Submitted by DENISE DE LIMA DIAS DELARICA null (denise.delarica@gmail.com) on 2016-11-10T12:01:22Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Denise L D Delarica .pdf: 1952635 bytes, checksum: fc6aa11f8dbaba0de5870987c2e0331e (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-10T18:34:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 delarica_dld_me_jabo.pdf: 1952635 bytes, checksum: fc6aa11f8dbaba0de5870987c2e0331e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T18:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 delarica_dld_me_jabo.pdf: 1952635 bytes, checksum: fc6aa11f8dbaba0de5870987c2e0331e (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O uso do lodo de esgoto (LE) em áreas agrícolas apresenta-se como uma das práticas mais sustentáveis para manejo e disposição final do resíduo, pois contempla o potencial deste em atuar como condicionador do solo e promover ação fertilizante. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação de doses crescentes de LE por dezoito anos consecutivos no teor de carbono das substâncias húmicas e de carboidratos, na concentração de nitrogênio (N) e fósforo (P) de um Latossolo Vermelho distrófico (LVd), até a profundidade 0,60 m. Em plantas de milho cultivadas no LVd objetivou-se avaliar à disponibilidade de N e P a produção de matéria seca e a produtividade. O experimento foi instalado em condições de campo em Jaboticabal, SP com delineamento experimental em blocos casualizados com 4 tratamentos e 5 repetições. Os tratamentos para o décimo oitavo ano de experimentação foram: T0= controle (fertilização mineral, sem aplicação de LE), T5 = 5 Mg ha-1 LE, T10= 10 Mg ha-1 LE e T20= 20 Mg ha-1 LE, todos base seca. Os teores de carboidratos totais e solúveis no LVd variaram tanto em função das doses de LE adicionadas ao solo, quanto em virtude do aumento da profundidade de amostragem. Na camada superficial todas as doses de LE proporcionaram incremento do teor de carboidratos totais no solo, porém, em função do aumento da profundidade notou-se queda nesses teores. Em função da aplicação do LE, os tratamentos que o receberam apresentaram maiores concentrações de C nas frações ácido húmico e fúlvico. A concentração de N-total apresentou decréscimo por efeito do aumento da profundidade do solo, e acréscimo em função do incremento das doses de LE. Os teores de amônio e nitrato elevaram-se com o aumento da profundidade e em função das maiores doses do resíduo, caracterizando um alerta quanto a possível contaminação de águas subterrâneas. Quanto maior a dose de LE, maior o teor disponível de P no solo, em função da profundidade e do tipo de fonte de P a disponibilidade do mesmo foi reduzida, estando na camada 0,40-0,60 m e no tratamento que recebeu fertilização mineral o menor teor do nutriente. O teor de N e P absorvido por plantas encontraram-se dentro da faixa adequada para a cultura do milho. Doses de LE de até 20 Mg ha-1 aplicadas por dezoito anos consecutivos no solo garantiram produtividade de grãos e produção de matéria seca adequadas, já que proporcionaram valores semelhantes ao encontrado no tratamento que recebeu fertilização mineral. / The use of sewage sludge (SS) in agricultural areas is presented as one of the most sustainable practices for management and final disposal of the waste as it contemplates the potential for this to act as soil conditioner, fertilizer promoting action. The objective of this study was to evaluate the effect of application of increasing doses of LE for eighteen consecutive years on the carbon content of humic and carbohydrate substances, the concentration of nitrogen (N) and phosphorus (P) of an Oxisol (LVd) to a depth 0.60 m. In corn plants grown in LVd aimed to evaluate the availability of N and P to dry matter production and productivity. The experiment was conducted under field conditions in Jaboticabal, SP with a randomized block design with 4 treatments and 5 repetitions. Treatments for the eighteenth year of experimentation were: T0 = control (mineral fertilization, without applying SS), T5 = 5 Mg ha-1 SS, T10 = 10 Mg ha-1 SS and T20 = 20 Mg ha-1 SS all on a dry basis. Levels of total and soluble carbohydrates in LVd varied both in terms of doses SS added to the soil, as a result of increased sampling depth. The surface layer all SS doses provided increased the total carbohydrate content in the soil, however, due to the increasing depth was noted decrease in these levels. Depending on the application of the SS, the treatments that received showed higher concentrations of C in fractions humic and fulvic acid. The total N concentration showed a decrease effect of increasing soil depth, and increase due to the increase of SS doses. Ammonium and nitrate levels were elevated with increasing depth, and due to higher doses than residue featuring an alert for possible contamination of groundwater. The higher dose of SS, the greater the available P in soil, depending on the depth and type P source its availability was reduced, 0.40-0.60 m layer being in me received fertilization treatment the lowest level of mineral nutrient. The N content and P uptake by plants were within the range for the corn crop. SS doses up to 20 Mg-1 eighteen consecutive years in soil productivity ensured adequate grain and dry matter production, as provided similar values to those found in treatments with mineral fertilizers.

