straw as a feedstock for bioenergy production has been increased considerably. However, indiscriminate straw removal may negatively affect soil functioning. Therefore, this work aimed to quantify and characterize soil solution translocating along the profile, under straw removal rates from the soil surface. Lysimeter systems were built with 1, 20, 50, and 100 cm soil columns, with a sandy clay loam texture, from a commercial sugarcane field in Piracicaba-SP, southeastern Brazil. The experiment was conducted in open area, where the lysimeters were subjected to rainfall and sun radiation. After the soil stabilization within the lysimeters, the treatments were added, consisting of four straw amounts (0, 3, 6, and 12 Mg ha-1), representing straw removal rates of 100 (bare soil), 75, 50, and 0%, respectively. After one year of the first straw addition, the same straw amounts were added again simulating the second harvest. Drained solution was collected and quantified by 17 months and soil moisture was determined over a period of two months using sensors. Dissolved organic carbon (DOC) concentration was measured in automatic analyzer. The soil solution and straw solution, made in water infusion, were characterized in High performance liquid chromatography (HPLC) to verify the presence of toxic compounds. After that, straw and soil solution were used in tests with soybean seed to evaluate the effects in plant germination and initial growth. At the end of the experiment, soil bulk density and soil organic carbon (SOC) analyses were performed. Remaining straw was weight before the new addition, and weight again at the end to determine the decomposition rates. The accumulated volume of solution drained was 30, 11 and 4% lower under 100, 75 and 50% removal rates compared to no removal. Bare soil stored less water, indicating susceptibility to lose water by evaporation. Simulation showed that 100% and 75% removal can induce longer periods of water restriction, which impair sugarcane growth. The DOC production on topsoil was higher in no straw removal; the retention was higher in 1 to 20 cm in no removal and higher in 20 to 50 cm in 50 and 75% removal rates. Bare soil released more DOC below 01 cm indicating a possible C loss. Below 100 cm DOC leachate was quite similar in all treatments, what shows a higher C retention and small C loss even in higher DOC production. Even with differences in DOC retention, increases in C stock below 5 cm were not noticed. We found many phenolic compounds in the straw solution, not found in the soil solution, indicating that in natural conditions straw does not release toxic compounds into soil solution. Plant growth was negatively affected by straw solution, but not by soil solution. Our findings suggest that the medium straw maintenance prevents variations and loss on soil water content. Higher straw amount increases DOC production, which likely alters its composition and subsequent retention in soil. Carbon stock did not increase in the soil subsurface, but probably will in the long-term. The higher straw removal, proportionally, the higher the C losses in the form of CO2 and DOC, consequently the lower soil C retention. More straw on soil surface release more C amounts to the soil, retained or translocated with soil water, may be stored in deeper soil layers. Higher water percolation in the soil profile does not mean higher C losses by leaching in deeper soil. This study has the practical objective of finding an amount of straw to be maintained in the field that ensures the C storage and the better soil functioning, and also supply feedstock for bioenergy production. / O interesse no uso da palha de cana-de-açúcar como matéria-prima para a produção de bioenergia vem crescendo consideravelmente. No entanto, a remoção excessiva da palha pode afetar negativamente o funcionamento do solo. Portanto, o objetivo deste trabalho foi quantificar e caracterizar a solução ao longo do perfil sob níveis de remoção de palha da superfície do solo. Para isso, foi construído um sistema de lisímetros com colunas de 1, 20, 50 e 100 cm de solo, de textura franco argilo arenosa, proveniente de área comercial de cana-de-açúcar em Piracicaba-SP, Brasil. O experimento foi conduzido em área aberta, sujeito a precipitação e luz natural. Depois da estabilização do solo dentro dos tubos, foram adicionados os seguintes tratamentos: 0, 3, 6 e 12 Mg ha-1 de massa seca, representando 100 (solo nu), 75, 50 e 0% de intensidade de remoção de palha, respectivamente, sendo adicionados novamente após um ano. A solução percolada foi coletada e quantificada por 17 meses, a umidade do solo