Ecological restoration of rangelands using wild-collected seeds can be challenging due to low seed quality, inconvenient seed anatomy, and poor plant establishment. In North America, the half-shrub winterfat (Krascheninnikovia lanata) is a valuable protein-rich forage for wildlife and livestock. Seeds of this species are contained in one-seeded fruits enclosed in four fluffy, silky bracts. While the seeds can be removed from the bracts, it is not recommended as the bracts are thought to help protect the seed and aid in germination and seedling growth. However, bracts of winterfat make it difficult to incorporate this species within a seed mix because it prevents the seed from flowing through mechanized seeders. The anatomy of winterfat fruit also makes it difficult to treat this species with external seed coating materials that may aid in direct seeding efforts. We tested the use of a recently developed flash flaming technique in combination with seed coating to improve the flowability of winterfat fruits. Our results indicate that flash flaming can reduce the appendages on winterfat fruits, which decreased fruit volume by up to 46% without impacting seed germination. Flash flaming also makes it possible to incorporate a polymer seed coating to the exterior of winterfat fruits. We found that flash flaming combined with seed coating improved the flowability of winterfat fruits, as measured with standard laboratory tests, and by delivering fruits through a broadcast seeder and a rangeland drill. These results indicate that flash flaming plus seed coating provides a new technology that will allow for the treating and planting of winterfat on degraded rangelands.

Siekiant įvertinti supaprastinto žemės dirbimo ir tiesioginės sėjos įtaką žieminių kviečių agrofitocenozei ir dirvos fizikinėms savybėms atlikti tyrimai 2009-2010 m. ilgalaikiame eksperimente, kuris įrengtas 1988 m. Lietuvos žemės ūkio universiteto Bandymų stotyje giliau karbonatingame giliau glėjiškame išplautžemyje – IDg4-k2 (Endocalc(ar)ic Endohipogleyic Luvicol – LWg-n-ww-cc) FAO, vidutinio sunkumo priemolyje ant smėlingo lengvo priemolio. Lauko eksperimento variantai: 1. Įprastinis arimas 23-25 cm gyliu (IA); 2. Seklusis arimas 12-15 cm gyliu (SA); 3. Gilusis purenimas (kultivavimas strėliniais noragėliais 23-25 cm gyliu) (GP); 4. Seklusis purenimas 12-15 cm gyliu (SP); 5. Tiesioginė sėja į neįdirbtą dirvą (glifosatu purškiama pagal reikalą) (ND). Nustatyta, kad žemės dirbimo supaprastinimas bei tiesioginė sėja ženkliai padidino trumpaamžių ir daugiamečių piktžolių daigų tankumą žieminių kviečių krūmijimosi tarpsnyje, lyginant su įprastiniu arimu. Taikant ilgalaikę tiesioginę sėją žieminių kviečių agrofitocenozėje krūmijimosi tarpsnyje daugiau išplito bekvapis šunramunis, mažoji strugena, dirvinis garstukas ir trikertė žvaginė, lyginant su kitais žemės dirbimo būdais. Bekvapių šunramunių gausumas žieminių kviečių pieninės brandos tarpsnyje buvo taip pat ženkliai didesnis tiesiogiai javus sėjant į ražienas, negu taikant įprastinį ir supaprastintą žemės dirbimą. Didesnis trumpaamžių piktžolių skaičius rastas kviečių pieninės brandos tarpsnyje giliai ir sekliai... [toliau žr. visą tekstą] / In order to evaluate the effect of reduced tillage and direct seeding on agrophytocenosis of winter wheat and physical properties of soil, tests were carried out. In a long-term experiment conducted in the period between 2009 and 2010, which was installed in 1988 in Experimental Station at Lithuanian University of Agriculture in calcarous and endohypogleyic luvisol – IDg4-k2 (Endocalc(ar)ic Endohipogleyic Luvicol – LWg-n-ww-cc) FAO, in medium loam on sandy light loam. Field experiment options: 1. Routine Plowing depth of 23-25 cm (RP) 2. Shallow Plowing depth of 12-15 cm (SP); 3. Deep Hoeing (cultivation with arrow-type ploughshare, depth of 23-25 cm) (DH); 4. Shallow Hoeing depth of 12-15 cm (SH); 5. Direct Seeding in uncultivated soil (sprayed with glyphosate if necessary) (US). The results show that when compared with conventional tillage, the reduced tillage and direct seeding have significantly increased the density of seedlings of short-lived perennial weeds at the stage of tillering of winter wheat. When compared with other methods of tillage, during long-term direct seeding, at the stage of agrophytocenosis and tillering of winter wheat, the scentless false mayweed, mouse-tail, wild mustard and shepherd's purse were more widespread. Abundance of scentless false mayweed at the stage of lactic ripeness of winter wheat was significantly greater when grains were directly sown in the stubble than using conventional and reduced tillage. A larger number of short-lived... [to full text]

