Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This survey was conducted for the purpose of evaluating the performance, metabolism, bone mineral deposition and phosphorus excretion in feces of Rhamdia quelen juvenile fed with defatted rice bran which phytic acid was extracted or degraded. The experiments for evaluating the performance and metabolism and fecal collection were conducted in recirculating water system with controlled temperature. The first trial for 60 days, we evaluated the performance of 300 juvenile catfishes (13.36 ± 1.20 g) fed four experimental diets were isonitrogenous and isocaloric, which formed the treatments: CONT - comprised of conventional ingredients; FADE - with 20% defatted rice bran; FADFIT - with 20% defatted rice bran treated with 1500 FTU phytase / kg of bran; FADEX - with 20% defatted rice bran with phytic acid extracted in a randomized design with three replicates per treatment. In the second experiment, the fecal collection was conducted by Guelph system, using 240 silver catfish juveniles (52.15 ± 8.42 g) placed in incubators (200L) with stopcock and falcon tubes at the bottom, lasting 17 days. No significant difference in growth and composition of whole fish, except for body fat was higher in the catfishes fed with FADEX that FADFIT. With respect to metabolism, it was found that CONT diet provides low glycogen stores and that FADE and FADFIT diets caused higher mobilization of these body reserves compared to FADEX. Increased deposition of phosphorus was found in the bones of fishes fed with FADEX. However, dephytinized rice brans did not influence the excretion of this mineral. Under the conditions of this research, we conclude that the degradation or extraction of phytic acid did not affect growth, although modifying the metabolism. The use of dicalcium phosphate, due to the extraction of phytic acid, promoted higher deposition of phosphorus in the bones of the catfishes, but did not influence the mineral excretion via feces. / Essa pesquisa foi realizada com o propósito de avaliar o desempenho, metabolismo, deposição de minerais nos ossos e excreção de fósforo nas fezes de juvenis de jundiá alimentados com farelo de arroz desengordurado do qual o ácido fítico foi extraído ou degradado. Os experimentos de avaliação do desempenho e metabolismo e de coleta de fezes foram conduzidos em sistema de recirculação de água com temperatura controlada. No primeiro experimento, durante 60 dias, avaliou-se o desempenho de 300 juvenis de jundiá (13,36 ± 1,20g) alimentados com quatro rações experimentais, isoprotéicas e isoenergéticas, que formaram os tratamentos: CONT composta por ingredientes convencionais; FADE com 20% de farelo de arroz desengordurado; FADFIT com 20 % de farelo de arroz desengordurado tratado com 1500 FTU de fitase/kg de farelo; FADEX com 20% de farelo de arroz desengordurado com ácido fítico extraído, em delineamento inteiramente casualizado com três repetições por tratamento. No segundo experimento, a coleta de fezes foi realizada pelo sistema Guelf, utilizando-se 240 juvenis de jundiá (52,15 ± 8,42g) dispostos em incubadoras (200L) com registros e tubos de falcon na parte inferior, tendo duração de 17 dias. Não foram verificadas diferenças no crescimento e composição do peixe inteiro, exceto para gordura corporal que foi maior nos jundiás alimentados com FADEX que com FADFIT. Com relação ao metabolismo, verificou-se que a dieta CONT proporciona baixo estoque de glicogênio e que FADE e FADFIT causaram maior mobilização dessas reservas corporais comparado ao FADEX. Maior deposição de fósforo foi verificada nos ossos dos jundiás alimentados com FADEX. No entanto, os farelos desfitinizados não influenciaram significativamente a excreção desse mineral. Nas condições dessa pesquisa, conclui-se que a degradação ou extração do ácido fítico não influenciou o crescimento, apesar de modificar o metabolismo. O uso de fosfato bicálcio, devido à extração do ácido fítico, promoveu maior deposição de fósforo nos ossos dos jundiás, não afetando a excreção de fósforo via fezes.