Submitted by João Gabriel Thomaz Queluz null (queluz13@terra.com.br) on 2016-11-30T18:09:17Z No. of bitstreams: 1 Tese (João Queluz).pdf: 4075935 bytes, checksum: 5e22f8f089d2895be8857e7315e76c88 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-02T15:49:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 queluz_jgt_dr_bot.pdf: 4075935 bytes, checksum: 5e22f8f089d2895be8857e7315e76c88 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T15:49:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 queluz_jgt_dr_bot.pdf: 4075935 bytes, checksum: 5e22f8f089d2895be8857e7315e76c88 (MD5) Previous issue date: 2016-11-08 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A maioria dos sistemas de tratamento de águas residuárias é complexa, têm construção e manutenção dispendiosas e necessitam de recursos humanos qualificados para operação, características que praticamente inviabilizam sua adoção na zona rural do país. Áreas rurais demandam sistemas de custo reduzido, simples e de fácil operacionalidade, características encontradas em sistemas de alagados construídos. Os objetivos do presente trabalho foram: desenvolver um sistema alagado construído para o tratamento de águas residuárias; avaliar a eficiência do alagado construído utilizando diferentes densidades de macrófitas; verificar a resposta do sistema a diferentes taxas de aplicação de matéria orgânica; e ajustar e modificar modelos hidráulicos que representem a cinética de remoção de matéria orgânica e de coliformes fecais. Foi desenvolvido um sistema de tratamento com três leitos de alagados construídos, compostos por quatro caixas d’água retangulares ligadas em série. As caixas d'água foram preenchidas com o material suporte (brita #0) até a altura de 30 cm e ficaram saturadas com efluente até a altura de 25 cm. Os alagados construídos foram cultivados com diferentes densidades (0, 11,5 e 23 plantas m-2) de taboa (Typha latifólia). Cada leito recebeu 50 litros diários de água residuária doméstica, resultando em 3,2 dias de tempo de detenção hidráulica nominal. A eficiência do sistema foi avaliada pela análise de coliformes fecais, coliformes totais, condutividade elétrica, demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de oxigênio, fósforo total, nitrogênio total, pH, potássio, potencial redox, sólidos suspensos totais, temperatura e turbidez. Análise de regressão linear foi realizada para comparar a eficiência dos três alagados construídos na remoção de matéria orgânica e de patógenos. Além disso, os dados de demanda química de oxigênio e de coliformes fecais foram comparados com modelos hidráulicos convencionais (fluxo em pistão e tanques em série) com uso do coeficiente de determinação. Os alagados construídos foram eficientes na remoção de coliformes fecais (99%), demanda bioquímica de oxigênio (72%), demanda química de oxigênio (80%), nitrogênio total (73%), fósforo total (83%), potássio (54%) e sólidos suspensos totais (98%). A densidade de macrófitas não alterou a eficiência de remoção de coliformes fecais e de demanda química de oxigênio nos três alagados construídos. Porém, os alagados cultivados com macrófitas (11,5 e 23 plantas m-2) foram mais eficientes na remoção de nitrogênio, fósforo e potássio. O sistema alagado construído foi sensível às taxas de aplicação de matéria orgânica, havendo correlação linear positiva entre as taxas aplicada e removida de matéria orgânica. Os dados de demanda química de oxigênio e coliformes fecais foram comparados com as estimativas fornecidas pelos modelos hidráulicos de fluxo em pistão e de tanques em série. O modelo hidráulico de fluxo em pistão convencional foi, então, modificado incluindo-se um fator de resistência à degradação (q). O modelo hidráulico de fluxo em pistão modificado representa mais adequadamente a cinética de remoção de matéria orgânica do que os modelos hidráulicos convencionais de fluxo em pistão e de tanques em série. (q = 0,521631, quando a evapotranspiração é considerada e q = 0,479332 quando a evapotranspiração não é considerada). Por outro lado, o modelo modificado não é superior ao modelo convencional em relação à remoção de coliformes fecais. Concluindo, sugere-se que o modelo hidráulico modificado seja utilizado tanto para o dimensionamento quanto para a avaliação da eficiência de remoção de matéria orgânica em alagados construídos. / Most wastewater treatment systems are complex, have expensive cost for both construction and maintenance, and require skilled manpower for operation, features that practically precludes its adoption in rural areas of the country. Rural areas require simple and low-cost systems, characteristics found in constructed wetlands. This study aimed 1) to develop a constructed wetland system for wastewater treatment; 2) to assess the constructed wetlands efficiency using different densities of macrophytes; 3) to check the system response to different organic matter application rates; 4) to adjust and modify hydraulic models which represent the kinetics of organic matter and fecal coliforms removal. It was developed a treatment system with three constructed wetlands beds, composed by four rectangular water storage tanks connected in series. The water tanks were filled with gravel (Ø = 2.4 – 9.5 mm) to a height of 30 cm and were saturated with effluent to a height of 25 cm. The constructed wetlands were cultivated with different cattail (Typha latifolia) densities: 0, 11.5 and 23 plants m-2. Each bed received 50 liters of domestic wastewater per day, resulting in 3.2 days of nominal hydraulic retention time. The system efficiency was evaluated by the analysis of fecal coliforms, total coliforms, electrical conductivity, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, total phosphorus, total nitrogen, pH, potassium, redox potential, total suspended solids, temperature, and turbidity. Linear regression analysis was performed to compare the efficiency of the three constructed wetlands in the removal of organic matter and pathogens. Furthermore, chemical oxygen demand and fecal coliforms data were compared with conventional hydraulic models using the coefficient of determination. The constructed wetlands were efficient for removing fecal coliforms (99%), biochemical oxygen demand (72%), chemical oxygen demand (80%), total nitrogen (73%), total phosphorus (83%), potassium (54%) and suspended solids (98%). The macrophytes density did not affect the efficiency of the three constructed wetlands for removing fecal coliforms and chemical oxygen demand. However, the beds cultivated with macrophytes presented higher efficiency in the removal of nitrogen, phosphorus and potassium. The constructed wetlands responded to the different organic matter application rates, with positive linear correlation between the applied and removed rates. The chemical oxygen demand and fecal coliforms data were compared with the predicted values provided by the conventional hydraulic models (plug flow and tanks in series). The conventional plug flow model was then modified and a degradation resistance factor (q) was included. The modified plug flow model showed better fit to the organic matter data than the conventional hydraulic models (whether or not evapotranspiration was considered: q = 0.521631 and q = 0.479332). On the other hand, the modified plug flow model did not show better fit to the fecal coliforms data than the conventional plug flow models. In conclusion, it is suggested that the modified plug flow hydraulic model should be used for the design and the assessment of organic matter removal efficiency in constructed wetlands. / FAPESP: 2014/05997-6

