Orientador: Carlos Roberto Espindola / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-11T10:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrandaoJunior_Osvaldino_D.pdf: 9518735 bytes, checksum: f14c2b7993a0c94d6d3b6f2034ef17a3 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os teores de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM), a respiração basal e o quociente metabólico (qCO2) da microbiota do solo foram avaliados em um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico da Região Norte do Estado do Paraná, sob diferentes sistemas de manejo de solo e das culturas. A área experimental foi instalada em 1988/1989, na Fazenda Experimental da Embrapa Soja, em Londrina, e é constituída de parcelas de mesmo tamanho (7,5m x 30,0m), que se diferenciam pelos diferentes sistemas de manejo do solo e das culturas; o delineamento experimental do ensaio foi em blocos ao acaso com quatro repetições. As coletas do solo, da camada de 0-10 cm, entre linhas de plantas, foram realizadas sempre pela manhã e o material foi coletado das parcelas sob três sistemas de manejo do solo, plantio direto (PD), preparo com cruzador (C) e plantio convencional (PC), sendo que todas as parcelas possuíam os seguintes sistemas de manejo das culturas: rotação (R - tremoço - Lupinus albus/milho - Zea mays/aveia preta - Avena strigosa/soja- Glycine max/trigo - Triticum aestivum/soja/trigo/soja) e sucessão (S - soja/trigo); desse modo, foram coletadas amostras de solo de seis tratamentos: PD (R e S), PC (R e S) e C (R e S). As amostras foram submetidas à análise da biomassa microbiana do solo pelos métodos de fumigação-incubação e fumigação-extração e os dados submetidos à análise de variância com o teste de Tukey (p<0.05). Pode se concluir que, em relação aos teores CBM e NBM avaliados pelo método de fumigação-extração, os maiores valores foram obtidos sob PD, seguidos do sistema de manejo com cruzador e pelo PC; resultados semelhantes foram obtidos pelo método de fumigação-incubação. Em relação aos resultados da respiração basal, os valores encontrados seguiram a seguinte ordem: PD > PC > C. Os qCO2 com e sem a indução por açúcar apresentaram comportamentos semelhantes, sendo que o sistema de PC apresentou maiores valores do que o sistema de PD e com cruzador. O menor qCO2 no PD indica a maior eficiência da microbiota do solo, implicando menor perda de carbono do solo e, conseqüentemente, maior acúmulo de carbono na matéria orgânica ao longo do tempo, nesse sistema. Não houve diferença estatística relacionada aos diferentes sistemas de manejo das culturas (R e S) / Abstract: The microbial biomass carbon (MB-C) and nitrogen (MB-N), basal respiration and metabolic quotient (qCO2) were evaluated in a Rhodic Eutrudox of the North Region of the State of Paraná under different soil and crop management systems. The experimental area was established in 1988/1989 at the experimental station of Embrapa Soja, Londrina, Paraná, and consisted of 7.5m X 30.0m plots under different soil and crop managements; the experimental design was in completely randomized blocks with four replicates. Soil samplings of the 0-10 cm superficial layer, between plant lines were always realized in the morning, from plots under three soil managements, no-tillage (NT), field cultivator (C) and conventional tillage (CT) each with either a crop rotation (R) (lupin - Lupinus albus/maize - Zea mays/black oat - Avena strigosa/soybean - Glycine max/wheat - Triticum aestivum/soybean/wheat/soybean) or crop sequence (S - soybean/wheat); therefore samples were taken from six treatments: NT (R and S), C (R and S) and CT (R and S). Soil samples were analyzed for microbial biomass using two methods, fumigation-incubation and fumigation-extraction and the data were submitted to the analysis of variance and the Tukey test (p<0.05). In relation to the MBC and MBN evaluated by the fumigationextraction method, the higher values were obtained with the NT followed by the management with the field cultivator and the CT; similar results were obtained with the fumigation-incubation method. In relation to the basal respiration, the values