The agricultural activities generate an impact on the environment that needs constant study to improve the understanding of the ways, levels and implantation of litigator practices of contamination. The study of contaminants in drainage water from hydrographic water shed is indicated because the ways of contamination can be well done identified. In this sense, this work was organized to study a hydrographic water shed of head in Agudo , RS, Brazil, with a purpose to investigate the land occupation and pollution process, characterize the mineralogy of eroded sediments, study the phosphorus dynamic present in surface material, and identify the presence of the main pesticides molecules used in the tobacco culture. Tobacco is the main culture in the hydrographic watershed occupying 74% of the designated area for annual cultures. The conventional practice of tobacco culture generates furrows and interfurrows erosion in almost all farming area. The annual culture occupies chernosols and regosols that are the mainly suppliers of suspended sediments being 90% of clay minerals 2:1, as smectite. The sediment and the different phosphorus form concentrations are major in the high evasion , but the first sediment that arrives has the greater concentration of particles < 2 μm. The surface sediment has a low phosphorus retention capacity. The surface water analyzed show the presence of active principle of imidacloprid, atrazina, simazine and clomazone mainly the ones collected close to tobacco farming. The active principles chlorpyrifos and imidacloprid were found in water that is designated to human consumption. This hydrographic watershed studied was considered a sick environment that needs actions to reduce the environmental impact generated from tobacco production / As atividades agrícolas geram um impacto sobre o ambiente que precisam constante estudo e monitoramento, no sentido de melhorar o entendimento das formas e grau de contaminação e possibilitar um zoneamento ambiental e uma implantação de práticas mitigadoras de contaminação. O estudo dos contaminantes na água de drenagem de microbacias hidrográficas, onde as formas de contaminação podem ser mais bem identificadas, é o indicado. Nesse sentido o presente trabalho teve como objetivo (a) investigar a ocupação das terras e os processos de poluição, (b) caracterizar a mineralogia de sedimentos erodidos, (c) estudar a dinâmica do fósforo presente no material em suspensão e (d) identificar a presença das principais moléculas de agrotóxicos usadas na cultura do fumo, numa microbacia hidrográfica. O fumo é a principal cultura da MBH, ocupando 74% das áreas destinadas às culturas anuais. O manejo convencional da cultura do fumo gera erosão em sulcos e entressulcos de forma generalizada nas áreas de lavoura. As culturas anuais ocupam principalmente os Chernossolos e Neossolos litólicos que são os principais fornecedores de sedimento em suspensão com ampla maioria (90%) de argilominerais 2:1 (esmectita). As concentrações de sedimentos e das diferentes formas de fósforo são maiores nos picos de vazão, no entanto o primeiro sedimento que chega tem as maiores concentrações de partículas < 2 μm. O sedimento em suspensão possui baixa capacidade de retenção de fósforo. As águas superficiais analisadas possuem a presença do princípio ativo imidacloprid, atrazina, simazina e clomazone, principalmente aquelas coletadas mais próximas às lavouras de fumo. O princípio ativo clorpirifos e imidacloprid foi encontrado em águas destinadas ao consumo humano. A MBH estudada é considerada um ambiente doente , que necessita ações no intuito de diminuir o impacto ambiental gerado pela produção de fumo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The natural ecosystems are modificated by human activities, charging the nutrients and sediments transference to aquatic environments. Our objective were to study the phosphorus (P) dynamic in little cracks after rainfall events, its relation with sediments physicalchemicals properties in a catchment with tobacco culture system under different soil management. It was measured sediments concentration, soluble phosphorus (Ps), particulate bioavailable P (Ppd) potentially bioavailable P (Pppb) e total phosphorus (Pt) in water and sediment samples. These samples were collected in several places during tobacco culture cycle (October to February). In sediments it were analysed the maximum capacity of adsorption (Pmax), the constant related to the bound energy (k) and the phosphorus equilibrium concentratrion (CEP), using adsorption and desorption. Using desorption curves, it were calculated the maximum desorption capacity (β) and the rate constant of desorption (λ). In the sediments, it was determined the iron oxides and total organic carbon contents, and granulometric distribution. The water collected from the areas with larger antropic action presented larger sediment and phosphorus concentrations in all forms comparatively that collected from areas with larger forest covering. The sediments collected in the areas less antropic presented smaller contents of Ppb, larger λ and CEP, while the sediments of those areas with more soil use presented larger k, Pt and buffering capacity (Pppb and β). These behavior is related to the tenors of iron oxides in the sediments. The punctual sources pollution modify the phosphorus dynamics significantly, increasing the pollutant potential. For these reasons, the sediments from areas with larger antropic action have high potential of eutrophication of its surface waters, because its support the growth of aquatic microorganisms in the long period. / A ação antrópica modifica os ecossistemas naturais, alterando as transferências de sedimentos e nutrientes aos ambientes aquáticos. Este trabalho tem como objetivo estudar a dinâmica do fósforo nos cursos d'água durante os eventos pluviométricos e sua relação com a quantidade e as propriedades fisico-químicas dos sedimentos oriundos de diferentes condições de uso do solo, em uma microbacia hidrográfica de cabeceira, com sistema de produção de fumo. Determinou-se a concentração de sedimentos e as formas de fósforo solúvel (Ps), particulado biodisponível (Ppb), particulado potencialmente biodisponível (Pppb) e total (Pt) em amostras de água e sedimento coletadas em diferentes épocas do ano e locais da microbacia. Estimou-se, por meio de curvas de adsorção, a capacidade máxima de adsorção (Pmax), a constante relacionada à energia de ligação (k) e a concentração de equilíbrio de fósforo (CEP). Por meio de curvas de dessorção determinou-se a capacidade máxima de dessorção (β) e a taxa de dessorção constante de fósforo (λ). Determinou-se os teores de óxidos de ferro, carbono orgânico total e a granulometria dos sedimentos. As águas coletadas nas áreas com maior ação antrópica apresentaram maiores concentrações de sedimento e de fósforo em todas as formas, comparativamente àquelas coletadas em áreas com maior cobertura florestal. Os sedimentos coletados nas áreas menos antropizadas apresentaram menores teores de Ppb, maior λ e CEP, enquanto os sedimentos erodidos daqueles com maior contribuição de lavouras apresentaram maior k, Pt e capacidade de tamponamento (Pppb e β), estando relacionado aos teores de óxidos de ferro dos sedimentos. As fontes de poluição pontual modificam significativamente a dinâmica do fósforo, aumentando o seu potencial poluente. Por essas razões, os sedimentos erodidos de áreas com maior ação antrópica possuem maior potencial de eutroficação das águas superficiais, por apresentarem maior capacidade de suportar o crescimento de microrganismos aquáticos no longo prazo.