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGMS13DA014.pdf: 1591213 bytes, checksum: 9756da1f65906bd483f89f29dd67849b (MD5) Previous issue date: 2013-02-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Swine and poultry production consists one of the main activities with economic and social importance in Santa Catarina, Southern Brazil. The intensive animal production systems produce large quantities of manure requiring a proper disposal. The impact of these materials in the soil depends on the conditions of use and the amounts added. The aim of this study was to evaluate the effect of swine manure and poultry litter on the total organic carbon contents, its distribution in aggregate and granulometric size fractions and changes in physical properties and water storage on Rhodic Kandiudox, in Concordia, SC. The areas analyzed had different uses and times of application of swine manure and poultry litter, namely: maize for silage (M7 years), maize for silage (M20 years); ryegrass (P3 years); ryegrass ( P15 years); perennial pasture (PP20 years); mate (EM20 years); native forest (NF) and native pasture with no manure application (P0 years). Soil samples were collected at 0-5, 5-10 and 10-20 cm, were evaluated for total organic carbon (TOC), particulate organic carbon (POC), organic carbon associated to minerals (OCam), organic carbon contained in aggregates size fractions (C-aggregates). In the layer 0-5 cm humic substances were analyzed. The soil physical properties evaluated were bulk density, total porosity, macro and microporosity, aggregate stability, degree of flocculation, penetration resistance and water storage through curves of water retention. We carried out the Proctor test to determine maximum compaction. Values of TOC and POC were higher in native forest in the mean of the three layers. The largest stock of TOC was observed in P3 compared with other areas receiving animal manures, in the sum of three layers. The highest OCam values were observed in MN and P3, which differed from other areas. NM had the highest levels of C-aggregate of all treatments in all three classes of aggregates evaluated and M7 had the lowest levels. The application of animal manure did not increase levels of soil organic carbon. The use of animal manures and different use systems adopted reduced degree of flocculation of the clays and low macroporosity was observed in some of the evaluated areas. Nevertheless, we observed good physical condition related to soil structure, such as bulk density and penetration resistance. The soil use changed water retention curves in relation to MN. Areas with application of manure had higher water retention that MN, considering tensions between field capacity and wilting point. The amount of available water was lower than the ideal required by crops / Suinocultura e avicultura representam para Santa Catarina uma das principais atividades de importância econômica e social. Os sistemas intensivos originam grandes quantidades de estercos. O impacto no uso desses materiais no solo depende das condições de uso e das quantidades adicionadas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação de estercos de suínos e cama de aves no conteúdo de carbono orgânico total, sua distribuição nas frações granulométricas e em classes de agregados e nos atributos físicos e armazenamento de água de um Nitossolo Vermelho Eutrófico, em Concórdia, SC. As áreas analisadas abrangeram diferentes usos e tempos de aplicação de estercos de suínos e cama de aves, a saber: milho para silagem (M7 anos); milho para silagem (M20 anos); pastagem de azevém (P3 anos); pastagem de azevém (P15 anos); pastagem permanente (PP20 anos); erva mate (EM20 anos); mata nativa (MN) e pastagem nativa sem aplicação de estercos (P0 anos). As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-5; 5-10 e 10-20 cm, sendo avaliados os teores de carbono orgânico total (COT), carbono orgânico particulado (COP), carbono orgânico associado aos minerais (COam) e carbono orgânico contido nos agregados (C-agregados). Na camada 0-5 cm foram analisadas as substâncias húmicas. Dentre os atributos físicos avaliou-se densidade, porosidade total, macro e microporosidade, agregação, grau de floculação, resistência à penetração e armazenamento de água através das curvas características de retenção de água no solo. Realizou-se o ensaio de Proctor para determinar valores de densidade máxima de compactação. Os estoques de COT e COP foram maiores na área de mata nativa na média das três camadas. O estoque de COT foi maior em P3 em relação as demais áreas que receberam estercos de animais, na soma das três camadas. Os maiores valores de COam foram observados na MN e P3, que diferiram das demais áreas. A MN teve os maiores teores de C-agregados de todos os tratamentos nas três classes de agregados avaliados e M7 teve os menores teores. As áreas com aplicação de estercos não evidenciaram aumento nos teores de CO do solo. As áreas com uso de estercos e diferentes sistemas de uso tiveram menor grau de floculação das argilas e foi observada baixa macroporosidade em algumas áreas avaliadas. Apesar disso, observaram-se condições físicas satisfatórias ligadas à estrutura do solo, como densidade do solo e resistência à penetração. O uso do solo alterou as curvas de retenção de água do solo em relação a MN. As áreas com aplicação de estercos tiveram maior retenção de água que MN nas tensões entre capacidade de campo e ponto de murcha permanente. A quantidade de água disponível ficou abaixo do ideal requerido pelas culturas