obtained followed the order NT > CT > M. The qCO2 with and without sugar induction were higher under CT, followed by the NT and the M managements. The lower qCO2 under NT indicates higher efficiency of the soil microbes, as well as lower losses of soil carbon resulting in higher accumulation of carbon in the soil organic matter with time. No statistical differences were observed related to the different crop systems / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:37:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Daiane_Carvalho_dos_Santos.pdf: 3060772 bytes, checksum: 73cb01bf57d8c16320b8d8d43cdc6255 (MD5) Previous issue date: 2011-03-18 / Few studies evaluate the dynamics and quality of soil organic matter (OM) in agroecosystems of the Pampa Biome. Conservation tillage systems based on the reduction of tillage operations and addition of crop residues, contribute to maintaining and improving soil quality and the environment. In this work, the studies 1 and 2 are related to evaluation of physical fractions of organic matter from the point of view of quantity and quality in the whole soil and in aggregates under areas arenizadas in the southwest of RS, This studies was done in an Paleudult under cultivation of eucalyptus forest homogeneous (FH) system agrosilvopasture (SA) and native (CN). The studies 3 and 4 aimed evaluating quantitatively and qualitatively the physical fractions of organic matter in whole soil and in aggregate in an Albaqualf under cultivation of ryegrass (Lollium multiflorum Lam) + birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus), as cover crops in winter and rotation soybean (Glycine max L.) / maize (Zea mays L.) / sorghum (Sorghum vulgare) in the summer in conventional tillage (CT) and no-tillage (NT). As reference area, was sampled an native area (CN). For both studies, soil was collected in the layers from 0.000 to 0.025m and 0.025 to 0.075m depth. The soil was air-dried and sieved at 8.00mm mesh and in aggregate classes (8.00 to 4.76, 4.76 - 2.00, 2.00 to 1.00, 1.00 to 0.50, 0.50 to 0.25 and <0.25mm). The stocks were determined from total organic carbon (TOC) in layers from 0.000 to 0.025m and 0.025 to 0.075m. The physical fractionation and granulometric densimetric SOM were realized to obtain the coarse fraction (CGC), carbon associated with minerals (CAM), free light fraction (FLF), occluded light fraction (OLF) and heavy fraction (HF). The first one study it was concluded that cultivation of FH in sandy soils caused increase in the stock of TOC, total nitrogen (TN) in the soil and fractions CFG, CAM, FLF and OLF when compared to CN in the surface layer. The SA in the soil samples showed more humified OM compared to CN and FH. The OLF, physically protected within the soil aggregates, presented higher proportion of more recalcitrant compounds in relation to FLF. In study 2 concluded that the FH showed the highest values of TOC accumulated in the layer from 0.000 to 0.075m depth in classes of 8.00 to 1.00mm and for the CFG and CAM in theclasses 8.00 to 0,50mm. The FLF was sensitive to changes in land use in the aggregates from 8.00 to 4.76mm at depths from 0.000 to 0.025m 0.025 to 0.075m, and these increments to the FH and CN, respectively. For all systems evaluated (FH, SA and CN), the degree of humification was higher in smaller diameter classes (0.50 - <0.25mm). The OLF showed higher free radical semiquinone, indicating humification. It was concluded from the study 3 that the NT in lowland soils increases the stock of CFG and FLF in comparison to the CT. This effect was restricted to the superficial layer, and these fractions were more sensitive than the TOC to changes in land management. In four years of experiment, te management systems had no effect on the stock of CAM and HF. By Laser Induced Fluorescence (LIF), under CT soil samples showed humified OM compared to the NT and CN. The FLF had a higher proportion of more labile compounds in relation to the OLF. In the study 4 it was concluded that the management systems under CT and NT in lowlands, reduced TOC, FLF and OLF in the aggregates of 4.76 to <0.25mm and a CFG in the