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-12T13:54:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3255421 bytes, checksum: 6de68334c72c21814bfee6694093753e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T13:54:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3255421 bytes, checksum: 6de68334c72c21814bfee6694093753e (MD5) Previous issue date: 2015-02-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Estudos realizados para avaliar os principais fatores responsáveis pela dinâmica da vegetação na Amazônia tais como clima e/ou desmatamento sugerem a possibilidade da floresta Amazônica não resistir a uma eventual mudança do regime de chuvas, e ser transformada em um ecossistema de vegetação mais esparsa, do tipo savana, o que deu origem ao termo “Savanização da Amazônia”. Parte destes estudos iniciais no entanto utilizavam apenas cenários de climas futuros, negligenciando na maior parte das vezes o efeito do fogo, e principalmente o efeito da limitação nutricional na dinâmica da vegetação. Recentemente, no âmbito da modelagem climática, grandes avanços têm sido realizados na tentativa de se construir modelos que incorporem o efeito da limitação nutricional e do fogo de forma que se possa avaliar e dimensionar os efeitos dos mesmos na vegetação em larga escala. Neste trabalho, o principal objetivo foi avaliar os efeitos isolados e combinados do clima (variabilidade interanual e CO2), fogo (F) e limitação nutricional por fósforo (P) utilizando o modelo de vegetação dinâmica INLAND na transição entre Amazônia-Cerrado. O modelo INLAND é o primeiro modelo brasileiro que permite simular a dinâmica da vegetação incorporando estes fatores. O INLAND caracteriza a vegetação através de tipos funcionais de planta, que combinados de forma diferente dão origem aos biomas. A limitação nutricional no modelo é estabelecida através de uma função linear entre o teor de fósforo total no solo e a capacidade máxima de carboxilação da enzima Rubisco (Vmax). A Rubisco é a principal enzima responsável por regular as taxas de carboxilação nas plantas com mecanismo fotossintético do tipo C3 atuando diretamente na produtividade primária líquida (NPP) e no incremento de biomassa. Dois mapas de Vmáx foram elaborados para serem utilizados como dados de entrada nas simulações, baseados em dados regionais (PR) (medidas de campo) e globais (PG) de teor de P total no solo. No delineamento do experimento numérico, 24 simulações foram realizadas de forma que diferentes combinações entre os fatores clima, P, F e CO2 fossem obtidas. Para validação das simulações, um mapa de índice de área foliar (LAI) MODIS e dados de biomassa foram contrastados com valores simulados pelo modelo INLAND. Os resultados demonstraram que isoladamente, o efeito do fogo sobre a NPP no Cerrado é positivo e maior em relação aos efeitos da limitação nutricional, contrariamente ao que acontece na região Amazônica onde o P atua na diminuição da NPP. O CO 2 por sua vez quando avaliado combinadamente aos efeitos do fogo demonstrou-se como um amenizador, aumentando a NPP na região de transição. Com relação ao clima, o uso de uma variabilidade inter-anual melhorou a representação dos valores de NPP, biomassa e LAI pelo INLAND. Os valores de LAI e biomassa simulados apresentaram boa correlação com os dados observados de forma que o gradiente de vegetação Amazônia - Cerrado conseguiu ser representado. A melhor representação da composição da vegetação pelo modelo INLAND foi quando considerado os efeitos de PG+F+CO2. / Studies to assess the main factors responsible for the dynamics of vegetation in the Amazon such as climate and / or deforestation suggest the possibility of the Amazon rainforest may not resist a potencial change in rainfall patterns, and be converted to an ecosystem of more sparse vegetation like savanna, which gave rise to the term “Amazon Savannization”. Some of these initial studies, however, used only future climate scenarios, neglecting in their majority the fire effects and especially the effect of nutrient limitation on vegetation dynamics. Recently, in the context of climate modeling, advancements have been made in an attempt to build models that incorporate the nutritional restriction effect and the fire to assess and measure their effects on vegetation at a large scale. In this work, the main objective was to evaluate the isolated and combined effects of climate (inter annual variability and CO2), fire (F) and nutritional limitation by phosphorus (P) using the dynamic vegetation model INLAND in the transition between forest-Cerrado. The INLAND model is the first Brazilian model to simulate the vegetation dynamics incorporating these factors. The INLAND characterizes the vegetation through plant functional types, which combined differently give rise to biomes. The nutritional limitation is established through a linear function of the total phosphorus content in the soil and the maximum carboxylation capacity of Rubisco enzyme (Vmax). The Rubisco is the main enzyme responsible for regulating carboxylation rates in plants with the C3 photosynthetic mechanism type acting directly on net primary productivity (NPP) and the increase of biomass. Two regional the datasets of Vmax to be used as input data of the simulations, based on regional (PR) (field measurements) and global data (PG) of total P content in the soil. In the design of numerical experiment, 24 simulations were performed for different combinations of climate factors, P, F and CO2 were obtained. To validate the simulations, regional datasets of dry season leaf area index (LAI), and biomass were compared against simulated values by the INLAND model. The results showed that isolation, the effect of fire on the NPP in the Cerrado is positive and higher than the effects of nutritional restriction, contrary to what happens in the Amazon biome where the P acts to reduce the NPP. The CO2 when evaluated in combination with the effects of fire acted as an attenuator increasing the NPP in the transition region. With respect to the climate, the use of inter-annual variability improved representation of biomass and LAI simulated by INLAND. The LAI and biomass simulated values showed good correlation with Amazon-Cerrado observed gradient. The best representation of the vegetation composition by INLAND was found when the effects of PG+F+CO2 were combined.