O enriquecimento assistido é uma alternativa possível para se aumentar as chances de autoperpetuação de florestas em processo de restauração ecológica que foram implantadas por meio de uma combinação inadequada de espécies, inseridas em matrizes pouco permeáveis à fauna e à flora e que passaram por um intenso histórico de perturbação. No entanto, técnicas de baixo custo para o enriquecimento de áreas em restauração ainda são pouco estudadas, havendo demanda de pesquisas para as diferentes fitofisionomias florestais e espécies nativas pertencentes aos grupos sucessionais. Neste contexto, o presente trabalho visa avaliar a viabilidade e a eficiência da semeadura direta e da introdução de plântulas de espécies arbóreas de diversidade para o enriquecimento de uma área em processo de restauração a 14 anos, situada na fitofisionomia Floresta Estacional Semidecidual, município de Mogi-Guaçu-SP. Foram utilizadas sementes e plântulas de sete espécies arbóreas (cinco secundárias iniciais - Centrolobium tomentosum Guillem. ex Benth.; Chrysophyllum gonocarpum (Mart e Eicheler). Engl; Lafoensia pacari Saint-Hilaire; Astronium graveolens Jacq.; Pterogyne nitens Tul. e duas clímaces - Hymenaea courbaril L.; Eugenia involucrata DC.) que foram introduzidas em áreas com diferentes níveis de luz (borda e interior da floresta). A técnica de introdução de plântulas resultou em uma taxa de estabelecimento após um ano mais elevada (25,71%) do que a semeadura direta (8,61%). Os indivíduos da maior parte das espécies tiveram pequeno incremento em altura ao longo de um ano. A linha de enriquecimento situada no interior da área em restauração apresentou maior densidade em comparação às linhas da borda para ambas as técnicas. Contudo, as repostas variaram entre as espécies, sugerindo que a introdução de propágulos em diversos microssítios pode ser a alternativa mais adequada. A emergência das plântulas foi positivamente relacionada ao peso da semente, isto é, as espécies com sementes mais pesadas tiveram um maior número de plântulas emergentes do que as espécies com sementes de peso intermediário e mais leves. A semeadura direta apresentou melhor custo-efetividade do que a introdução de plântulas pois, mesmo precisando de uma maior densidade de propágulos para se obter o número desejado de indivíduos estabelecidos, seus custos ainda são inferiores. No entanto, ainda faltam sementes em quantidade e de qualidade no mercado, assim como conhecimentos acerca do desempenho das espécies utilizando ambas as técnicas testadas. Concluiu-se que tanto a semeadura direta, quanto a introdução de plântulas se mostraram técnicas viáveis para o enriquecimento inicial de uma área em restauração, mas a efetividade ecológica e econômica das mesmas pode ser melhorada por meio de introduções dos propágulos em diferentes períodos da estação chuvosa e pelo aumento da densidade de propágulos a serem introduzidos em campo, desde que ainda seja vantajoso economicamente. Futuros estudos também poderiam explorar diferentes ações que garantam a sobrevivência das plântulas após o plantio, como aclimatação das plântulas antes da introdução em campo e adubações adequadas para a formação de um torrão bem agregado. / Assisted enrichment is a possible alternative to increase the chances of self-perpetuation of forests undergoing restoration implemented through an inadequate combination of species. It takes place specially in restoration sites inserted in matrices that are not permeable to fauna and flora and a long land-use history. However, low cost techniques for the enrichment of areas under restoration are still little studied, and there is a demand for research on different types of forest and native species belonging to different ecological groups. In this context, the present study evaluated the viability and efficiency of direct seeding and introduction of small seedlings of seven species for the enrichment of a 14-year-old restoration area, located in the municipality of Mogi-Guaçu, SP, Brazil, inside the Atlantic Forest, specifically in the Seasonal Semidecidual Forest type. Seeds and seedlings of seven tree species (five early secondary - Centrolobium tomentosum Guillem. Ex Benth.; Chrysophyllum gonocarpum (Mart and Eicheler), Engl. Lafoensia pacari Saint-Hilaire; Astronium graveolens Jacq., Pterogyne nitens Tul.; and two climax - Hymenaea courbaril L., Eugenia involucrata DC.) were introduced in areas with different levels of light (edge and interior of the area under restoration). Establishment rates after one year were higher for seedling introduction technique (25.71%) than direct seeding (8.61%). The individuals of most species had small increases in height over a year. The enrichment line located inside the restoration area presented higher density in comparison to the edge lines for both techniques. However, the responses varied among the species, suggesting that the introduction of propagules in several microsites may be the most adequate alternative. Emergence was positively related to seed weight. Direct seeding was more cost-effective than seedling introduction because, even though it requires a higher density of seedlings to obtain the desired number of established individuals, its costs are still lower. However, there is still a lack of quality and quantity seed in the market, as well as knowledge about the performance of the species using both techniques tested. Therefore, both direct seeding and small seedling introduction were feasible techniques for the initial enrichment of an area undergoing restoration, but the ecological and economic effectiveness of the techniques can be improved through introductions of propagules at different periods of the rainy season and by increasing the density of propagules to be introduced in the field, as long as it is still economically advantageous. Future studies could also explore ways to ensure seedling survival after planting, such as acclimatization of seedlings before field introduction and adequate fertilization for the formation of a well-aggregated clod.