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Marcos Omir Marques / Banca: Cassio Hamilton Abreu Junior / Resumo: As maiores limitações para o uso do lodo de esgoto em áreas agrícolas são os riscos de contaminação do solo com metais pesados e sua possível transferência para a cadeia alimentar. Objetivou-se com este estudo avaliar métodos de extração e frações de Zn, Cd e Pb no solo, o acúmulo destes elementos em plantas de milho cultivadas Latossolo Vermelho eutroférrico no nono ano de aplicação de lodo de esgoto e seus efeitos na produção de matéria seca e na produtividade das plantas. O experimento foi instalado em condições de campo na FCAV/UNESP, Campus de Jaboticabal-SP, em delineamento experimental em blocos casualizados com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram: 0,0 (testemunha - fertilização mineral); 45,0; 90,0 e 127,5 t ha-1 de lodo de esgoto, base seca, acumuladas em nove aplicações anuais. As concentrações médias de Cd no solo não variaram em função das doses de lodo e das metodologias estudadas. De forma contrária, as concentrações médias de Zn e Pb no solo, obtidas pela digestão com HClO4 + HF, foram 62,3 e 31,8%, respectivamente, superiores àquelas encontradas pelo ataque com HNO3 + H2O2 + HCl. Porém, quando se avaliou apenas o efeito das doses de lodo, em ambos os métodos de extração, verificou-se diferença entre os tratamentos apenas em relação à concentração de Zn no solo. Os estudos de fracionamento da matéria orgânica e da extração seqüencial de Zn, Cd e Pb indicaram que a maior parte dos metais encontrava-se nas frações com ligações mais estáveis, fração humina (matéria orgânica) e residual (extração seqüencial). Exceto para o Cd, que não foi detectado, os acúmulos de Zn e Pb nas partes das plantas de milho aumentaram com as aplicações de lodo de esgoto. Os teores de metais pesados nos grãos, quando detectados, permaneceram dentro da faixa considerada aceitável para o consumo humano ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Major limitation for using sewage sludge in agriculture is the risk of contaminating the soil with heavy metals and their possible transference the man food chain. The objective of this study was to evaluate the soil content of Zn, Cd and Pb using two methods of extraction (HNO3 + H2O2 + HCl and HClO4 + HF), in parts of maize plants grown in a Typic Eutrorthox soil treated with sewage sludge for nine consecutive years, and the effects on dry matter and grain production. The experiment was carried out under field conditions in the Experimental Farm of UNESP in Jaboticabal, São Paulo, Brazil using a randomized blocks design with four treatments and five replications. The treatments were 0.0 (control - mineral fertilization), 45.0, 90.0 and 127.5 t ha-1 sewage sludge (dry basis) accumulated during nine years. The mean concentrations of Cd in soil were not affected by the rates of sewage sludge and methods. In contrary, the mean concentrations of Zn and Pb in soil extracted by HClO4 + HF were 62.3 and 31.8%, higher than those obtained by HNO3 + H2O2 + HCl respectively. However, when the effect of sewage sludge rates was evaluated, it was verified that only soil Zn concentration was affected by the treatments. The distribution of Zn, Cd and Pb in the soil fractions was strongly associated to the humin fraction (organic matter) and residual fraction (sequential extraction). Except for Cd, that was not detected, the accumulated contents of Zn and Pb in the parts of maize plants were generally affected by the successive applications of sewage sludge to the soil. Grain contents of heavy metals, if detected, were in the interval considered acceptable for human consumption. Sewage sludge and mineral fertilization applied to soil for a long time caused similar effects on dry matter and grain production. / Mestre

Orientador : Raquel Ghini / Banca: Raquel Ghini / Banca: Wagner Bettiol / Banca: Nilton Luiz de Souza / Banca: Idalmir dos Santos / Banca: Gisela Maria Fantin / Resumo: O trabalho objetivou verificar os fatores químicos e microbiológicos do lodo de esgoto e do solo responsáveis pela incidência da podridão do colmo do milho, causada por Fusarium em solo fertilizado com lodo, e foi desenvolvido em condições de campo, numa área que vem sendo tratada com lodo e cultivada com milho desde 1999 em latossolo vermelho distróférrico (textura argilosa), localizada no município de Jaguariúna/SP. Os dois lodos utilizados foram obtidos nas Estações de Tratamento de Esgoto de Franca e de Barueri/SP. Os lodos foram incorporados ao solo nas concentrações de 0, 1, 2, 4 e 8 vezes a dose recomendada com base no teor de nitrogênio, em dois cultivos sucessivos de milho (Savana 133S) nas safras 2001/2002 e 2002/2003, em parcelas de 200 m2. As doses de lodo foram comparadas com a adubação mineral recomendada para a cultura do milho. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento experimental casualizado em blocos e com três repetições. Foram verificadas, nas safras de 2001/2002 e 2002/2003, diferenças significativas entre as doses de lodo de esgoto, sobre a variação de Fusarium spp. no solo, na rizosfera, na raiz, no colmo e na semente, bem como sobre a incidência de plantas com podridão no colmo e nas espigas. As análises de regressão mostraram que a porcentagem de plantas doentes foi positivamente correlacionada com a concentração dos lodos incorporados ao solo. Os coeficientes de determinação para o cultivo de 2001/2002 foram de R2=0,61 e R2=0,32, enquanto para o cultivo de 2002/2003 foram de R2=0,76 e R2=0,45, para os lodos de Franca e Barueri, respectivamente. As concentrações de lodos também apresentaram correlação positiva com a comunidade de Fusarium do solo e da rizosfera e com a incidência de Fusarium na raiz, no colmo e na semente. As correlações entre a comunidade de Fusarium do solo e da rizosfera e o percentual de plantas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This work aimed at verifying the chemical and microbiological sewage sludge and soil factors re 0sponsible for the incidence of the corn stalk rot caused by Fusarium in soil fertilized with sludge and has been developed in field conditions, in an area that has been treated with sludge and cultivated with corn since 1999, in red dystroferric latosol (clayey texture), in Jaguariúna/SP. Both sludges used were obtained in the sewage sludge treatment stations of Franca and Barueri/SP. Sludges were incorporated into the soil in concentrations of 0, 1, 2, 4 and 8 times in relation to the recommended rate based on the nitrogen contents, in two successive corn cultures (Savana 133S), in 2001/2002 and 2002/2003, in plots of 200 m2. Sludge doses were compared to the mineral fertilization recommended to the corn culture. The treatments were distributed in a randomized design experimental drawing in blocks and with three