Orientador: Denis Miguel Roston / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-23T23:39:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mansor_MariaTeresaCastilho_M.pdf: 4124494 bytes, checksum: 3a1d74ce42c01fba1b30f24428a04f4e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este traballio visou avaliar, por um período de seis meses (set/97 a fev/98), o desempenho de leitos com escoamento subsuperficial, cultivados com macrófitas emergentes, no tratamento de águas residuárias primárias do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas da UNICAMP. O experimento consistiu na implantação e operação de uma planta piloto composta por quatro leitos -área de 4,24 m2e altura de 0,60 m -construídos em blocos de concreto acima do níveldo solo. O desempenho dos leitos foi comparado em termos de redução de demanda quúnica de oxigênio, remoção de nitrogênio como total Kjeldabl, fósforo total como pol-, coliformes totais e fecais, considerando-se o tamanho da brita usada como meio suporte nos leitos (55 a 90 mm ou 90 a 135 mm), a presença de macrófitas (um dos leitos permaneceu sem cultivo para controle do experimento) e a espécie cultivada (a espécie híbrida Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. ou a espécie Eleocharis fistulosa). Uma taxa orgânica média de 142,6 KgDQOlha.dia foi aplicada aos leitos; estimou-se o tempo médio de detenção hidráulica em 2,5 dias. Para as análises químicas, os melhores resultados médios mensais foram obtidos nos leitos cultivados, contendo brita de 55-90 mm como meio suporte. A máxima redução de DQO, igual a 82,7%, e a máxima remoção de fósforo total como pol-, igual a 86,4%, foram obtidas no leito cultivado com Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L.. A máxima remoção de nitrogênio como total Kjeldabl, igual a 91,8%, foi obtida no leito cultivado com Eleocharis fistulosa. No geral, obteve-se um acréscimo no número mais provável de coliformes totais e fecais no efluente de todos os leitos; porém, neste caso os resultados foram inconclusivos por restrições impostas pelo relativamente pequeno conjunto de dados. Todos os resultados obtidos neste experimento devem ser considerados informativos acerca do desempenho dos leitos na sua concepção, ao invés de medidas de seu desempenho médio após estabelecimento das plantas. Através de processamento de imagens, calculou-se o comprimento das raizes de Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. transplantadas em leitos contendo brita de 90-135 mm e 55-90 mm como 1.161 me 1.315,8 m, respectivamente. As áreas superficiais totais médias de raiz contidas em cada leito, estimadas a partir destes valores, foram de 1.011 m2 e 1.145,8 m2, respectivamente. Quanto 'a adaptação das espécies cultivadas nos leitos, a E/eocharis mostrou-se mais resistente e vigorosa que a Typha em relação às condições adversas enftentadas durante o transplante e adaptação, porém apresentou desenvolvimento mais lento em termos de lançamento de brotos, crescimento e espalhamento no leito, devido às características peculiares da espécie / Abstract: In this study, four pilot-scale subsurface flow constructed wetlands (4xlm, depth 0.6m) were tested for the treatment of primary settled wastewater ttom CPQBA - UNICAMP. The units were constructed above soillevel with concrete bricks. Experiments were carried out over a period of 6 months (sept/97 to febr/98) to compare the influence of the graveI media size range (135-90 mm or 55-90 mm) and presence of macrophytes (the hybrid specie Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. or the specie Eleocharis fistulosa) on the eft1uent quality - one unit was kept unplanted. The averaged loading rate applied to the units was 142.6 kgCOD/ha.d and the estimated hydraulic retention time was 2.5 days. The units performances were measured by comparing monthly averaged reduction concentrations of 1000sof chemical oxygen demand, total phosphorus as PO/-, nitrogen as total Kjeldahl, and MPN of total and fecal coliforms. To date, the results indicate that the planted units filled with gravei media size ranging ttom 55 to 90 mm showed a higher COD and nutrient removal. The Eleocharis spp. unit showed the greatest TKN uptake capacity (91,8%) while the Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. unit showed better result in removing COD and total phosphorus (82,7% and 86,4%, respectively). However, there were not improvements in the eft1uentquality concerning total and fecaI coliforms during the period of monitoring - despite the increase in MPN of total and fecal coliforms obtained, the small set ofresults did not alIow conclusions in this case. Total averege removal.results for alI the parameters analyzed will only be obtained after complete vegetation establishment in the units. Estimates of initial averaged superficial root area for the 135-90 mm and 55-90 mm Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. units were obtained through an image processing method as being 1012m2and 1146.93m2,respectively. This species showed fàster propagation in the units, despite its more difficult adaptation to them, compared to Eleocharisfistulosa / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: José Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:07:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guirao_AngelaCruz_D.pdf: 20763257 bytes, checksum: a624c83476fcd33630d7047830cd1e50 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Sob a perspectiva do reflexo das atividades antrópicas na ciclagem de nutrientes em fragmentos florestais, este estudo tem como objetivo