Magistrantūros studijų baigiamajame darbe pateikiami ilgalaikio supaprastinto žemės dirbimo ir tiesioginės sėjos įtaka žieminių kviečių agrocenozei tyrimo rezultatai. Darbo objektas – pagrindinio žemės dirbimo būdai žieminiams kviečiams. Darbo metodai: buvo tirti tokie žemės dirbimo būdai: 1) įprastinis arimas 23–25 cm gyliu; 2) seklusis arimas 12–14 cm gyliu; 3) gilusis purenimas 23–25 cm gyliu; 4) seklusis purenimas 12–15 cm gyliu; 5) tiesioginė sėja į neįdirbtą dirvą. Atlikti šie stebėjimai: Dirvos agrocheminių savybių nustatymas, piktžolėtumo nustatymas, žieminių kviečių daigų tankumas, sliekų kiekis dirvoje, produktyvių stiebų tankumas, derliaus apskaita, bei 1000 grūdų masė. Darbo rezultatai. Nustatyta, kad tiesioginė sėja, bei gilusis purenimas esmingai padidino trumpaamžių piktžolių daigų tankumą žieminių kviečių pasėlyje, o taikant seklaus purenimo būdą esmingai padidėjo daugiamečių piktžolių daigų tankumas lyginant su įprastai suarta dirva. Žieminių kviečių vegetacijos pabaigoje esmingai padidėjo daugiamečių piktžolių masė sekliai artuose, giliai purentuose ir sekliai purentuose laukeliuose, lyginant su įprastiniu arimu. Įprastinį arimą pakeitus giliu purenimu, sekliu purenimu ir tiesiogine sėja į neįdirbtą dirvą, atsinaujinus žieminių kviečių vegetacijai nustatyta esmingai didesnis dirvinio garstuko daigų tankumas. Taikant ilgalaikę tiesioginę sėją žieminių kviečių vegetacijos pabaigoje nustatyta esmingai didesnis paprastosios rietmenės daigų skaičius ir masė... [toliau žr. visą tekstą] / Master's thesis presents the results of the investigation of effects of long-term reduced tillage and direct seeding on winter wheat agrocenoses. Object of work – are the main methods of tillage for winter wheat. Research methods: the following tillage methods were investigated: 1) conventional ploughing at the depth of 23–25 cm, 2) shallow ploughing at the depth of 12–14 cm, 3) deep loosening at the depth of 23–25 cm, 4) shallow loosening at the depth of 12–15 cm; 5) direct seeding into uncultivated soil. The following sampling were performed: soil agrochemical properties, weed abundance, winter wheat seedling density, quantity of earthworms in soil, productive stems density, yield and 1000 grain weight. Results. It was found that direct seeding and deep loosening substantially increased the annual weed seedling density of winter wheat crop, while the shallow method of loosening significantly increased weed seedling density compared to normal ploughing soil. The mass of perennial weeds has increased substantially at the end of the winter wheat growing season in shallow ploughing, deeply loosened and shallow ploughing plots compared to conventional ploughing. When normal ploughing was replaced with deep loosening, shallow loosening and direct seeding in the uncultivated soil after the recurrence of winter wheat vegetation, the density of Sinapis arvensis L. shoots increased significantly. When applying long-term direct seeding at the end of winter wheat growing season, the... [to full text]

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-12-16T11:39:37Z No. of bitstreams: 1 albaorlideoliveiracordeiro.pdf: 3902893 bytes, checksum: e3e338fcfc60f8c1db124b292a1613c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-12-19T12:33:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 albaorlideoliveiracordeiro.pdf: 3902893 bytes, checksum: e3e338fcfc60f8c1db124b292a1613c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T12:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 albaorlideoliveiracordeiro.pdf: 3902893 bytes, checksum: e3e338fcfc60f8c1db124b292a1613c3 (MD5) Previous issue date: 2010-04-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a utilização de um consórcio de técnicas para a restauração de áreas degradadas. Denominamos por “Sementeira de Juta” o conjunto constituído de sementes florestais dispostas dentro de sacos de juta preenchidos com substrato (esterco de boi, terra de sub-solo e adubo químico). Além disso, outros dois métodos foram propostos no consórcio, visando à diminuição da incidência da competição gerada por gramíneas exóticas invasoras: através do uso de sementes de adubo verde e a utilização de cobertura morta retirada na capina. O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Juiz em área de pasto abandonado de Melinis minutiflora. Foram realizados 3 tratamentos, com 5 repetições cada, distribuídos aleatoriamente em 15 parcelas de 3x3m. O tratamento T1 constituiu de duas sementeiras de juta, dispostas lado a lado no centro das parcelas. No tratamento T2 além das sementeiras de juta foi acrescida a semeadura direta de 120 g de adubo verde no restante da parcela. E o tratamento T3 possuía as sementeiras com o revestimento das parcelas com cobertura morta. A cada sementeira de juta foi acrescida 20 sementes de 5 espécies arbóreas nativas da fase inicial da sucessão, em sacos de juta contendo 24kg de substrato. As análises realizadas foram: emergência das plântulas, sobrevivência, crescimento, e estimativa da cobertura vegetal de gramíneas. Foi registrada em nove meses de acompanhamento a emergência de 966 plântulas. Anadenanthera peregrina foi a espécie que obteve melhores porcentagens de emergência (90,8) as demais obtiveram porcentagens abaixo de 30%. No entanto, três espécies, Anadenanthera peregrina, Pelthophorum dubium, Schinus terebinthifolius obtiveram porcentagens de sobrevivência acima de 90%, Trema micrantha, 75% e Cecropia pachystachya, 65%. A comparação entre as análises realizadas para os tratamentos não apresentaram diferença significativa. Já o número de indivíduos amostrado com tamanho ≥ 30 cm foi significativamente diferente dos < 30 cm. Os tratamentos T1 e T3 demonstraram contribuir para o maior crescimento das plantas. Assim, o uso do consórcio de técnicas foi eficaz na melhoria das condições de semeadura direta para o estabelecimento das plantas. / This thesis aims to evaluate the usage of a group of techniques for the restoration of degraded areas. The addition of native forest seeds inside a jute bag filled with substrate prepared originated the Jute Seed Bag technique. Two other methods are proposed to be applied with the Jute Seed Bags in order to avoid the competition of exotic grass species: the application of herbaceous forage seeds and the use of dried grass specimens to cover the soil around the bags. We conducted the experiment in an area of the Universidade Federal de Juiz de Fora that was infested with Melinis minutiflora. Three different treatments were applied, with five repetitions each, randomly distributed in fifteen parcels of 3x3 m. T1 treatment was characterized by two Juta Seed Bags side by side within the parcel. T2 treatment was represented by the direct seeding of 120 g of herbaceous forage along with the Jute Seed Bags. T3 treatment represented the application of dried grass specimens around the bags. Each Jute Seed Bag had 20 seeds of 5 pioneer native tree species within 24 kg of prepared earth. We analysed the seedlings emergence, survival, growth and estimation of the grass cover and after nine months we registered the emergence of 966 seedlings. The Anadenanthera peregrina species registered the best “emergencia” rate, 90.8%, while the other species were below 30%. On the other hand, three species, Anadenanthera peregrina, Pelthophorum dubium, Schinus terebinthifolius had survival rates above 90%, while Trema micrantha had 75% and Cecropia pachystachya, 65%. No significant implication aroused from the comparison of the different treatments, but the specimens with more than 30 cm was significantly different from those with less than 30 cm. This might mean that treatments T1 and T3 contributed for a more efficient plant growth. Therefore, the usage of allied methods represented by the Jute Seed Bag technique can improve the establishment of native plants.