classes 12 of 2.00 to <0.25mm compared to CN. Increases in stock of the FLF under NT were obtained in aggregates from 0.50 to <0.25mm in the layer from 0.000 to 0.025m for 0.000 to 0.075m, compared with CT. The largest stock of OLF in the surface layer was observed under NT in the class of the aggregates of 8.00 to 4.76mm. The increases in HF were obtained under the CT. The highest TOC, CGC, CAM, OLF and HF for the CT and NT were found in the classes of larger size aggregates (8.00 to 2.00mm), while a reduction in these stocks declined as the size of aggregates. Through the LIF and the EPR, the humification degree of OM increased with decreased the aggregate classes. / Escassos são os estudos que avaliam a dinâmica e a qualidade da matéria orgânica (MO) do solo em agroecossistemas do Bioma Pampa. Sistemas conservacionistas de manejo baseados na redução das operações de preparo do solo e na elevada e contínua adição de resíduos culturais, contribuem para a manutenção e melhoria da qualidade do solo e do ambiente. Neste trabalho, desenvolveram-se os seguintes estudos: os estudos 1 e 2 estão relacionados à avaliação das frações físicas da MO sob o ponto de vista quantitativo e qualitativo no solo inteiro e em classes de agregados, em áreas arenizadas do Sudoeste do estado do Rio Grande do Sul, em um Argissolo Vermelho sob cultivo de floresta homogênea de eucalipto (FH), sistema agrosilvipastoril (SA) e campo nativo (CN); os estudos 3 e 4 objetivaram avaliar quantitativamente e qualitativamente as frações físicas da MO no solo inteiro e em classes de agregados porém, em um Planossolo Háplico, sob cultivo de azevém (Lollium multiflorum Lam) + cornichão (Lotus corniculatus), como culturas de cobertura no inverno e rotação soja (Glycine Max L.)/milho (Zea mays L.)/sorgo (Sorghum vulgare) no verão em preparo convencional (PC) e plantio direto (PD). Como área de referência, amostrou-se uma área sob campo nativo (CN). Para ambos os estudos, o solo foi coletado nas camadas de 0,000 0,025m e de 0,025 0,075m seco ao ar e peneirado em malha de 8,00mm e em classes de agregados (8,00 4,76, 4,76 2,00, 2,00 1,00, 1,00 0,50, 0,50 0,25 e <0,25mm). Foram avaliados os estoques de carbono orgânico total (COT) e realizado o fracionamento físico granulométrico e densimétrico da MO para obtenção do carbono da fração grosseira (CFG), carbono associado aos minerais (CAM), fração leve livre (FLL), fração leve oclusa (FLO) e fração pesada (FP). No estudo 1 concluíu-se que o cultivo de homogêneo de eucalipto (FH) promoveu o aumento do estoque de COT, NT no solo e nas frações CFG, CAM, FLL e FLO quando comparado ao CN na camada superficial. No SA as amostras de solo apresentaram MO mais humificada quando comparada ao CN e a FH. A FLO, protegida fisicamente no interior dos agregados do solo, apresentou maior proporção de compostos mais recalcitrantes em relação à FLL. No estudo 2 concluíu-se que a FH promoveu os maiores estoques de COT acumulados na camada de 0,000 a 0,075m nas classes de 8,00 a 1,00mm e para o CFG e CAM nas classes que compreendem de 8,00 a 0,50mm. A FLL mostrou-se sensível as mudanças de uso do solo na classe de agregados de 8,00 4,76mm, nas camadas estudadas. Para todos os sistemas de uso avaliados, o grau de humificação foi maior nas classes de menor diâmetro (0,50 a <0,25mm). Concluiu-se pelo estudo 3 que o o PD aumenta os estoques de CFG e de FLL em comparação ao PC, sendo este efeito restrito à camada superficial em curto prazo (quatro anos), neste período, os sistemas de manejo não afetaram o CAM e a FP. O mecanismo mais importante de proteção e estabilização da MO é a interação organomineral, seguido da oclusão e a recalcitrância química. Sob PC as amostras de solo apresentaram MO mais humificada quando comparado ao PD e CN. A FLL apresentou maior proporção de compostos mais lábeis em relação à FLO. No estudo 4 concluíu-se que o PC e o PD em agroecossistema de terras baixas, reduziram os estoques de COT, FLL e FLO 10 nas classes de agregados 4,76 a <0,25mm e de CFG nas classes de 2,00 a <0,25mm quando comparado ao CN. Incrementos no estoque de FLL sob PD foram obtidos nas classes de agregados de 0,50 a <0,25mm, na camada de 0,000 0,025m e para o acumulado de 0,000 a 0,075m, quando comparado a PC. Maior estoque de FLO na camada superficial foi verificado sob PD na classe e agregados de 8,00 4,76mm. O PC contribuiu para o incremento relativo na PF da MO. Os maiores estoques de COT, CFG, CAM, FLO e FP para o PC e o PD, foram encontrados nas classes de agregados de maior tamanho. O grau de humificação da MO aumentou com a redução do diâmetro dos agregados.