analisar os processos hidrológicos e biogeoquímicos nas interfaces atmosfera-planta-solo em duas bacias hidrográficas (B1 e B2) com predominância de cobertura florestal na Área de Relevante Interesse Ecológico Mata de Santa Genebra, em Campinas¿SP, mas em um contexto urbano-agrícola. Para atingir esse objetivo calculou-se o balanço hídrico das referidas bacias, pelo monitoramento da chuva incidente, chuva interna, interceptação pela serrapilheira e escoamento superficial. Em todas estas parcelas, analisou-se a transferência de N e P. Também foram consideradas as seguintes variáveis: características da vegetação, produção, taxa de decomposição e nutrientes da serrapilheira e o Índice de Área Foliar (IAF). O IAF medido em campo e expandido para as áreas de estudo, foi relacionado às variáveis monitoradas, com uso de ferramenta de geoprocessamento para mudança de escala para as bacias. Os balanços foram determinados nas bacias para o ano de 2013, totalizando 1143 mm de chuva incidente (PI), sendo que a chuva interna da cobertura vegetal (PC) correspondeu em B1 a 77% e a interceptação (IC) a 23% e em B2 a 76% e 24% respectivamente. A chuva interna da serrapilheira (PS) representou 86,8% de PC e a parcela interceptada (IS) pelas folhas mortas a 13,2% em B1. Em B2, a relação entre PS e PC foi de 86,3% e IS correspondeu a 13,7%. O escoamento superficial representou 18% e 15% e as perdas 48,5 e 50% de PI, em B1 e B2 respectivamente. A produção média de serrapilheira foi de 7,93 ton.ha¿1.ano¿1, tendo seu maior pico em setembro de 2013. A taxa de decomposição (K) obtida para o material foliar foi de 0,7, com o tempo para decomposição de 50% do material estimado em 339 dias e o tempo de renovação em 2,3 anos. A ciclagem de nutrientes pela serrapilheira foi analisada por meio da concentração, transferência anual e Eficiência no Uso do Nutriente. A concentração dos elementos na serrapilheira total anual produzida correspondeu à seguinte ordem decrescente: N>Ca>K>Mg>S>P. A transferência anual dos nutrientes via serrapilheira ao solo foi de 341,2 kg.ha-1ano-1 e o EUN apresentou a sequência P>S>Mg>Ca>K>N. O fluxo de N e P aumentou em relação à chuva incidente, ao passar pelo dossel sendo estimados em 10,2 e 10,3 kg.ha-1.ano-1, respectivamente nas bacias B1 e B2, e N total foi de 37,8 e 38,7 kg.ha-1.ano-1. Na chuva interna da serrapilheira, a contribuição de P em B1 foi de 14,3 e, em B2,14,4 kg.ha-1.ano-1. Para o N, os valores foram menores que ao passar por PC, 32,5 (B1) e 33 kg.ha-1.ano-1 (B2). A modelagem hidrológica, em função do Índice de Área Foliar mostrou-se uma ferramente adequada para mudança de escala dos dados obtidos pelos coletores para as bacias hidrográficas, permitindo uma análise e entendimento dos processos biogeoquímico e hidrológico na escala temporal e espacial. / Abstract: From the perspective of reflection of human activities on nutrient cycling in forest fragments, this study aims to analyze the hydrological and biogeochemical process in the atmosphere-plant-soil interfaces in two watersheds (B1 and B2), with predominance of forest cover in the Area of Relevant Ecological Interest Mata de Santa Genebra (ARIE MSG), in Campinas (SP, Brazil), focused on an urban-rural context. To achieve the stabilished goal, the water balance of these watersheds was calculated, by monitoring the incident rain, throughfall, interception by litterfall, and runoff. With an analytical aproach, the transfer of N and P was analyzed. The following variables were considered as well: vegetation characteristics, production, decomposition rate and nutrients from the litterfall and the Leaf Area Index (LAI). The LAI, measured in the field and scientifically expanded to the areas of study, was related to the monitored variables, using geoprocessing tools to change the scale for the basis. The balances were determined for the watersheds in 2013, totalizing 1143 mm of rainfall (PI), within the vegetation cover throughfall (PC) corresponding to 77% and the interception (CI) to 23% in B1, and to 76% and 24% respectively in B2. The litterfall throughfall (PS) represented 86,8% of PC and the intercepted portion (IS) by dead leafs, 13.2% in B1. On the other hand, the ratio of PS and PC was of 86.3% and the IS corresponded to 13.7% in B2. The runoff performed 18 and 15% and the losses, 48.5 e 50%, in B1 and B2, respectively. The average production of litterfall was 7.93 ton.ha-1.year-1 and the peak production was observed in September 2013. The decomposition rate (K) obtained for the leaf material was 0.7, with time for decomposing 50% of the material estimated in 339 days and renewal time of leaf material in 2.3 years. The cycling of nutrients by the litterfall was analyzed in terms of concentration, annual transfer and Efficient Use of Nutrient (EUN). The elements concentration in the total annual litterfall produced were concluded to follow a descending order: N>Ca>K>Mg>S>P. The nutrients annual transfer to the ground through litterfall was of 341.2 kg.ha-1.year-1 and the EUN presented the sequence: P>S>Mg>Ca>K>N. The N and P flow increased relatively to incident rain while passing through the canopy, being estimated at 10.2 and 10.3 kg.ha-1.year-1, respectively in the watersheds B1 and B2, and the total N was 37.8 and 38.7 kg.ha-1.year-1. In litterfall throughfall, it was 14.3 in B1 14.4 kg.ha-1.year-1 in B2. To N, the values was minor: 32.5 (B1) e 33 kg.ha-1.year-1 (B2). The hydrological modelling based on the Leaf Area Index was proved to be a suitable tool for scaling the data obtained by the watersheds collectors, allowing the assertive analysis and full understanding of biogeochemical and hydrological processes in both time and spatial scales / Doutorado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Doutora em Ciências