repetitions. Significant differences were verified in both 2001/2002 and the 2002/2003 crops among the sewage sludge doses about the variation of Fusarium spp. in soil, root, stalk and seed, as well as about the incidence of plants with stalk and corn rot. The regression analyses have showed that the percentage of diseased plants was positively correlated to the concentration of the sludges incorporated to the soil. The determination coefficients to the 2001/2002 culture were R2=0.61 and R2=0.32, while the 2001/2003 culture showed R2=0.76 and R2=0.45, to Franca and Barueri sludges, respectively. The sludges concentrations also presented positive correlation with the Fusarium community of the soil and the rhizosphere, and with the incidence of Fusarium in the root, stalk and seed. The correlations between the Fusarium community of the soil and rhizosphere and the percentage of diseased plants with chemical soil attributes were significant and positive, for both kinds of sludges, in the level of 1 and 5%, to phosphorus and calcium contents. / Doutor

Este estudo constitui parte do Projeto Habitats Heterogeneidade Ambiental da Bacia de Campos coordenado pelo CENPES/Petrobras, um projeto multidisciplinar de caracterização ambiental que considera as diferentes feições e habitats da margem continental do sudeste brasileiro. O objetivo desta tese foi investigar os processos relacionados com a origem, o transporte e o acúmulo de matéria orgânica (MO) em sedimentos da margem continental da Bacia de Campos (RJ). Para isso, foram determinados a composição elementar da matéria orgânica (carbono e nitrogênio) por combustão a seco e os lipídios (esteróis, álcoois e ácidos graxos) por CG-MS e CG-DIC. Foram analisadas 215 amostras de sedimento superficial (0-2 cm de profundidade), coletadas em duas amostragens (períodos seco e chuvoso de 2008/2009), distribuídas sobre 12 isóbatas (de 25 a 3000 m) ao longo de 9 transectos de norte a sul da bacia. Além disto, foram ainda consideradas as isóbatas de 400 a 1900 m em dois cânions submarinos no norte da bacia (Almirante Câmara e Grussaí). Com base nos resultados obtidos, a MO sedimentar na plataforma e talude da bacia revelou-se essencialmente autóctone, derivada de produtores primários e secundários. Com isto, a MO contém uma fração reativa significativa e, portanto, é potencialmente biodisponível para os organismos bentônicos. No entanto, foram observados gradientes espaciais significativos na qualidade e na quantidade da MO sedimentar. Na plataforma continental (25 m a 150 m de profundidade) as concentrações de lipídios foram intermediárias e houve predomínio de MO sedimentar lábil. Exceções foram as áreas influenciadas por ressurgência costeira e/ou intrusão sub-superficial (próximo à Cabo Frio, Cabo de São Tomé e no limite norte da bacia), onde as concentrações foram altas. No talude superior e médio (400 a 1300 m) as concentrações de MO foram notadamente mais elevadas, mas com maior influência de processos bacterianos de alteração de sua composição original. E no talude inferior (1900 a 3000 m) as concentrações de MO estiveram muito baixas e apenas os lipídios mais resistentes à degradação bacteriana foram encontrados em concentrações mensuráveis. Isto sugeriu a exportação de materiais da plataforma ao longo do gradiente batimétrico, possivelmente decorrente da ação de meandros e vórtices da Corrente do Brasil e das correntes de fundo atuantes na região. Além disto, por ser lábil e biodisponível, a MO no sedimento apresenta uma fração biodisponível que pode ter uma influência na ecologia das comunidades bentônicas, particularmente aquelas localizadas no talude superior. Os cânions Grussaí e Almirante Câmara se revelaram regiões de acúmulo de MO e importantes no transporte da MO com valor nutritivo para comunidades bentônicas do talude médio e inferior. / This study is part of the Habitats Project - Campos Basin Environmental Heterogeneity - coordinated by CENPES/PETROBRAS, a multidisciplinary project that considers environmental characterization of the different features and habitats of the Brazilian South-Eastern continental margin. The aim of this thesis was to investigate the processes related to the origin, transport and accumulation of organic matter (OM) in sediments of the continental margin of the Campos Basin (RJ).To this end, the elemental composition of organic matter (carbon and nitrogen) - determined by dry combustion - and lipids (sterols, alcohols and fatty acids) - determined by GCMS and GC-FID - were considered. It was analyzed 215 samples of surface sediment (0-2 cm depth) collected in two samplings (dry and rainy seasons of 2008/2009), distributed over 12 isobaths (25 to 3000 m) along transects distributed from north to south of the basin. Moreover, it was also considered samples from the 400 to 1900 m isobaths in two submarine canyons (Almirante Câmara and Grussaí) in the northern basin. Based on the results, the sedimentary OM continental shelf and slope of Campos Basin was considered to be essentially autochthonous, derived from primary and secondary producers. As a consequence, a significant fraction of OM is reactive and therefore is potentially bioavailable to benthic organisms. However, significant spatial gradients in the quality and quantity of sedimentary OM were observed. In the continental shelf (25 m to 150 m depths), concentrations of lipids were intermediate and there was a predominance of labile sedimentary OM. Exceptions to this general feature were the areas influenced by coastal upwelling and/or sub-surface water intrusion (near Cabo Frio, Cabo de São Tomé and the northern boundary of the basin), where high concentrations of both total organic carbon and lipids were measured. In the upper and middle slope (400 to 1300 m) concentrations of OM were notably higher, but with greater influence of bacterial processes changing their original composition. And in the lower slope (1900 to 3000 m) concentrations of OM were very low and only the lipids more resistant to bacterial degradation were found in measurable concentrations. This suggested the export of materials from the continental shelf along the depth gradient, possibly due to the action of eddies and meanders of the Brazil Current and bottom currents operating in the region. Moreover, for its lability and bioavailability, the OM in the sediment can have a major influence on the ecology of benthic communities, particularly those located on the upper slope. The Almirante Câmara and Grussaí canyons revealed to be regions of OM accumulation and important features on the transport of OM with nutritional value for benthic communities of middle and lower slope.