The process of environmental degradation that has been occurred in the lower region of Sao Francisco s river is reducing the permanent preservation areas. The artificial regeneration is a method of riparian restoration widely used to reconstitute the native vegetation in degraded areas. For the reasons set was a work of restoration in an area of riparian forest in Santana do São Francisco s county Sergipe, with the objective of proposing models to restore the natural balance of the environment. The studied area after tested was monitored for 60 months, using the experimental design in randomized blocks in three models restoration the riparian forest (seedlings growth of forest species in spacing 3x1,5m and 3x3m and direct seeding in spacing 3x1,5m) and twelve native forest species. There were evaluated seedling emergence, surviving and development of species tested (height, base diameter e the relative growth rate). Was also performed to evaluated phenological aspects of species tested and identified the presence of colonizing species in the studied area. The results after 60 months old of the implanted species indicated a higher percentage of surviving of species in the model with growth in spacing 3x1,5m (62,2%). It was observed that the spacement used not able to influence the development of species. To TCR (relative growth rate) was identified as the pioneer species Schinus terebinthifolius (Raddi.) had the highest rates of growth in height in three models implanted. With respect to the diameter base was observed that the species that showed the highest growth rates were Vitex polygama (Cham.), Schinus terebinthifolius (Raddi.) e Cassia grandis (L.f). Considering the phenological aspects were observed that five species (40%) showed flowering and fruiting during the 60 months of evaluation. The species studied showed up in the potential restoration of riparian forests and may be the recommended direct seeding method to reduce the costs of deployment in the lower region of Sao Francisco s river. / O processo de degradação ambiental que vem ocorrendo na região do Baixo Rio São Francisco vem reduzindo as áreas de preservação permanente. A regeneração artificial é um método de restauração ciliar muito utilizado para recompor a vegetação nativa em áreas degradadas. Pelos motivos apresentados foi realizado um trabalho de restauração em uma área de mata ciliar no município de Santana do São Francisco SE, com o objetivo de propor modelos de restabelecimento do equilíbrio natural do ambiente. A área de estudo, após implantada foi monitorada por 60 meses, sendo utilizado o delineamento experimental em blocos casualizados em três modelos de restauração da mata ciliar (plantio de mudas de espécies florestais em espaçamentos 3x1,5m e 3x3m e semeadura direta em espaçamento 3x1,5m) e doze espécies florestais nativas. Foram feitas avaliações de emergência de plântulas, sobrevivência e desenvolvimento das espécies implantadas (altura, diâmetro do colo e taxa de crescimento relativo). Também foi realizada a avaliação dos aspectos fenológicos das espécies implantadas e identificada a presença de espécies colonizadoras na área de estudo. Os resultados obtidos após 60 meses de idade das espécies implantadas indicaram um maior percentual de sobrevivência no modelo com plantio de mudas no espaçamento 3x1,5m (62,2%). Observou-se que os espaçamentos utilizados não exerceram influência no desenvolvimento das espécies. Para a TCR (taxa de crescimento relativo) foi identificado que a espécie pioneira Schinus terebinthifolius (Raddi.) apresentou as maiores taxas de crescimento em altura nos três modelos implantados. Com relação ao diâmetro do colo observou-se que as espécies que apresentaram as maiores taxas de crescimento foram Vitex polygama (Cham.), Schinus terebinthifolius (Raddi.) e Cassia grandis (L.f). Considerando-se os aspectos fenológicos foram observados que cinco espécies (40%) apresentaram floração e frutificação durante os 60 meses de avaliação. As espécies estudadas apresentaram-se potenciais no processo de restauração de matas ciliares, podendo ser recomendado o método de semeadura direta para reduzir os custos da implantação na Região do Baixo Rio São Francisco.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação com rizóbio no estabelecimento, crescimento inicial e em alguns aspectos da dinâmica de N em folhas de leguminosas (Fabaceae) arbóreas nativas plantadas por semeadura direta no campo, em área de mata ciliar no Estado de São Paulo. Foi avaliada a emergência de plântulas (% em relação ao número de sementes plantadas) até os 3 meses após a semeadura (MAS) e o crescimento em altura aos 13 MAS. O fracionamento isotópico do N foliar também foi avaliado, pelo método da abundância natural do 15N, além da concentração de N e a razão C/N foliar. Acacia polyphylla foi usada como planta-referência não-fixadora de N2. Em relação ao desenvolvimento inicial, houve grande variação entre as espécies estudadas. Acacia polyphylla e Enterolobium contortisiliquum apresentaram taxa de germinação mediana e rápido crescimento. Mimosa bimucronata e Parapiptadenia rigida tiveram