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:40:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 692678 bytes, checksum: 939de1debaff9a91563d20289e2b58f8 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The physical and microbiological soil properties have been widely used in monitoring its quality. This is of great importance in determining the impactful as soil management can be., which are very important for determining how impactful a soil management may be, have been widely used for monitoring soil quality. Thus, the objective of this study was to evaluate the physical and microbiological soil characteristics under cultivation and crop successions systems for ten years, in an Ultisol. The no-tillage (PD) and conventional tillage (PC), and succession crops of corn-beans (M-F) and soybean- wheat (S-T) were evaluated. For this, a field experiment in a split plot design was used, where the plots were the no-tillage (PD) and tillage (PC) systems and the subplots were the crop successions, corn-bean (M-F) and soybeans -wheat (S-T), in a completely randomized design with four replications, to physical characteristics of the soil, and three replicates for soil microbiological characteristics. Bulk density (Ds), macroporosity (Mac), microporosity (Mic), total porosity (Pt), organic matter content (MO) in the depths of 0-5; 10-15 and 20-25 cm; soil penetration resistance (RP) to a depth of 60 cm, microbial biomass carbon (MBC), soil respiration rate (C-CO2), metabolic quotient (qCO2) , microbial quotient (qMIC) and the content of total organic carbon (COT) in the depths of 0-5; 5-10 and 10-15 cm were all evaluated. Higher microporosity and total porosity of the soil was found at 0-5 cm depth in no-tillage system when C-B succession was cultivated. Bulk density was lower in both 10-15 cm and 20-25 cm depths when using the conventional tillage. Higher values of organic matter in the surface were found in the corn-bean succession in the no-tillage system. There was greater variation in the soil penetration resistance in the 5-25 cm depth, with higher RP at S-T succession in no-tillage system and reduced RP in the M-F succession in conventional tillage. Soil respiration rate differ between crop succession only in the 0-5 cm depth, which was greater for C-B succession. Conventional tillage presented higher amount of total organic carbon than no-tillage system at depths of 5-10 and 10- 15 cm. The qCO2 differed between crop successions at the depth of 10-15 cm, where the soil with the M-F succession presented the highest value. The physical and microbiological soil characteristics were affected by the tillage systems and crop ix successions after ten years. The no-tillage system yielded improvements in some physical soil properties in comparison to conventional tillage in the first 5 cm of soil after ten years of use. The cultivation M-F succession resulted in higher porosity in the soil surface and in the subsurface. The crop successions affected soil respiration rate only in the lower depth. An increased activity of microorganisms in soil is found when using the bean-corn succession crop. / As características físicas e biológicas do solo vêm sendo muito utilizadas no monitoramento da sua qualidade, sendo de grande importância na determinação do quão impactante determinado manejo de solo pode ser. Assim, objetivou avaliar as características físicas e microbiológicas do solo sob sistemas de plantio e sucessões de culturas por dez anos, em um Argissolo Vermelho-Amarelo. Foram avaliados os sistemas plantio direto (PD) e plantio convencional (PC) e as sucessões de culturas milho-feijão (M-F) e soja-trigo (S-T). Para