foi determinada por dois meses usando sensores. A concentração de carbono orgânico dissolvido (COD) foi mensurada com analisador automático. A solução do solo e solução da palha, feita por infusão em água, foram caracterizadas em HPLC para verificar a presença de compostos tóxicos. Posteriormente, as soluções da palha e solo foram usadas em testes de sementes de soja para avaliar os efeitos na germinação e crescimento inicial. Ao final do experimento, foram realizadas análises de densidade do solo e carbono orgânica do solo (COS). A palha remanescente foi pesada após um ano, anterior a nova adição, e pesada novamente ao final do experimento, para determinar a taxa de decomposição. O volume de solução percolado foi 30, 11 e 4% menor em 100, 75 e 50% do que em 0% de remoção, respectivamente. O solo descoberto armazenou menos água, indicando susceptibilidade à perda de água por evaporação. A simulação mostrou que 100 e 75% de remoção induzem longos períodos de restrição hídrica, que pode prejudicar o crescimento da planta. A produção de COD na camada superficial foi maior no solo sem remoção; a retenção foi maior de 1 a 20 cm em solo sem remoção, e maior em 20 a 50 cm em 50 e 75% de remoção. O solo descoberto liberou mais COD em de 20 cm do que em superfície, indicando perda de C. Abaixo de 100 cm, o COD lixiviado foi similar nos tratamentos, indicando grande retenção de C e pequenas perdas por lixiviação, mesmo em alta produção de COD. Mesmo com diferenças na retenção de COD, não foi identificado aumento no estoque de C abaixo de 5 cm. Foram encontrados compostos fenólicos na solução da palha, não encontrados na solução do solo, indicando que em condições naturais a palha não libera quantidades significativas de compostos tóxicos na solução do solo. O crescimento de plantas foi negativamente afetado pela solução da palha, mas não pela solução do solo. Nossos resultados sugerem que a manutenção de quantidade média de palha previne perdas e variação no conteúdo de água do solo. Maior quantidade de palha aumenta a produção de COD, que provavelmente altera sua composição, alterando a retenção no solo. O estoque de C não aumentou consideravelmente em subsuperfície, mas muito provavelmente aumentará em escala de tempo maior. Quanto maior a remoção de palha, proporcionalmente maior as taxas de C liberadas na forma de CO2 e COD em subsuperfície, consequentemente, menor a retenção de C no solo. Maiores quantidades de palha na superfície liberam mais C para o solo, retido ou translocado com a água, podendo ser estocado em maiores profundidades do solo. Maior percolação de água no solo não significa maiores perdas de C por lixiviação em profundidade.

The interest in using sugarcane straw as a feedstock for bioenergy production has been increased considerably. However, indiscriminate straw removal may negatively affect soil functioning. Therefore, this work aimed to quantify and characterize soil solution translocating along the profile, under straw removal rates from the soil surface. Lysimeter systems were built with 1, 20, 50, and 100 cm soil columns, with a sandy clay loam texture, from a commercial sugarcane field in Piracicaba-SP, southeastern Brazil. The experiment was conducted in open area, where the lysimeters were subjected to rainfall and sun radiation. After the soil stabilization within the lysimeters, the treatments were added, consisting of four straw amounts (0, 3, 6, and 12 Mg ha-1), representing straw removal rates of 100 (bare soil), 75, 50, and 0%, respectively. After one year of the first straw addition, the same straw amounts were added again simulating the second harvest. Drained solution was collected and quantified by 17 months and soil moisture was determined over a period of two months using sensors. Dissolved organic carbon (DOC) concentration was measured in automatic analyzer. The soil solution and straw solution, made in water infusion, were characterized in High performance liquid chromatography (HPLC) to verify the presence of toxic compounds. After that, straw and soil solution were used in tests with soybean seed to evaluate the effects in plant germination and initial growth. At the end of the experiment, soil bulk density and soil organic carbon (SOC) analyses were performed. Remaining straw was weight before the new addition, and weight again at the end to determine the decomposition rates. The accumulated volume of solution drained was 30, 11 and 4% lower under 100, 75 and 50% removal rates compared to no removal. Bare soil stored less water, indicating susceptibility to lose water by evaporation. Simulation showed that 100% and 75% removal can