crescimento relativamente rápido, porém baixo potencial germinativo. Erythrina speciosa e Poecilanthe parviflora, com crescimento lento, apresentaram germinação elevada no campo. As espécies fixadoras de N2 mostraram &#948;15 N médio de 2,7&#8240;, enquanto que a referência Acacia polyphylla se mostrou cerca de 4,0&#8240; mais enriquecida em 15N . Erythrina speciosa e Ormosia arborea apresentaram os menores valores de &#948;15N, enquanto que Parapiptadenia rigida, enriquecida em 15N, mostrou estar obtendo N exclusivamente do solo. Poecilanthe parviflora, Mimosa bimucronata e Enterolobium contortisiliquum apresentaram valores intermediários de &#948;15N, com grande variação entre os indivíduos amostrados. A concentração de N nos tecidos foliares variou entre 1,5% e 3,6%. De forma geral, esta variável não mostrou relação direta com o &#948;15N das plantas. A menor razão C/N foi observada em Enterolobium contortisiliquum e Erythrina speciosa, seguida por M. bimucronata. Nas condições experimentais locais, as plantas não responderam à inoculação com rizóbio em nenhum dos parâmetros avaliados (estabelecimento, crescimento inicial, &#948;15N, concentração de N e razão C/N). As espécies de crescimento mais lento e com alta incidência de herbivoria observados no campo (E. speciosa e O. arborea) foram também as que apresentaram &#948;15N na faixa considerada como de ocorrência da fixação biológica de nitrogênio. Os resultados indicam, para as outras espécies, maior aquisição de N proveniente do solo. / The aim of this work was to assess the effect of rhizobia inoculation on the establishment, early growth and some aspects of N dynamics in direct-seeded native legume (Fabaceae) trees in a riparian zone of São Paulo State, Southeastern Brazil. Seedling emergency (% of total planted seeds) was evaluated until three months after sowing (MAS), and the height of the trees were measured at 13 MAS. Isotopic N fractionation was also assessed by the 15N natural abundance method, as well as foliar N content and C/N ratio. Acacia polyphylla was used as a non-N2-fixing reference plant. Acacia polyphylla and Enterolobium contortisiliquum grew most rapidly, with moderate germination rate. Mimosa bimucronata and Parapiptadenia rigida were fast-growing but with low establishment rate. Erythrina speciosa and Poecilanthe parviflora showed low growing rate, but high germination potential. The N2-fixers showed an average foliar &#948;15N of 2,7&#8240;, while the reference-plant was 4,0&#8240; more <sup15>N enriched. Erythrina speciosa and Ormosia arborea showed the lowest &#948;15N values. The high &#948;15N of Parapiptadenia rigida probably indicated that it is obtaining N exclusively from the soil. Poecilanthe parviflora, Mimosa bimucronata and Enterolobium contortisiliquum showed intermediate &#948;15N values, with strong variations among the sampled individuals. Foliar N concentrations varied from 1,5% to 3,6%. In general, N concentrations were not correlated with foliar &#948;15N . The lowest C/N ratio was observed on E. contortisiliquum and E. speciosa , followed by M. bimucronata. In this field trial conditions, rhizobia inoculation did not show differences in all surveyed parameters (establishment, early growth, foliar &#948;15N, total N content and C/N ratio of trees). The slow-growing species, E. speciosa and O. arborea , that also had a high herbivore attack observed in the field, showed foliar &#948;15N in the biological N2 fixation range. The results suggested, for the other species, a larger soil N acquisition.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-21T17:13:47Z No. of bitstreams: 1 AndreiaAmorim.pdf: 2021730 bytes, checksum: d4f2de640b2254f58c621285962a6333 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T17:13:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreiaAmorim.pdf: 2021730 bytes, checksum: d4f2de640b2254f58c621285962a6333 (MD5) Previous issue date: 2016-06-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / The use of chemical indicators used to evaluate soil quality in a growing alley cropping can identify the causes of land degradation in agricultural systems of the Amazon, the conversion of forest to these agricultural systems, incompatible with soil and climatic conditions of this region. This degradation is considered one of the greatest threats to the rainforest due to depletion of phosphorus (P), the decline in soil organic matter (SOM) and the loss of basic cations. two kinds of high quality waste were used: (Leucaena leucocephala and Gliricidia sepium), and two species of low quality waste (Clitoria fairchildiana and Acacia mangium). The 1600m2 area was sampled for carrying out chemical analysis and fractionation of organic matter and soil phosphorus. The SOM was separated by density fractionation soil. Fractionation of P in soil was carried out with extraction solutions. The experimental design was randomized blocks: leucena + sombrero (L + S); leucena + acacia (L + A); gliricidia + acacia (G + A); gliricidia + sombrero (G + S) and control treatment without pulses with five treatments and eight repetitions. The corn was used