isso, utilizou-se um experimento de campo em esquema de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas os sistemas de plantio direto (PD) e convencional (PC) e, nas subparcelas, as sucessões de culturas, milho-feijão (M- F) e soja-trigo (S-T), no delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, para caracteristicas física do solo, e três repetições, para caracteristicas microbiologicas do solo. Avaliaram-se a densidade do solo (Ds), macroporosidade (Mac), microporosidade (Mic), porosidade total (Pt), teor de matéria orgânica nas profundidades de 0-5, 10-15 e 20-25 cm, resistência mecânica do solo à penetração (RP) até a profundidade de 60 cm, carbono da biomassa microbiana (CBM), taxa respiratória dos microrganismos no solo (C-CO2), quociente metabólico (qCO2), quociente microbiano (qMIC) e teor de carbono orgânico total (COT) nas profundidades de 0-5, 5- 10 e 10-15 cm. O solo sob plantio direto, na profundidade de 0-5 cm, apresentou maior microporosidade e porosidade total do solo quando cultivada a sucessão M-F. A densidade do solo foi menor quando utilizado o plantio convencional, tanto na profundidade de 10-15 cm, quanto na de 20-25 cm. Maiores teores de matéria orgânica em superfície foram observados no plantio direto da sucessão M-F. Houve maior variação na RP entre 5 e 25 cm de profundidade, com maiores valores no plantio direto sucessão S-T e menor RP no plantio convencional sucessão M-F. A taxa respiratória dos microrganismos do solo diferiu entre as sucessões de culturas apenas na profundidade de 0-5 cm, sendo ela maior para a sucessão M-F. O solo sob plantio convencional apresentou, nas profundidades de 5-10 e 10-15 cm, maior teor de carbono vii orgânico total que o do plantio direto. O qCO2 foi maior para o solo com a sucessão M- F diferiu entre as sucessões de culturas na profundidade de 10-15 cm, tendo o solo com a sucessão M-F maior valor. As características físicas e microbiológicas do solo foram afetadas pelos sistemas de plantio e sucessões de culturas, após dez anos. O plantio direto proporcionou melhorias em algumas características físicas do solo, em relação ao plantio convencional, nos primeiros 5 cm de solo, depois de dez anos de uso. O cultivo da sucessão M-F resultou em maior porosidade no solo em superfície e em subsuperfície. As sucessões de culturas influenciaram a taxa respiratória dos microrganismos no solo apenas na menor profundidade. Maior atividade dos microrganismos no solo é observada quando empregada a sucessão milho-feijão.

Phosphorus (P) is the second macronutrient that most limits the agricultural production due to its low level of availability in the soils, thus requires high demand to obtain high crops efficiency in the short-term, however, it is a non-renewable resource. In long-term, differents P fertilizer placement can effect, particularly the preferential forms of P retained and legacy in the soil pool and their contribution to increasing P use efficiency by crops over time. In this context, in the present thesis, in the chapter two, we aimed to assess changes in soil P pools (labile, moderately labile and non-labile) and legacy soil P accumulation after long-term P fertilization with an initial soil P buildup and annual P applications. P pools in the soil showed a significant effect of P application on labile P fractions with the adoption of annual rates of 60, 90 and 120 kg P2O5 ha-1, while effects of the initial P application were less significant for this tropical high weathered soil. Thus, P accumulation from annual rates in the labile fractions of P could help to improve the soil legacy P availability and represent a profitable strategy to reduce large inputs of inorganic P fertilizer in tropical crop production systems. in the chapter three, we evaluated the influence of long-term P fertilizer placement on soil P pools and legacy soil P accumulation under a corn-soybean long-term rotation. Significant changes in soil P pools were observed by the long-term effect of P fertilizer placement. Broadcast P fertilizer placement increased the labile P and moderately labile P in the topsoil (0-7.5 cm), and had