induce longer periods of water restriction, which impair sugarcane growth. The DOC production on topsoil was higher in no straw removal; the retention was higher in 1 to 20 cm in no removal and higher in 20 to 50 cm in 50 and 75% removal rates. Bare soil released more DOC below 01 cm indicating a possible C loss. Below 100 cm DOC leachate was quite similar in all treatments, what shows a higher C retention and small C loss even in higher DOC production. Even with differences in DOC retention, increases in C stock below 5 cm were not noticed. We found many phenolic compounds in the straw solution, not found in the soil solution, indicating that in natural conditions straw does not release toxic compounds into soil solution. Plant growth was negatively affected by straw solution, but not by soil solution. Our findings suggest that the medium straw maintenance prevents variations and loss on soil water content. Higher straw amount increases DOC production, which likely alters its composition and subsequent retention in soil. Carbon stock did not increase in the soil subsurface, but probably will in the long-term. The higher straw removal, proportionally, the higher the C losses in the form of CO2 and DOC, consequently the lower soil C retention. More straw on soil surface release more C amounts to the soil, retained or translocated with soil water, may be stored in deeper soil layers. Higher water percolation in the soil profile does not mean higher C losses by leaching in deeper soil. This study has the practical objective of finding an amount of straw to be maintained in the field that ensures the C storage and the better soil functioning, and also supply feedstock for bioenergy production. / O interesse no uso da palha de cana-de-açúcar como matéria-prima para a produção de bioenergia vem crescendo consideravelmente. No entanto, a remoção excessiva da palha pode afetar negativamente o funcionamento do solo. Portanto, o objetivo deste trabalho foi quantificar e caracterizar a solução ao longo do perfil sob níveis de remoção de palha da superfície do solo. Para isso, foi construído um sistema de lisímetros com colunas de 1, 20, 50 e 100 cm de solo, de textura franco argilo arenosa, proveniente de área comercial de cana-de-açúcar em Piracicaba-SP, Brasil. O experimento foi conduzido em área aberta, sujeito a precipitação e luz natural. Depois da estabilização do solo dentro dos tubos, foram adicionados os seguintes tratamentos: 0, 3, 6 e 12 Mg ha-1 de massa seca, representando 100 (solo nu), 75, 50 e 0% de intensidade de remoção de palha, respectivamente, sendo adicionados novamente após um ano. A solução percolada foi coletada e quantificada por 17 meses, a umidade do solo foi determinada por dois meses usando sensores. A concentração de carbono orgânico dissolvido (COD) foi mensurada com analisador automático. A solução do solo e solução da palha, feita por infusão em água, foram caracterizadas em HPLC para verificar a presença de compostos tóxicos. Posteriormente, as soluções da palha e solo foram usadas em testes de sementes de soja para avaliar os efeitos na germinação e crescimento inicial. Ao final do experimento, foram realizadas análises de densidade do solo e carbono orgânica do solo (COS). A palha remanescente foi pesada após um ano, anterior a nova adição, e pesada novamente ao final do experimento, para determinar a taxa de decomposição. O volume de solução percolado foi 30, 11 e 4% menor em 100, 75 e 50% do que em 0% de remoção, respectivamente. O solo descoberto armazenou menos água, indicando susceptibilidade à perda de água por evaporação. A simulação mostrou que 100 e 75% de remoção induzem longos períodos de restrição hídrica, que pode prejudicar o crescimento da planta. A produção de COD na camada superficial foi maior no solo sem remoção; a retenção foi maior de 1 a 20 cm em solo sem remoção, e maior em 20 a 50 cm em 50 e 75% de remoção. O solo descoberto liberou mais COD em de 20 cm do que em superfície, indicando perda de C. Abaixo de 100 cm, o COD lixiviado foi similar nos tratamentos, indicando grande retenção de C e pequenas perdas por lixiviação, mesmo em alta produção de COD. Mesmo com diferenças na retenção de COD, não foi identificado aumento no estoque de C abaixo de 5 cm. Foram encontrados compostos fenólicos na solução da palha, não encontrados na solução do solo, indicando que em condições naturais a palha não libera quantidades significativas de compostos tóxicos na solução do solo. O crescimento de plantas foi negativamente afetado pela solução da palha, mas não pela solução do solo. Nossos resultados sugerem que a manutenção de quantidade