as test culture. Legumes were pruned to 50 cm of soil waste materials were added to the surface and then the corn was sown. All soil samples of the experiment in alleys had low pH values. The results show statistical differences between treatments when to soil organic matter (SOM). The highest levels were found in the treatment leucena + sombrero (L + S), but did not influence the carbon stock of Fractions Take Free (FLL), Intra-aggregate fractions (FLI) and MOP MOS, which showed no statistical difference. Therefore, in accordance cutting alleys, most of the P found in inorganic form, and was also found in fractions moderately labile and difficult. The results indicate that the fractions of P and organic matter are important indicators to evaluate changes in the degree of land degradation in the humid tropics. These results also indicate that the intensive and continuous use of annual crops in soils of the regions of the Amazon without any conservation practice can be considered as a high risk to the sustainability of agricultural systems, mainly because of increased active and potential acidity, reducing labile organic matter and depletion of organic P pools, leading to soil degradation. Soil fertility, physical properties and available P are responsible for the variability of soil degradation. Considering that small farmers are responsible for 70% of agricultural production in the country, the sustainable management of these soils, usually of low fertility by agroecological alley cropping of legumes is an alternative to agriculture as socioeconomic and environmental benefits. / O uso de indicadores químicos serve para avaliar a qualidade do solo em um sistema de cultivo em aleias. A degradação do solo de sistemas agrícolas da Amazônia, pela conversão da floresta para esses sistemas agrícolas, incompatíveis com as condições edafoclimáticas desta região é considerada uma das maiores ameaças para os solos tropicais devido à depleção de fósforo (P), a diminuição da matéria orgânica do solo (MOS) e a perda de cátions básicos. Esta Tese teve o objetivo de avaliar os principais indicadores químicos de qualidade do solo (matéria orgânica e seus compartimentos, pH, frações do fósforo (P), potássio (K) e o somatório de cálcio (Ca) e magnésio trocáveis (Mg)) após dois anos de plantio em um ARGISSOLO VERMELHO AMARELO Distrocoeso sobre um sistema de cultivo em aleias. Foram utilizadas duas espécies de alta qualidade de resíduos: (Leucaena leucocephala e Gliricídia sepium), e duas espécies de baixa qualidade de resíduos (Clitoria fairchildiana e Acacia mangium). A área de 1600m2 foi amostrada, para realização das análises químicas (IAC, 2001) e fracionamento densimétrico e granulométrico da MOS (MACHADO, 2002). O fracionamento de P no solo foi realizado com soluções extratoras, conforme Hedley et al. (1982) com as modificações de Condron et al. (1985), adaptado de Gatiboni (2003). O delineamento experimental foi em blocos casualisados com cinco tratamentos e oito repetições: leucena+sombreiro (L+S); leucena+acácia (L+A); gliricídia+acácia (G+A); gliricídia+sombreiro (G+S) e tratamento controle sem leguminosas. O milho foi utilizado como cultura teste. As leguminosas foram podadas a 50 cm do solo e seus resíduos foram adicionados à superfície e em seguida o milho foi semeado. Todas as amostras do solo do experimento em aleias apresentaram valores baixos de pH. Houve diferenças estatísticas entre os tratamentos para a MOS. Os maiores teores foram encontrados no tratamento leucena+sombreiro (L+S), mas não influenciou nos estoque de carbono das Frações Leve Livre (FLL), Frações Intra-agregadas (FLI) e Matéria Orgânica Particulada (MOP) da MOS, que não apresentaram diferença estatística. Por conseguinte, após o corte das aleias, a maior parte do P foi encontrada numa forma inorgânica, e também foi encontrada nas frações moderadamente e dificilmente lábeis. Os resultados indicam que as frações de P e matéria orgânica são importantes indicadores para avaliar mudanças no grau de degradação da terra nos trópicos úmidos. Estes resultados indicam também que o uso intensivo e contínuo das culturas anuais nos solos das regiões da Amazônia sem nenhuma prática conservacionista pode ser considerado como um risco elevado para a sustentabilidade dos agrossistemas, principalmente por causa do aumento da acidez ativa e potencial, a redução da matéria orgânica lábil e o esgotamento dos pools de P orgânico, levando à degradação do solo. A fertilidade do solo, propriedades físicas e P disponível são responsáveis pela variabilidade da degradação do solo. Considerando-se que os pequenos agricultores respondem por 70% da produção agrícola no país, a adoção do manejo sustentável dos solos cultivados, geralmente de baixa fertilidade natural com sistema em aleias de leguminosas é uma alternativa para a agricultura com benefícios socioeconômicos e ambientais.