a greater P fertilizer use efficiency compared to deep band placement. The use of combined placement strategies will contribute to maintain the available P pools maximizing P fertilization efficiency in reduced tillage systems. in the chapter four, we evaluated the effects of long-term P fertilizer placement (initial placement and annual rates and placement of P) in the transition of pasture to double-crop of soybean and corn under no-till crop production on changes in the soil P pools and legacy soil P accumulation. Results of P pools in the soil showed a significant effect of P application on labile P fractions in soil surface with the adoption of annual rates and placement of 100B and 100SP kg P2O5 ha-1 under all initial P application, and 100B for the all others P fractions and soil depths, while effects of the initial P application were less significant for this tropical high weathered soil. Thus, P accumulation from the initial (P remains in the soil after five years) and annual P fertilizer application in the labile P pools could help (at least in part) to reduce current high dependency and large inputs of inorganic P fertilizer in tropical no-till systems. / O fósforo (P) é o segundo macronutriente que mais limita a produção agrícola devido seu baixo nível de disponibilidade nos solos, exigindo alta demanda para obter alta eficiência das culturas em curto-prazo, porém, é um recurso não renovável. Em longo-prazo, diferentes adições desse fertilizante podem afetar as formas e o legado do P no solo e sua contribuição para aumentar a eficiência do seu uso pelas culturas ao longo do tempo. Neste contexto, no capítulo dois, avaliamos as mudanças nos pools de P do solo (lábeis, moderadamente lábeis e não lábeis) e o acúmulo do legado do P no solo após a fertilização P a longo prazo com o aumento do P inicial do solo com o uso de doses iniciais de P e aplicações anuais de P. As frações de P do solo mostraram um efeito significativo à aplicação de P nas frações lábeis de P com a adoção das doses anuais de 60, 90 e 120 kg de P2O5 ha-1 , enquanto os efeitos da aplicação inicial de P foram menos significativas para este solo tropical altamente intemperizado. Assim, o acúmulo de P nas frações lábeis promovidas pelas doses anuais de P poderia ajudar a melhorar a disponibilidade e legado do P no solo e representar uma estratégia lucrativa para reduzir grandes entradas de fertilizantes fosfatados inorgânicos nesses sistemas tropicais de cultivo. no capítulo três, avaliou-se a influência da adubação fosfatada a longo-prazo nas frações e legado do P do solo, sob rotação milho-soja. Foram observadas mudanças significativas nas frações de P do solo pelo efeito da aplicação de fertilizantes fosfatados em longo-prazo. A colocação do fertilizante fosfatado a lanço aumentou o P lábil e moderadamente lábil na camada superficial do solo (0-7,5 cm) e teve maior eficiência de uso deste fertilizante em comparação à apliacação profunda. O uso de estratégias de aplicações combinadas contribuirá para manter as fraçães de P disponíveis maximizando a eficiência da fertilização fosfatada nos sistemas de cultivo reduzido. no capítulo quatro, avaliamos os efeitos da adubação fosfatada a longo-prazo (aplicação inicial e doses e aplicações anuais de P), na transição do pasto para cultivo de soja e milho safrinha sob plantio direto, nas mudanças e acumulação das frações e legado do P no solo. As frações de P no solo mostraram um efeito significativo à aplicação de P nas frações lábeis na superfície do solo com a adoção das doses e aplicações anuais de 100B e 100SP kg P2O5 ha-1 em todas as aplicações iniciais de P, e 100B para todas as outras frações de P e profundidades do solo, enquanto os efeitos da aplicação inicial de P foram menos significativos para este solo tropical altamente intemperizado. Assim, o acúmulo de P da aplicação inicial (efeito residual do P no solo após cinco anos) e as aplicações anuais do fertilizante fosfatado nas frações de P lábil podem ajudar (pelo menos em parte) a reduzir a alta dependência atual às grandes entradas de fertilizante fosfatos inorgânico nos sistema de plantio direto.