média de palha previne perdas e variação no conteúdo de água do solo. Maior quantidade de palha aumenta a produção de COD, que provavelmente altera sua composição, alterando a retenção no solo. O estoque de C não aumentou consideravelmente em subsuperfície, mas muito provavelmente aumentará em escala de tempo maior. Quanto maior a remoção de palha, proporcionalmente maior as taxas de C liberadas na forma de CO2 e COD em subsuperfície, consequentemente, menor a retenção de C no solo. Maiores quantidades de palha na superfície liberam mais C para o solo, retido ou translocado com a água, podendo ser estocado em maiores profundidades do solo. Maior percolação de água no solo não significa maiores perdas de C por lixiviação em profundidade.

Land-use change (LUC) or land use has been largely responsible for a large part of carbon dioxide emissions and soil degradation. The increased demand for bioenergy has led to the expansion of sugarcane areas in the south-central region, especially in areas previously used as pasture, and increased demand for food has expanded the use of marginal soils (i.e, sandy). In this way, the native vegetation gave place to the areas with pastures and, later, the transformed pastures in fields for the production of grains or bioenergy. However, despite the high positive economic impact for the country through the production of soybeans and sugarcane, it is not known how this LUC is affecting the resources and the quality of the soil. For this, in this work the indicators to evaluate soil quality under different land uses in the tropical transition region of southern Brazil were measured. Four land uses (native vegetation, pasture, sugarcane, and soybean) were evaluated in three sites with different soil conditions. The hypothesis tested in this study was that intensification of agriculture through pasture management, soybean cultivation under no-tillage system (NT), integrated crop-livestock system (ICLS) and sugarcane improved soil quality. Soil samples were collected in three layers (0.0 - 0.10, 0.10 - 0.20, 0.20 -0.30 m) in Londrina, Santo Inácio and São Jorge do Ivaí, northern- PR- Brazil. Physical, chemical, biological attributes, stocks of carbon and nitrogen were analyzed in the laboratory. A Soil Quality Index (SQI) was also calculated using the Soil Management Assessment Framework (SMAF). The results point to the enormous potential of soil carbon sequestration through NT, ICLS and pasture management, especially in the marginal areas in the process of agricultural expansion in Brazil. In addition, it was concluded that land use with soybean and sugarcane does not induce physical and chemical degradation of the soil in relation to pasture, but the low carbon and nitrogen inventory in the soil, and the lower SQI, the expansion of sugarcane should be avoided in sandy soils. / A mudança de uso da terra (MUT), ou o uso da terra, tem sido responsável, globalmente, por grande parte das emissões de dióxido de carbono e pela degradação do solo. O aumento da demanda por bioenergia, tem ocasionado a expansão das áreas de cana-de-açúcar na região centro sul, principalmente em áreas que anteriormente eram usadas como pastagem, e o aumento da demanda por alimentos tem expandido as áreas de produção de grãos para solos marginais (ou seja, arenosos). Desta forma, a vegetação nativa deu lugar às áreas com pastagens e, posteriormente, as pastagens transformadas em lavouras para a produção de grãos ou bioenergia. Contudo, apesar do alto impacto econômico positivo para o país através da produção da soja e da cana-de-açúcar, não se tem conhecimento de como esta MUT está afetando os recursos e a qualidade do solo. Para isto, neste trabalho mensuramos indicadores para avaliar a qualidade do solo sob diferentes usos na região de transição tropical no Sul do Brasil. Foram avaliados quatro usos da terra (vegetação nativa, pastagem, cultivo com cana-de-açúcar e cultivo com soja) em três locais com condições de solo distintas. A hipótese testada neste trabalho foi que a intensificação da agricultura através do manejo das pastagens, do cultivo da soja em sistema plantio direto (SPD), integração lavoura pecuária (ILP) e da cana-de-açúcar melhoram a qualidade do solo. Amostras de solo foram coletadas em três camadas (0,0 – 0,10; 0,10 – 0,20; e 0,20 – 0,30 m) nos municípios de Londrina, Santo Inácio e São Jorge do Ivaí, região norte do PR. Foram analisados, em laboratório, atributos físicos, químicos, biológicos, estoques de carbono e nitrogênio do solo. Também foi calculado um índice de qualidade do solo (IQS) através da Soil Management Assessment Framework (SMAF). Os