The great agricultural potential of Brazil is recognized internationally, occupying the position of producing greater of sugarcane of the world. The projected growth for production of sugarcane in the country will imply in the generation of great volume of the residues for the sugarcane industry, that if made use inadequately can cause great damages to the environment. On the other hand, these same residues can be used as source of nutrients, reducing the ambient contamination and the costs with fertilization. However, few studies exist on the amount and form of application of these residues in sugarcane-beats. The filter cake, one of the residues of the sugarcane industry, is presented as excellent organic product for the recovery of ground and with low fertility, as well as, for the supply of nutrients. The present research was carried through in ground of argillaceous texture, an area of commercial farming with system of conventional plantation and without irrigation, having for objective to evaluate the morphologic, technological, and productivity characteristics of the sugarcane (3rd raton) for different forms of application and dosage of filter cake. The experiment was installed using the experiment delineation of blocks design with ten (10) treatments and five (5) repetitions, in 5 factorial project X 2 + 1 that they correspond the 5 increasing dosage of filter cake (0, 10, 20, 40 and 80 t ha-1) combined the 2 ways of application (in the superficial line and the one between incorporated line) and a corresponding additional treatment to a mineral fertilization. The variety of the sugarcane used in the experiment was the SP 81-3250 with average cycle and demanding in fertility of the ground, being its plantation carried through in October of 2000. The experiment was after installed 3º cut of the canavial in September, 11 of 2003 and (4º cut of the canavial) in June, 28 of 2004. Were had been evaluated number of sptout for hectare to the 60 and 120 days after the installation of the experiment, average height and average diameter of sugarcane stalks (m), Brix of the broth (%), POL of the sugarcane (%), productivity of sugarcane for hectare and productivity of sucrose for hectare. The gotten results had shown that it had difference statistics for number of sptout for hectare in the interaction between application way and time of sampling. Significant difference was not observed, in none of the evaluated variable, for the different ways of application of the filter cake. The different dosage of applied filter cake had presented significant difference for height of sugarcane stalks, Brix, POL, TCH and TPH. From the results presented in this study, it was concluded that the filter cake application presented effect positive on sugarcane stalks, exactly in the dosage of 10 t ha-1, independently in the application way. / O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar, açúcar e etanol do mundo, o que implica na geração de grande volume de subprodutos pela indústria sucroalcooleira, destacando-se o bagaço, a torta de filtro e a vinhaça. A torta de filtro, apresenta-se como excelente produto orgânico para a recuperação de solos exauridos e com baixa fertilidade, bem como, para o fornecimento de nutrientes. Entretanto, existem poucos estudos sobre a quantidade e forma de aplicação desse subproduto em cana soca. A presente pesquisa foi realizada em solo de textura argilosa, numa área de lavoura comercial com sistema de plantio convencional e sem irrigação, e teve por objetivo avaliar a produtividade e características morfológicas e tecnológicas da cana-de-açúcar (3ª soca) para diferentes formas de aplicação e doses de torta de filtro. O experimento foi instalado utilizando-se o delineamento experimental de blocos ao acaso (DBC) com onze (11) tratamentos e cinco (5) repetições, em esquema fatorial 5 X 2 + 1 que correspondem a 5 doses crescentes de torta de filtro com 71,4 % de umidade (0, 10, 20, 40 e 80 t ha-1) combinadas a 2 modos de aplicação (na linha superficial e na entre linha incorporada) e um tratamento adicional correspondente a uma adubação mineral. A variedade da cana-de-açúcar utilizada no experimento foi a SP 81-3250 de ciclo médio e exigente em fertilidade do solo, sendo seu plantio realizado em outubro de 2000. O experimento foi instalado após o 3º corte do canavial, em 11 de setembro de 2003, e colhido (4º corte do canavial) em 28 de junho de 2004. Foram avaliados número de perfilhos por hectare, aos 60 e 120 dias após a instalação do experimento, altura e diâmetro médio de colmos (m), Brix do caldo (%), POL da cana (%), produtividade de colmos por hectare (TCH) e produtividade de sacarose por hectare (TPH). Os resultados obtidos mostraram que houve diferença estatística para número de perfilhos por hectare na interação entre modo de aplicação e época de amostragem. Não foi observado diferença significativa, em nenhuma das variáveis avaliadas, para os diferentes modos de aplicação da torta de filtro. As diferentes doses de torta de filtro aplicadas apresentaram diferença significativa para altura de colmos, Brix, POL, TCH e TPH.. A partir dos resultados apresentados neste estudo concluiu-se que a aplicação de torta de filtro apresentou efeitos positivos sobre a cana soca, mesmo na dose de 10 t ha-1, independentemente do modo de aplicação. / Mestre em Agronomia

Wetlands in tropical regions constitute an important frontier of knowledge due to the complexity of the mineralogical constituents of the biogeochemistry dynamic and the roles it plays in maintaining the Cerrado biome sustainability. Occur in these areas of topographic depression, hydromorphic soils, characterized by the condition of poor drainage and waterlogging. Already in Plains occur when replaying morphological patterns, characterized as lots of semielliptical lands and depressions, known as \'murundus fields . Two thoughts talk about their training, one that deals with the geomorphological origins of large heaps, describing them because of differential erosion of the land, and another that assigns to the biological origin, which would be promoted by mesofauna, primarily by termites, so cumulative usually. In the microregion of Uberlândia in the Triângulo Mineiro (MG) presents several murundus fields, in the transition between the plateau (drained) and areas of depression. The objectives of this research were to determine the biogeochemical aspects of morphological and murundus, from chemical, physical and biological indicators, and assessing the ability of mathematical models about the interactions and correspondence of variables and the optimization and simulation of indicators in a same catena. The data obtained from soil analysis reports sampled, correspond to open trenches in areas of murundus, plateaus, edge and center of the depression, surface and depth, and understand the complex sorptive, total oxides and textural aspects. The highest coefficients of significant response to organic matter in generalized linear model (GLM), were obtained in the areas of border and Central depression (10.14 and 11.84, respectively), but decrease quickly, varying greatly from one stratum