Orientador: José Teixeira Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-28T08:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vargas_RonegaBoaSorte_M.pdf: 2884984 bytes, checksum: 6fed8f1b1df702794d2885de0c6af917 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O uso de leitos cultivados (LC) é uma alternativa no tratamento de efluentes, pois atuam na retenção/remoção dos nutrientes e/ou substâncias químicas. Com base nesta abordagem, a presente pesquisa objetivou avaliar o desempenho dos sistemas de leitos cultivados de fluxo subsuperficial no pós-tratamento de efluentes domésticos de Reatores Anaeróbios Compartimentados (RAC). O sistema é composto de três unidades de leitos cultivados: sendo LC1-leito cultivada sem planta, LC2-leito cultivado com Canna×generalis L e LC3-leito cultivado com Eichhornia crassipes. Foram monitorados aspectos meteorológicos (Temperatura e Precipitação), da vegetação (determinação da biomassa verde e seca), quantitativo do afluente/efluente (Vazão, Evapotranspiração e Tempo de Detenção Hidráulica) e qualitativo do afluente/efluente (Temperatura, Oxigênio Dissolvido, Potencial Hidrogeniônico, Demanda Química de Oxigênio, Fósforo Total, Nitrito, Nitrato, Nitrogênio Amoniacal, Nitrogênio Total Kjeldahl, Nitrogênio Total). Analisou-se as três unidades de leitos separadamente e posteriormente comparou-se os resultados obtidos entre eles. Sendo possível observar que o LC3, cultivado com Eleocharis crassipes (Aguapé) foi a unidade de LC com maior destaque das três unidades de leitos cultivados, visto que esse LC foi o mais eficiente para os parâmetros Demanda Química de Oxigênio (DQO), Fósforo Total, Nitrogênio Amoniacal, Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK) e Nitrogênio Total (NT). O LC1 (sem planta) foi mais eficiente para os parâmetros Nitrito e Nitrato. Enquanto que o LC2, cultivado com a espécie ornamental Canna×generalis L. (Biri), apesar de ter obtido eficiência satisfatória, não se destacou em relação às demais unidades de LC pesquisadas para nenhum dos parâmetros analisados. Conclui-se que o sistema de leitos cultivados utilizado no pós-tratamento de efluente de Reator Anaeróbio Compartimentado (RAC) mostrou-se, de forma geral, eficiente para retenção/remoção dos parâmetros analisados / Abstract: The use of constructed wetlands (CW) is an alternative treatment of effluents, because they act in the retention/removal of nutrients and/or chemicals. Based on this approach, the present study aimed to evaluate the performance of subsurface flow CW systems in post-treatment of effluent after anaerobic baffled reactor (ABR). The system consists of three units of wetlands: the first one has any plant (LC1), the other were cultivated with ornamental species Canna x generalis L. (LC2), and the third one were cultivated with Eleocharis crassipes (LC3). It were monitored some meteorological aspects (temperature and precipitation), vegetation aspects (green and dried biomass determination), qualitative aspect of affluent/effluent (Flow, Evapotranspiration and Hydraulic Retention Time) and quality of the affluent/effluent (Temperature, Dissolved Oxygen, Hydrogen Potential, Chemical Oxygen Demand, Total Phosphorus, Nitrite, Nitrate, Ammoniacal Nitrogen, Total Kjeldahl Nitrogen, Total Nitrogen). It was analyzed the three units of beds separately then it was made the comparison of these obtained results between them. It¿s possible to see that LC3, the one which were cultivated with Eleocharis crassipes, was the most notably CW unit, because it¿s show the best efficiency for the parameters Biochemical Oxygen Demand (BOD), Total Phosphorus, Conductivity Meters, Total Kjeldahl nitrogen (TKN) and Total Nitrogen (TN). The LC1 (no plant) was more efficient to nitrite and nitrate. At least, LC2, the one cultivated with ornamental species Canna x generalis L. (Biri), despite had received satisfactory efficiency, it did not stand out compared to other LC units surveyed for the parameters analyzed. It follows that the system of wetlands used in the post-treatment of Anaerobic Baffled Reactor (ABR) effluent proved that, in general, can be effective for retention/remotion of analyzed parameters / Mestrado / Agua e Solo / Mestra em Engenharia Agrícola

A matéria orgânica do solo (MOS) é composta de uma mistura complexa e heterogênea de compostos orgânicos, sendo as substâncias húmicas (SH) a fração mais recalcitrante da MOS. As SH têm grande influência sobre as propriedades químicas e biológicas do solo, contribuindo como fonte de energia para microrganismos e também contribuindo com a disponibilidade de nutrientes. Além disso, as SH podem contribuir de forma expressiva para o desenvolvimento e produção das plantas cultivadas. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade e diversidade da comunidade bacteriana do solo, a disponibilidade de nutrientes e a produtividade da cultura de trigo após aplicação de doses crescentes de SH. Dois experimentos foram montados e avaliados, sendo um ensaio de incubação com um solo arenoso e outro um experimento de casa de vegetação com plantas de trigo em dois solos tropicais distintos (textura arenosa e argilosa). Houve um estímulo à atividade microbiana em ambos os experimentos, sendo este estímulo transitório, o que provavelmente ocorreu devido a um efeito priming provocado pela adição de SH. No entanto não houve alteração na estrutura da comunidade bacteriana pela adição de SH, o que pode ser devido ao fato de ser um material recalcitrante e já presente no solo. Também houve aumento na disponibilidade de fósforo, potássio, cálcio e nitrogênio, bem como da CTC, tanto em solo arenoso quanto argiloso, expressando o efeito das SH na melhoria das propriedades químicas de solos tropicais. Além disso, um efeito significativo foi visto em parâmetros relacionados à produtividade do trigo. Houve aumento de massa seca de raízes e parte aérea, além de aumento no peso e número de grãos, o que pode se refletir em aumento considerável de produtividade. Esses resultados são importantes por mostrarem que mesmo a fração mais recalcitrante da MOS pode influenciar positivamente aspectos químicos e biológicos do solo, contribuindo com a melhoria do sistema de produção e também com maiores produtividades vegetais. / The soil organic matter (SOM) is composed of a complex and heterogeneous mixture of organic compounds, in which the humic substances (HS) are considered to be the most recalcitrant fraction. HS have great influence on chemical and biological soil properties, contributing as energy source for microorganisms and as nutrient reservoir for plants. Furthermore, HS can contribute significantly to the development and production of crop plants. Therefore, the objective of this study was to evaluate the activity and diversity of the soil bacterial community, nutrient availability and productivity of a wheat crop after application of increasing doses of HS. For this purpose, two experiments were performed and evaluated, one is an incubation essay with a sandy soil and the other a greenhouse experiment with wheat plants using two distinct tropical soils as substrates (sandy and clayey). Microbial activity was stimulated in both experiments, and this transient stimulus may have been due to a priming effect caused by the addition of HS. However, there was no change in the bacterial community structure which may be due to the fact that HS is a recalcitrant material and already present in the soil. Nevertheless, we found an increase in the availability of phosphorus, potassium, calcium and nitrogen, as well as in the CEC in both, sandy and clayey soils, showing that HS do improve chemical properties of tropical soils. Furthermore, we found a significant effect on wheat productivity related parameters. There was an increase of dry weight of roots and shoots, as well as increased weight and number of grains, which may be reflected in a significant increase in productivity. These results are important because they show that even the most recalcitrant SOM fraction can positively influence soil chemical and biological aspects, contributing to the improvement of the production system and also to higher plant productivity.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertao Diego Henriques.pdf: 262395 bytes, checksum: 86402ebcd6732999645e7ad67963abe9 (MD5) Previous issue date: 2009-01-28 / The phosphorus is considered an essential element for the plants and is in low amount in the Brazilian soils. The filter cake, mixture of sugarcane bagasse and sludge of decanter tanks, presents high organic matter, phosphorus and calcium content. The phosphorus existent in the filter cake is organic. The liberation of phosphorus and nitrogen happen gradual, for mineralization and for attack of microorganisms in the soil. The work had for objective to evaluate the vegetative growth and the productivity of the sugarcane in function of the manuring with filter cake enriched with soluble phosphate. The experiment, carried through in Presidente Prudente SP, used a randomized complete block design, in the factorial outline 5 x 4, where the first factor consisted of doses of filter cake (0; 0,5; 1,0; 2,0 and 4,0 ton ha-1) and the second, doses of phosphorus fertilizer (0, 50, 100, 200 kg ha-1 of P2O5), with 4 repetitions, totaling 80 plots. Each experimental plot consisted of 5 lines of 5 meters in length, spaced of 1,50 m. The experiment it evaluated the number tiller to the 30, 60, 90 and 120 days after the planting, Brix and productivity. The filter cake elevated the productivity, however it didn´t alter the quality of the sugarcane broth. / O fósforo é considerado um elemento essencial para as plantas e se encontra em baixa quantidade nos solos brasileiros. A torta de filtro, resíduo composto da mistura de bagaço moído e lodo da decantação, apresenta altos teores de matéria orgânica, fósforo e cálcio. O fósforo existente na torta de filtro é orgânico, sendo que a liberação do mesmo e do nitrogênio se dá gradativamente por mineralização e por ataque de microorganismos no solo. O trabalho teve por objetivo avaliar o crescimento vegetativo e a produtividade da cana em função da adubação com torta de filtro enriquecida com fosfato solúvel. O experimento foi conduzido a campo, em Presidente Prudente-SP. Cada parcela experimental constou de 5 linhas de 5 metros de comprimento, espaçadas de 1,50 m. Adotou-se o delineamento experimental em blocos completos ao acaso, no esquema fatorial 5 x 4, onde o primeiro fator constou de níveis de torta de filtro (0; 0,5; 1,0; 2,0 e 4,0 ton ha-1) e o segundo de níveis de fósforo (0, 50, 100, 200 kg ha-1 de P2O5), com 4 repetições, totalizando 80 parcelas. Os parâmetros avaliados foram o número de perfilhos aos 30, 60, 90 e 120 dias após o plantio, graus Brix e produtividade. A torta de filtro aplicada no solo elevou a produtividade, porém não alterou a qualidade do caldo da cana.