resultados apontam enorme potencial de sequestro de carbono no solo através do SPD, ILP e manejo das pastagens, principalmente nas áreas marginais em processo de expansão da agricultura no Brasil. Além disso, concluiu-se que o uso da terra com soja e cana-de-açúcar não induz degradação física e química do solo em relação a pastagem, porém o baixo estoque de carbono e nitrogênio no solo, e o menor IQS, orientam que a expansão da cana-de-açúcar deve ser evitada em solos arenosos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The requirement for quantitative soil information has increased as a consequence of the global scenarios. The digital soil mapping (DSM) seeks to produce consistent data with the current needs through the generation of functional soil maps in multi-scales. The aim of this study was to evaluate the altimetry quality and limitations of digital elevation model (DEM) in order to assist in choosing the most suitable DEM to derive terrain attributes (TA) to develop spatial prediction functions to be applied to digital mapping of soil organic carbon (SOC) of farm scale in the Plateau of the state of Rio Grande do Sul (RS). The study was conducted on a 937 ha area located in the municipality of Giruá, RS, Brazil. They collected 243 sampling points in the 0-5 cm layer and an accomplished planialtimetric survey (PS) considered in this study the truth of the ground of altitude values. DEM evaluated were: DEM-PS (generated from the PS), DEM-LETTER (generated by interpolating the level of topographic map curves), DEM-ASTER, DEM- SRTM and DEM-TOPODATA. The DEM were evaluated for precision altimetry through statistical test value of the square root of the mean square error (RMSE) and application of the Brazilian Cartographic Standard for defining the scale of each DEM based on the accuracy of the altitude. TA derived from each DEM were faced with the AT derived from the DEM-PS. The results showed that the DEM-PS presented the best quality of elevation data (RMSE = 1.93 m), followed by DEM-SRTM (RMSE = 5.95 m), DEM- (RMSE = 8.28 m), DEM-TOPODATA (RMSE = 9.78 m) and DEM-ASTER (RMSE = 15.57 m). The size of the area and gently rolling relief were the main factors that influenced the results. The DEM-PS is suited in scale 1: 10,000 Class D, while DEM-LETTER and DEM-SRTM are suited in scale 1: 50,000 class B, the DEM-TOPODATA the scale 1: 50,000 class D and the DEM-ASTER scale 1: 100,000 Class B. With regard to TA, the DEM-SRTM and DEM-TOPODATA present results closer to the DEM-PS and smaller RMSE values for each TA assessed. The prediction function constructed from the DEM-PS derived from the TA and vegetation index Landasat-7 obtained images explained only 16% of the variance in SOC area. The small spatial resolution of DEM-PS and images associated with the use only of these predictors were the main factors that influenced the results. Based on these results, the DEM-SRTM and DEM-TOPODATA can be used in DSM semi-detailed soil classes. In the case of the SOC DSM suggest the use of these DEM associated with field control points to verify the precision altimetry and the inclusion of variables related to soil management practices. / A demanda por informações quantitativas de solos em nível detalhado de bacias hidrográficas vêm aumentado em decorrência dos cenários globais. O mapeamento digital de solos (MDS) visa gerar dados compatíveis com essas necessidades por meio da geração de mapas funcionais de solos em multi-escalas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a qualidade altimétrica e limitações de MDE com a finalidade de auxiliar na escolha do MDE mais adequados para derivar atributos do terreno (AT) para desenvolver funções de predição espacial para serem aplicadas ao mapeamento digital do carbono orgânico do solo em escala de propriedade rural no Planalto do Estado do Rio Grande do Sul (RS). O estudo foi realizado em uma área de 937 ha localizada no município de Giruá, RS, Brasil. Foram coletados 243 pontos amostrais na camada de 0-5 cm e realizado um levantamento planialtimétrico (LP) considerado neste estudo a verdade do terreno dos valores de altitude. Os MDE avaliados foram: MDE-LP (gerado a partir do LP), MDE-CARTA (gerado pela interpolação das curvas de nível da carta topográfica), MDE-ASTER, MDE-SRTM e MDE-TOPODATA. Os MDE foram avaliados quanto à precisão altimétrica por meio de teste estatísticos, valor da raiz quadrada do erro médio quadrático (RMSE) e aplicação da Norma Brasileira de Cartografia para definição da escala de cada MDE com base na precisão da altitude. Os AT derivados de cada MDE foram confrontados com os AT derivados do MDE-LP. Os