to another deep (-7.45 and 5.01 of 51-100 cm, respectively). Although smaller significant coefficients observed in the GLM, to murundus areas in (8.13 of 00-20 cm; 5.57 of 21-50 cm), more uniform trend was observed as to the variation up to 100 cm (3.04 of 51-100 cm). The traces of the hydromorphy and bioturbation activity in the fields of large heaps are indispensable for understanding the dynamic character of heterogeneization of profile and primarily, of accumulation of organic matter and increase cargo complex on the ground. On the plateau, in all the proposed mathematical models, it has not been possible to observe significant response capacity to the levels of organic matter. Multivariate non-hierarchical models, contacted if more correspondence between the factors that make up the complex indicators sorption (grouped) and the areas represented by the environments with any trace of hydromorphy (mu, T1P2) or typically hydromorphic (bd, T1P3; cd, T1P4), reiterating the composition of the generalized linear model. As for the overlay simulation of responses, it was evidenced only strong resemblance between the murundus and the edges of the depression, as the behavior of the relationship Fe(OH)3/Al2O3. The results of simulation and optimization demonstrated that the murundus areas with better set of geomorphological attributes for MO content expression and values of CTC, under a minimum parameter range of Al2O3 (34.9487%) and a maximum range of Fe(OH)3 (9.2278%). / As áreas úmidas em regiões tropicais constituem-se em uma importante fronteira de conhecimento, devido à complexidade dos seus constituintes mineralógicos, da dinâmica biogeoquímica e dos papeis que desempenha na manutenção da sustentabilidade do bioma Cerrado. Ocorrem nessas áreas de depressão topográfica, os solos hidromórficos, caracterizados pela condição de má drenagem e encharcamento. Já em planícies ocorrem repetição de padrões morfológicos, caracterizados como montes de terras semielípticas e depressões, conhecidas como campos de murundus . Duas correntes discorrem sobre a sua formação, sendo uma que trata da origem geomorfológica dos murundus, descrevendo-os como resultado da erosão diferencial do terreno, e outra que atribui à origem biológica, que seria promovida pela mesofauna, principalmente pelos térmitas (cupins), de forma geralmente cumulativa. A microrregião de Uberlândia, no Triângulo Mineiro (MG), apresenta diversos campos de murundus, na transição entre o platô (bem drenado) e as áreas de depressão. Os objetivos desta pesquisa foram determinar os aspectos biogeoquímicos e morfológicos dos murundus, a partir de indicadores químicos, físicos e biológicos, e avaliar a capacidade de respostas de modelos matemáticos quanto às interações e correspondências de variáveis, e otimização e simulação de indicadores em uma mesma catena. Os dados obtidos à partir de laudos de análise dos solos amostrados, correspondem às trincheiras abertas nas áreas de platôs, murundus, borda e centro da depressão, em superfície e profundidade, e compreendem o complexo sortivo, óxidos totais e aspectos texturais. Os maiores coeficientes de resposta significativos para matéria orgânica no modelo linear generalizado (GLM), foram obtidos nas áreas de borda e centro de depressão (10,14 e 11,84, respectivamente), porém decrescem rapidamente, variando muito de um estrato para outro de profundidade (-7,45 e 5,01 de 51-100cm, respectivamente). Apesar de menores coeficientes significativos observados no GLM, para as áreas de murundus em superfície (8,13 de 00- 20 cm; 5,57 de 21-50cm), observou-se tendência mais uniforme quanto à variação até 100cm (3,04 de 51-100cm). Os traços da hidromorfia e da atividade de bioturbação nos campos de murundus são imprescindíveis para a compreensão do caráter dinâmico de heterogeneização do perfil e principalmente, de acumulação de matéria orgânica e incremento do complexo de cargas no solo. No platô, em todos os modelos matemáticos propostos, não foi possível observar capacidade de resposta significativa para os teores de matéria orgânica. Nos modelos multivariados não hierarquizados, contatou-se maior correspondência entre os fatores que compõem os indicadores do complexo sortivo (agrupados) e as áreas representadas pelos ambientes com algum traço de hidromorfia (mu, T1P2) ou tipicamente hidromórficos (bd, T1P3; cd, T1P4), reiterando a composição do modelo linear generalizado. Quanto à simulação de sobreposição de respostas, foi evidenciado forte semelhança apenas entre os murundus e as bordas da depressão, quanto ao comportamento da relação Fe(OH)3/Al2O3. Os resultados de simulação e otimização demonstraram que os murundus são áreas com melhor conjunto de atributos geomorfológicos para expressão dos teores de MO e valores de CTC, sob um parâmetro de mínima faixa de Al2O3 (34,9487%) e máxima faixa de Fe(OH)3 (9,2278%). / Doutor em Geografia

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-09-02Bitstream added on 2014-06-13T18:40:31Z : No. of bitstreams: 1 brancaliao_sr_dr_botfca.pdf: 1373956 bytes, checksum: 1e926e113d10f2a0394a14dd71456450 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O experimento, conduzido em Nitossolo Vermelho distroférrico, na Fazenda Experimental Lageado-FCA-UNESP-Botucatu, , teve por objetivo estudar no sistema de semeadura direta as prováveis alterações das propriedades físicas e químicas e das frações húmicas do solo, através da utilização da cultura do milheto em pré-safra a cultura da soja, em três épocas de semeadura e sob cinco manejos da fitomassa. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram representadas por três épocas de semeadura da cultura do milheto (E1, E2 e E3). As subparcelas foram representadas por manejos da ceifa da fitomassa, sendo: Manejo 1 (M1) - ceifa a cada florescimento e retirada da fitomassa; manejo 2 (M2) - ceifa a cada florescimento e permanência da fitomassa; manejo 3 (M3) - ceifa no florescimento e retirada da fitomassa; manejo 4 (M4) - ceifa no florescimento e permanência da fitomassa e manejo 5 (M5) - livre crescimento. Foram coletadas amostras de solo com estrutura deformada e indeformada para a realização das análises físicas e químicas. Tanto para a análise física quanto para a química, as mesmas profundidades foram amostradas: 0-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. Para o fracionamento químico da matéria orgânica, amostrou-se de 0-0,05 e 0,05-0,10 m. Em relação 2 as culturas avaliou-se a altura de plantas e a produtividade da soja e para o milheto, o seu sistema radicular, a quantidade de massa seca produzida pela parte aérea e a porcentagem de fitomassa em cobertura deixada sobre o solo. A produtividade de massa de matéria seca foi maior na primeira época de semeadura, excetuando-se o M3 para a segunda época e do M2 para a terceira época de semeadura. A segunda época de semeadura proporcionou maior fitomassa em cobertura... / This work was carried out at Lageado Experimental Station' FCA' Unesp' Botucatu, from October 2001 until April 2004, consisting in a millet' soybean succession, in a no-tillage system, at three sowing, and the aim was evaluate the physicals and