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_AGNALDO.pdf: 361574 bytes, checksum: 5d530af1245ab69929bb7b2edfd23898 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Drought is one of the main abiotic stresses causing significant reduction of crop yield in most of agricultural areas in tropical and subtropical regions. Particularly, water deficit is the major environmental factor limiting sugarcane yield. The objective of this study was to identify what kind of changes in the photosynthetic network would be linked to the homeostasis modulation of a drought tolerant sugarcane cultivar subjected to severe water deficit. Moreover, we tested the potential effect of phosphorus supplying on the plant physiological responses to drought, since such element is essential to photosynthetic processes. This study was carried out in a greenhouse where sugarcane plants (Saccharum spp.) cv. RB 86-7515 were grown. The cultivar RB 86-7515 is drought tolerant and has high crop yield, being adapted to sand soils and cultivated in the states of São Paulo and Parana, Brazil. One single-node stalk segment was planted in plastic pots (20 L) filled with soil (red-yellow ultisol). Soil fertilization was done according to the chemical analysis, except for the phosphorus (P) supply. Regarding this element, plants were subjected to the original P concentration in soil (36 mg dm-3) or supplied with the equivalent to 100 kg P2O5 ha-1 using CaH4(PO4)2. Plants were irrigated daily until the beginning of drought treatment. After 90 days of shoot emergence, the water deficit was started at the phenological phase II (tillering). Plants were irrigated with the equivalent to 100% (control) or 10% (water deficit) of daily evapotranspiration. Sugarcane plants were subjected to water deficit for ten weeks. At the end of this period, light response curves of leaf gas exchange and other physiological and growth variables were performed in each treatment. The experiment was performed in a completely randomized design, with four repetitions. Data were subjected to two-way analysis of variance (p<0.05) and the mean values were compared by Tukey s test (p<0.05). To assess changes in system network, we evaluated the occurrence of photosynthetic system modulation under distinct water regimes and phosphorus supplying via the concept and measurement of global connectance, Cg. The set of results from CV and Cg analyses indicated adjustments in the relationships among the elements of the leaf gas exchange network that support the high drought tolerance of the sugarcane cultivar RB 86-7515. Such adjustments enabled the homeostasis of both photosynthesis and plant growth under water deficit. Moreover, P-supplying improved the sugarcane acclimation capacity by affecting plant characteristics related to water status and photosynthetic performance and causing network modulation under water deficit. / A atividade agrícola está exposta a altos riscos de insucessos devido às variações climáticas regionais que ocorrem ao longo dos anos, sendo a principal o estresse abiótico, que em várias partes do mundo é originado pela seca. A cana-de-açúcar também é bastante influenciada pelas condições edafoclimáticas. Nesse estudo pretendemos identificar quais mudanças sistêmicas estariam relacionadas à reconhecida tolerância à deficiência hídrica de Saccharum spp. L. cv RB 86-7515, considerando uma análise em rede de varáveis extraídas de curvas de respostas fotossintéticas à luz. Além disso, verificamos se uma suplementação de fósforo poderia atuar como um mitigador dos efeitos da deficiência hídrica, uma vez que a deficiência hídrica afeta a disponibilidade desse nutriente que está intimamente relacionado aos processos fotossintéticos. A implantação do experimento foi em arranjo inteiramente casualizado, com quatro repetições, utilizando sacos plásticos com aproximadamente 20 kg de solo tipo argissolo vermelho/amarelo, com e sem suplementação de fósforo equivalente a 100 Kg ha-1, utilizando como fonte o fertilizante Superfosfato triplo [CaH4(PO4)2+H2O]. Plantou-se um tolete contendo uma gema por vaso e, após 90 dias da emergência das plântulas mantidas sob irrigação constante, foi iniciado o processo de indução da deficiência hídrica na fase fenológica 2 (perfilhamento e enraizamento da touceira) que foi mantida durante 10 semanas. As plantas foram mantidas sob dois regimes de irrigação baseados na evaporação de um mini tanque Classe A instalado dentro da casa de vegetação. No tratamento controle houve a reposição de 100% da água perdida por evapotranspiração, enquanto no tratamento com déficit hídrico apenas 10 % da água evapotranspirada era reposta. As plantas em cada tratamento foram avaliadas considerando respostas fotossintéticas a variação luminosa (curvas de resposta à luz), conteúdo relativo de água e análise de crescimento final. Os dados foram submetidos a análise de variância (ANOVA, p<0,05) e ao teste de comparação de médias Tukey (p<0,05). Além disso, foi realizada uma análise sistêmica dos parâmetros fisiológicos por meio da análise de conectância de redes baseadas nas relações entre as variáveis de trocas gasosas. Os resultados mostraram que a cultivar de cana-de-açúcar testada sob deficiência hídrica possui uma alta capacidade homeostática, sobretudo em relação à manutenção do padrão de crescimento. Além disso, em relação às trocas gasosas, há indício de que a suplementação com P agiu como agente mitigador dos efeitos da deficiência hídrica. Tal homeostase estaria relacionada às alterações nos padrões de relações observadas nas redes analisadas, conferindo maior capacidade de resposta à deficiência hídrica.