resultados mostraram que o MDE-LP apresentou a melhor qualidade dos dados de altitude (RMSE = 1,93 m), seguido dos MDE-SRTM (RMSE = 5,95 m), MDE-CARTA (RMSE = 8,28 m), MDE-TOPODATA (RMSE = 9,78 m) e MDE-ASTER (RMSE = 15,57 m). O tamanho da área e relevo suave ondulado foram os principais fatores que influenciaram nos resultados. O MDE-LP se adequou na escala 1:10.000 classe D, enquanto os MDE-CARTA e MDE-SRTM se adequaram na escala 1:50.000 classe B, o MDE-TOPODATA a escala 1:50.000 classe D e o MDE-ASTER escala 1:100.000 classe B. Em relação aos AT, os MDE- SRTM e MDE-TOPODATA apresentam resultados mais próximos do MDE-LP e os menores valores de RMSE para cada AT avaliado. A função de predição construída a partir dos AT derivados do MDE-LP e índice de vegetação obtido de imagens Landasat-7 explicou apenas 16% da variância do COS na área. A resolução espacial pequena do MDE-LP e das imagens associado ao uso apenas dessas variáveis preditoras foram os principais fatores que influenciaram nos resultados. Com base nesses resultados, os MDE- SRTM e MDE-TOPODATA podem ser utilizados no MDS semidetalhado de classes de solos. No caso do MDS do COS sugere-se o uso desses MDE associado com pontos de controle de campo para verificação da precisão altimétrica e a inclusão de variáveis relacionadas a práticas de manejo do solo.

Submitted by Marcio Silveira da Silva (marciode@hotmail.com) on 2018-07-26T10:55:51Z No. of bitstreams: 1 Tese-Marcio Silveira da Silva- Ciência do Solo.pdf: 2318239 bytes, checksum: 3034b4bf8c42da6d87fc4bc59a713b5a (MD5) / Approved for entry into archive by Karina Gimenes Fernandes null (karinagi@fcav.unesp.br) on 2018-07-26T11:24:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ms_dr_jabo.pdf: 2318239 bytes, checksum: 3034b4bf8c42da6d87fc4bc59a713b5a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T11:24:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_ms_dr_jabo.pdf: 2318239 bytes, checksum: 3034b4bf8c42da6d87fc4bc59a713b5a (MD5) Previous issue date: 2018-05-28 / O esterco bovino, além de fornecer nutrientes, quando utilizado repetidamente e/ou em grandes quantidades, pode melhorar outros atributos químicos e físicos do solo. Porém, um dos grandes desafios na sua utilização é estimar a quantidade de N que é fornecida durante o ciclo das culturas. Os objetivos com este trabalho foram determinar as alterações nos atributos químicos e físicos do solo, a produtividade de milho e os créditos de nitrogênio derivados da aplicação de esterco bovino e de seu efeito residual. Para alcançá-los foram conduzidos, simultaneamente, dois experimentos, no município de Jaboticabal-SP, em Latossolo Vermelho eutroférrico muito argiloso, durante os anos agrícolas 2011/12; 2012/13; 2013/14 e 2014/15. Ambos os experimentos foram conduzidos em blocos casualizados com quatro repetições. Um dos experimentos foi conduzido para determinar a curva de resposta da cultura do milho ao N, e por meio desta calcular os créditos de nitrogênio provenientes da aplicação do esterco. Para isso, foram aplicadas as doses 0, 60, 90, 120, 180 e 240 kg ha-1 de N-ureia. No outro experimento foram avaliados os efeitos no solo e na planta da aplicação de 0, 5, 10, 15, 30, 45 e 60 Mg ha-1 de esterco bovino e de seu efeito residual, sendo a aplicação do adubo realizada apenas nos dois primeiros anos. Houve melhoria nos atributos químicos do solo pela aplicação de esterco bovino, e a duração dos efeitos foi variável, de modo que para os nutrientes (P, Ca2+, Mg2+ e K+) houve efeito residual e para as variáveis relativas à acidez do solo (pH e H+Al) o efeito não persistiu após a interrupção da aplicação. O teor de carbono orgânico do solo aumentou linearmente com o aumento das doses de esterco, o que levou ao aumento no diâmetro médio dos agregados e na macroporosidade, e diminuição na densidade, mesmo após a interrupção da aplicação do esterco por dois anos e em solo manejado de forma mecânica anualmente. A aplicação de até 60 Mg ha-1 de esterco bovino durante dois anos consecutivos propiciou aumentos na produtividade de grãos de milho nos dois anos de aplicação e nos dois anos de avaliação do efeito residual, sendo que a produtividade média nos anos de aplicação de esterco foi 59% maior. Os créditos de N devidos à aplicação de esterco bovino variaram de 5 a 122 kg ha-1 de N considerando aplicação e efeito residual do adubo e os maiores créditos foram obtidos com a aplicação de 30, 45, 60 e 60 Mg ha-1, respectivamente no primeiro, segundo, terceiro e quarto anos de avaliações. / The use of cattle manure, in addition to providing nutrients, when used repeatedly and/or in large quantities, can