chemicals and humics fractions of a Nitossolo Vermelho Distroférrico. The experimental design used was randomized blocks, in a split-plot schedule with four replications, having the sowing (S1, S2, S3) as parcel and harvest handling as subparcel. Where the harvest handling were 1 (H1)' harvest each blooming and covering withdrawal; 2 (H2)' harvest each blooming and covering permanency; 3 (H3)' only in the first harvest on blooming and covering withdrawal; H4 - only in the first harvest on blooming and covering permanency, and H5 'free growing, with no harvest. Disturbed and undisturbed samples were collected from four soil layers (0-0,05, 0,05-0,10 and 0,10-0,20 m) to evaluate the physical and chemical properties. The physical parameters measured were: bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity, total clay, disperse clay, floculation degree, aggregation stability (dry sieving) and penetration resistance (Compact Test); the chemicals was: pH, organic mater, exchangele basis (Ca, Mg, K), cationic exchangeable capacity (CEC) and the quantification of the humic fractions (C-AH, C-AF and C-HU) All the parameters were performed on Department of Natural Research's (Soil Science-FCA), in different depths 0-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. About the humic fractions were analyseds only 0-0,05 e 0,05-0,10 m. The pearl millet matter drought mass productivity decreased in the order S1 > S2 >S3. The soil cover provided by fitomassa of milheto was larger in the S2 > S2 and S3 and in the H4 (with only fitomassa cut and permanence)... (Complete abstract, click eletronic address below)

No Brasil, apesar do desenvolvimento mais acentuado na suinocultura, é na bovinocultura que se encontra o maior potencial para a digestão anaeróbia no tratamento de dejetos animais. O último Censo Agropecuário revelou uma tendência de concentração da criação de bovinos de leite e corte, além da migração para a região amazônica, resultando em maior pressão sobre a floresta nativa. Também evidenciou que a maior parte dos dejetos ainda é utilizada in natura. O aproveitamento em biodigestores dos dejetos coletáveis de um rebanho com aproximadamente 200 milhões de bovinos poderia resultar na auto-suficiência energética do setor agropecuário brasileiro. Os principais desafios encontram-se na dispersão destes resíduos e num entendimento limitado dos benefícios dos subprodutos da biodigestão, em especial o valor econômico e ambiental do biofertilizante. As ferramentas disponíveis costumam tratar separadamente as duas vertentes, uma energética associada ao biogás e a outra agronômica associada ao biofertilizante. Este trabalho apresenta uma abordagem original deste problema através do desenvolvimento de uma ferramenta que trata estas vertentes simultaneamente, através da simulação da dinâmica dos nutrientes no sistema solo-planta-animal. Partiu-se do modelo Century, tornando dinâmicos os parâmetros dos seus módulos GRAZING e OMAD (pastejo e adição de matéria orgânica, respectivamente). Para isso foram incorporadas rotinas que simulam o manejo dos animais, nutrição animal, manejo dos dejetos e digestão anaeróbia. O Modelo Century Modificado (MCM) foi capaz de simular a composição dos dejetos (carbono, nitrogênio e lignina), perda de nitrogênio no solo em função de diversas taxas de ocupação, o consumo dos animais em função da qualidade da espécie forrageira, entre muitos outros parâmetros. O MCM foi aplicado ao pastejo de braquiária por bovinos na zona da mata mineira (Coronel Pacheco), no período após a remoção da mata atlântica e conversão em pastagem e revelou que a biodigestão dos dejetos pode contribuir para a sustentabilidade econômica e ambiental dos bovinocultores de diversas formas. A redução das perdas de nitrogênio resulta em menor demanda de adubos nitrogenados e aumenta os benefícios e competitividade dos biodigestores. Na comparação com o manejo tradicional, verifica-se que os compartimentos ativos de C e N são fortemente impactados pela estratégia de manejo dos dejetos. O uso do MCM revela também que a digestão anaeróbia pode viabilizar maiores taxas de ocupação e a suplementação alimentar pode interferir com a estratégia de manejo dos dejetos. O modelo pode auxiliar em análises de emissões de gases de efeito-estufa, inclusive emissões entéricas, por incorporar a dinâmica de carbono em todos os componentes do sistema: solo, plantas e animais. Com parâmetros adequadamente escolhidos pode-se conduzir análises para qualquer região, não se limitando à região alvo do trabalho. / In Brazil, despite greater development with swine manure, anaerobic digestion finds its greatest potential in cattle sector when manure treatment is concerned. The last Livestock and Agriculture Census revealed a clear trend towards more concentrated milk and beef cattle breeding, besides migration to the Amazon Region, leading to higher pressure over the native forest. Also showed that manure is mainly used in natura. Collectable manure treatment with biodigesters considering a herd of approximately 200 million cattle heads would allow Brazilian livestock and agriculture sectors to be energetically self-sustainable. Main challenges are dispersion of manure availability and limited understanding of benefits associated with anaerobic digestion byproducts, especially digestate economic and environmental valuation. Available tools normally focus on two branches separately, one directed to energy associated to biogas and the other, agronomic, linked to the digestate. This thesis presents an original approach to this problem through the development of a tool that addresses these two branches simultaneously through the simulation of nutrients dynamics in soil-plant-animal system. Starting point was the Century Model, turning GRAZING and OMAD modules parameters into dynamic variables. New routines were developed and incorporated aimed at simulating herd evolution, animal nutrition, manure management and anaerobic digestion. The Modified Century Model (MCM) successfully simulated manure composition (carbon, nitrogen and lignin), soil nitrogen losses for different animal occupation rates and intake versus feed characteristics, among many other parameters. MCM was applied to brachiaria grazing by cattle at the zona da mata mineira (Coronel Pacheco) after Atlantic forest removal and revealed that anaerobic digestion can contribute to economic, energetic and environmental sustainability of cattle operations in many ways. Reduction of nitrogen losses leads to lower demand of nitrogenated fertilizers and increases the benefits and competitiveness of biodigestors. In comparison to traditional management, C and N active pools are strongly impacted by manure treatment strategies. MCM also shows that anaerobic digestion can lead to denser animal occupation rates and that supplements can impact manure management strategy. MCM can support greenhouse gases emission analysis, including enteric emissions, considering carbon dynamics in all related elements: soil, plants and animals. With parameters adequately chosen analysis can be developed for any region, not limited to the targeted region of this thesis.