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação com rizóbio no estabelecimento, crescimento inicial e em alguns aspectos da dinâmica de N em folhas de leguminosas (Fabaceae) arbóreas nativas plantadas por semeadura direta no campo, em área de mata ciliar no Estado de São Paulo. Foi avaliada a emergência de plântulas (% em relação ao número de sementes plantadas) até os 3 meses após a semeadura (MAS) e o crescimento em altura aos 13 MAS. O fracionamento isotópico do N foliar também foi avaliado, pelo método da abundância natural do 15N, além da concentração de N e a razão C/N foliar. Acacia polyphylla foi usada como planta-referência não-fixadora de N2. Em relação ao desenvolvimento inicial, houve grande variação entre as espécies estudadas. Acacia polyphylla e Enterolobium contortisiliquum apresentaram taxa de germinação mediana e rápido crescimento. Mimosa bimucronata e Parapiptadenia rigida tiveram crescimento relativamente rápido, porém baixo potencial germinativo. Erythrina speciosa e Poecilanthe parviflora, com crescimento lento, apresentaram germinação elevada no campo. As espécies fixadoras de N2 mostraram &#948;15 N médio de 2,7&#8240;, enquanto que a referência Acacia polyphylla se mostrou cerca de 4,0&#8240; mais enriquecida em 15N . Erythrina speciosa e Ormosia arborea apresentaram os menores valores de &#948;15N, enquanto que Parapiptadenia rigida, enriquecida em 15N, mostrou estar obtendo N exclusivamente do solo. Poecilanthe parviflora, Mimosa bimucronata e Enterolobium contortisiliquum apresentaram valores intermediários de &#948;15N, com grande variação entre os indivíduos amostrados. A concentração de N nos tecidos foliares variou entre 1,5% e 3,6%. De forma geral, esta variável não mostrou relação direta com o &#948;15N das plantas. A menor razão C/N foi observada em Enterolobium contortisiliquum e Erythrina speciosa, seguida por M. bimucronata. Nas condições experimentais locais, as plantas não responderam à inoculação com rizóbio em nenhum dos parâmetros avaliados (estabelecimento, crescimento inicial, &#948;15N, concentração de N e razão C/N). As espécies de crescimento mais lento e com alta incidência de herbivoria observados no campo (E. speciosa e O. arborea) foram também as que apresentaram &#948;15N na faixa considerada como de ocorrência da fixação biológica de nitrogênio. Os resultados indicam, para as outras espécies, maior aquisição de N proveniente do solo. / The aim of this work was to assess the effect of rhizobia inoculation on the establishment, early growth and some aspects of N dynamics in direct-seeded native legume (Fabaceae) trees in a riparian zone of São Paulo State, Southeastern Brazil. Seedling emergency (% of total planted seeds) was evaluated until three months after sowing (MAS), and the height of the trees were measured at 13 MAS. Isotopic N fractionation was also assessed by the 15N natural abundance method, as well as foliar N content and C/N ratio. Acacia polyphylla was used as a non-N2-fixing reference plant. Acacia polyphylla and Enterolobium contortisiliquum grew most rapidly, with moderate germination rate. Mimosa bimucronata and Parapiptadenia rigida were fast-growing but with low establishment rate. Erythrina speciosa and Poecilanthe parviflora showed low growing rate, but high germination potential. The N2-fixers showed an average foliar &#948;15N of 2,7&#8240;, while the reference-plant was 4,0&#8240; more <sup15>N enriched. Erythrina speciosa and Ormosia arborea showed the lowest &#948;15N values. The high &#948;15N of Parapiptadenia rigida probably indicated that it is obtaining N exclusively from the soil. Poecilanthe parviflora, Mimosa bimucronata and Enterolobium contortisiliquum showed intermediate &#948;15N values, with strong variations among the sampled individuals. Foliar N concentrations varied from 1,5% to 3,6%. In general, N concentrations were not correlated with foliar &#948;15N . The lowest C/N ratio was observed on E. contortisiliquum and E. speciosa , followed by M. bimucronata. In this field trial conditions, rhizobia inoculation did not show differences in all surveyed parameters (establishment, early growth, foliar &#948;15N, total N content and C/N ratio of trees). The slow-growing species, E. speciosa and O. arborea , that also had a high herbivore attack observed in the field, showed foliar &#948;15N in the biological N2 fixation range. The results suggested, for the other species, a larger soil N acquisition.

Many people around the world live in islands with mountainous lands. These people plant upland rice for their staple food. However, farming in these disadvantageous farms requires high input and gains low yield. One possible solution for improving productivity is by utilizing precision seeding. This study is focused on developing a robot for precision seeding of rice that is suitable for farming in rough terrain. A bioinspired human arm robot for picking seeds and making a hole on the ground was developed in accordance with Aalborg method for bioinspired design. Development of a mobile platform to carry the robot arm was done using hybrid wheel and leg (wheg) wheels and skid steering locomotion. The NugalBot could climb obstacle and perform precision rice seed singulation. However, the performance of the mechanisms for making hole and for covering the hole was dependent on the hardness of the soil.