improve other chemical and physical attributes of the soil. However, one of the major challenges in its use is to estimate the amount of N that is supplied during the crop cycle. The aims of the trials were to evaluate the changes in soil chemical and physical attributes, corn yield and nitrogen credits from the application of cattle manure and its residual effect. In this perspective, two experiments were conducted, simultaneously, in the municipality of Jaboticabal-SP, in an Typic Eutrudox, during the crop seasons 2011/12; 2012/13; 2013/14 and 2014/15. Both trials were conducted in a randomized block with four replicates. One of the trials was conducted to determine the response curve of the corn crop to the N, and through this calculate the nitrogen credits from the application of manure. Rates of 0; 60; 90; 120; 180 and 240 kg ha-1 N-urea. In the other trial, the effects on the soil and on plant of the application of 0, 5, 10, 15, 30, 45 and 60 Mg ha1 of cattle manure and its residual effect were evaluated, applying the fertilizer only in the two first years. There was an enhancement in the chemical attributes of the soil by the application of cattle manure, and the continuance of the effects was variable, so that nutrients (P, Ca2+, Mg2+ and K+ ) had a residual effect and for the variables related to soil acidity (pH and H+ Al) the effect did not persist after the application interruption. The organic carbon content of the soil increased linearly as the rates of manure were increased, which led to the increase in the mean weight diameter of the aggregates and the macroporosity, and decrease in the bulk density, even after the interruption of the application of manure for two years and in a soil plowed annually. The application of up to 60 Mg ha-1 of cattle manure during two consecutive years resulted in increases in grain yield of corn in the two years of application and in the two years of evaluation of the residual effect, and the average yield in the period of application of manure was 59% higher. The N credits due to the application of cattle manure ranged from 5 to 122 kg ha-1 of N considering the application and residual effect of the fertilizer and the highest credits were obtained with the application of 30, 45, 60 and 60 Mg ha-1 , respectively in the first, second, third and fourth years of evaluations.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas Contarato Pilon.pdf: 1648966 bytes, checksum: cac40ef638ed16eaccc0afa53f321565 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Diante da necessidade de obter informações sobre o cultivo de cafeeiros arborizados, o objetivo do trabalho é avaliar a relação dos atributos químicos, físicos e os componentes da matéria orgânica do solo sob cultivo de café consorciado com diferentes espécies arbóreas, comparativamente ao café cultivado a pleno sol, tendo como referência uma área sob floresta. O trabalho foi conduzido em sistemas de produção de café, numa propriedade familiar, município de Nova Venécia - ES. O solo da área é um ARGISSOLO AMARELO Distrocoeso típico, cultivado com café conilon consorciado com árvores, nos seguintes sistemas de uso e manejo: 1) café sem consórcio (pleno sol), 2) café consorciado com nim (Azadirachta indica), 3) café consorciado com cedro australiano (Cedrela fissilis) e 4) café consorciado com teca (Tectona grandis). Foi utilizado um solo de área florestal, como referência. A amostragem do solo foi realizada nas seguintes profundidades: 0,0 0,05; 0,05 0,10; 0,10 0,20; e 0,20 0,40 m, avaliando-se atributos químicos (pH, P, K, Ca, Mg, Al, H+Al, N, C total, C ext em água, C biomassa microbiana e emissão de CO2) e físicos do solo (granulometria, densidade do solo e de partículas, porosidade total, macro e microporosidade, estabilidade de agregados, resistência do solo à penetração e umidade do solo). A avaliação do carbono solúvel (C ext) e do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) foi realizada em duas épocas (março e setembro/2012) nas profundidades de 0,0 0,05 e 0,05 0,10 m; já a emissão de CO2 foi medida na mesma época que, na presença e ausência de serapilheira. Os resultados experimentais mostram que os sistemas de uso e manejo apresentam comportamento diferenciado para grande parte dos atributos estudados. O solo florestal apresenta maiores teores e estoques de carbono orgânico total e nitrogênio total, 19,8 e 1,99 Mg ha-1 respectivamente, além de maior teor de carbono na biomassa microbiana (518,8 μg g-1 solo em março e 364,8 μg g-1 solo em setembro). Os atributos dos solos sob cafeeiros consorciados, de maneira geral, não diferem do solo sob cafeeiro a pleno sol, exceção feita para os atributos Mg, N e o C ext, C-BMS, quociente microbiano (qMic) na duas épocas de coleta, os quais são superiores nos consórcios agroflorestais, e o quociente metabólico (qCO2) inferior, denotando maior estabilidade dos cafeeiros arborizados. O café a pleno sol mostra-se um agroecossitema mais perturbado com maior qCO2 (1,81 μg CO2 C-BMS-1 h-1 em março e 2,44 μg CO2 C-BMS-1 h-1 em setembro). A proteção do solo ocasionada pelo sombreamento das árvores e a deposição de serapilheira influencia principalmente os atributos biológicos estudados, favorecendo um maior equilíbrio nos cafeeiros arborizados. Com relação aos atributos físicos, o consórcio proporciona menor densidade do solo, maior porosidade total e macroporosidade do solo, diferindo do café a pleno sol. Os cafeeiros consorciados se diferem somente na agregação do solo. A resistência do solo à penetração é influenciada pela umidade do solo, com destaque para o café a pleno sol que apresenta valores mais baixos desse atributo, em função da irrigação, que eleva a umidade do solo. O estudo numa condição de Argissolo coeso, mostra que 5 anos de implantação de sistemas arborizados são suficiente para apresentar pequenas mudanças nos atributos estudados, no entanto para atributos de alta sensibilidade, como os biológicos, são suficientes para apresentar mudanças mais consistentes dos sistemas de uso e manejo / Faced with the need for information on the coffee agroforestry systems, the objective is to evaluate the relationship of the chemical, physical and components of soil organic matter under coffee intercropping with different tree species, compared to the full-sun coffee with an area under forest like reference. The research was conducted in coffee production systems, a family farm, in Nova Venécia city - ES. The soil is an YELLOW ULTISOL Distrocohesive typical, with shadow coffee plantation, the following different land use systems and management: 1) coffee full (full-sun), 2) coffee intercropped with neem (Azadirachta indica), 3) coffee intercropped with Australian cedar (Cedrela fissilis) and 4) coffee intercropped with Teca (Tectona grandis). It was used a soil of forest area, as a reference. Soil sampling was conducted in the following depths: 0.0-0.05, 0.05-0.10; 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m, evaluating chemical soil attributes ( pH, P, K, Ca, Mg, Al, H + Al, total nitrogen (TN), total organic carbon (TOC), water-soluble carbon (WSC), soil microbial biomass carbon (SMBC) and soil CO2 emission and physical soil attributes (particle size, bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity and soil resistance penetration), was collected and characterization of accumulated litter. The evaluation of soluble carbon (soluble C) and soil microbial biomass carbon (SMBC) was held twice a year (March and september/2012) at depths from 0.0-0.05 and 0.05-0, 10 m, the soil CO2 emission was measured at the same times, in the presence and absence of litter. The experimental results show that the use and management systems were characterized for most attributes researched. The forest soil has higher levels of stocks and TOC and TN, 19.8 and 1.99 Mg ha-1 respectively, and the higher SMBC (518.8 mg g-1 soil in March and 364, 8 mg g-1 soil in September). The soil under shadow coffee, in general, do not differ from full-sun coffee, except for the attributes Mg, N and soluble C, SMBC, microbial quotient (QMIC) at both harvests, which are higher in agroforestry systems, and attributes TOC/ soluble C and metabolic quotient (qCO2) lower values, indicating greater stability of shadow coffee systems. The full-sun coffee shows more disturbed agroecosystem with high qCO2 (1.81 μg CO2 CBMS-1 h-1in March and 2.44 μg CO2 CBMS-1 h-1 in September). The protection of soil caused by shading from trees and litterfall influences the biological attributes primarily, favoring a greater balance in shadow coffee. Relative to physical attributes, the intercropped provides a lower bulk density, higher total porosity and macroporosity, differing full-sun coffee. The shadow coffee up differs only in soil aggregation. The soil resistance penetration is influenced by soil moisture, especially for full-sun coffee which shows lower values of this attribute, depending on irrigation management, which increase soil moisture. The study provides a ULTISOL cohesive, shows that 5 years of systems implementation, are enough to present small changes in the attributes studied, however high sensitivity to attributes such as biological changes are sufficient to represent most consistent use and management systems