Este estudo foi desenvolvido no Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC) e no Parque Estadual Carlos Botelho (PECB), na região sudeste do Brasil. A área é caracterizada pela presença de vegetação nativa de Floresta Atlântica de Encosta e no caso do PEIC, também por Restinga e vegetação de manguezal. Foram coletadas amostras de solos a partir de trincheiras ou tradagens, e amostras em dois mangues, Sítio Grande e do rio Jacariu. Análises isotópicas (12C, 13C, 14C, 14N, 15N) e biológicas (palinologia, diatomologia) foram utilizadas nesse estudo para entender a história da paleovegetação da região durante do Pleistoceno tardio e o Holoceno, assim como suas relações com as mudanças climáticas. Os dados isotópicos (\'delta\'13C, 14C) da matéria orgânica dos solos (MOS) em dois pontos do PEIC mostraram valores de \'delta\'13C característicos de plantas C3 (aproximadamente -27,0%o), indicando a presença de vegetação de floresta nos últimos 10.800 anos AP. Em três pontos (CB1, CB2 e TURVI) do PECB os dados isotópicos (\'delta\'13C) da MOS indicaram a presença de plantas C3 em todo o perfil analisado. Nos pontos TOR e FAZ os valores de \'delta\'13C foram mais enriquecidos (entre -20,9%o e -23,5%o) nas camadas mais profundas, indicando a presença de uma vegetação menos densa que a atual, com uma provável presença de plantas C3 e C4, no período de aproximadamente 25.000 a 15.000 anos AP, sugerindo a presença de um clima mais seco. De aproximadamente 15.000 anos AP até o presente um empobrecimento isotópico (até -28,0%o) foi observado indicando a expansão da floresta, provavelmente associada à presença de um clima mais úmido que o período anterior. No mangue Sítio Grande os valores de \'delta\'13C foram mais empobrecidos (até -28,0%o) entre aproximadamente 40.000 e 19.000 anos AP. Os valores mais empobrecidos de \'delta\'13C associados com altos teores de carbono (até 40%) e da razão C/N (até 130) indicaram a presença de uma floresta na atual área do mangue e o abaixamento do nível relativo do mar. A presença de pólen de Ilex, Alchornea, Weinmannia, Rapanea, Symplocos, Drimys e Podocarpus sugerem a presença de uma floresta característica de clima mais frio e úmido que o atual entre 40.000 e 19.000 anos AP. Entre 19.000 e 2.200 anos AP observou-se um hiato sedimentar (provavelmente erosivo), atribuído a prováveis atividades neotectônicas ocorridas na região. Os valores mais enriquecidos de \'delta\'13C (aproximadamente -26,0%o e -24,0%o) associados com menores valores de COT (entre 0,3% e 6,0%) e razão C/N (entre 2 e 27), juntamente com a presença de diatomáceas marinhas, indicaram a presença do mangue e o retorno da linha de costa na posição atual na região desde pelo menos 2.200 anos AP. No mangue do rio Jacariu os resultados de \'delta\'13C apresentaram valores entre -24,0%o e -26,0%o. Os valores de COT e da razão C/N associados com os valores de \'delta\'13C indicaram uma mistura de plantas C3 e fitoplâncton na composição da matéria orgânica. As diatomáceas encontradas foram características de ambiente estuarino-lagunar e estiveram presentes aproximadamente nos últimos 1.500 anos AP / This study was developed in the Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC) and Parque Estadual Carlos Botelho (PECB), in the southeastern region of Brazil. The area is characterized by the presence of native vegetation of Atlantic Forest and in the case of PEIC, also for Restinga and mangrove vegetation. Soil samples were collected from trenches and by drilling. Were collected two cores in the Sítio Grande and Jacariu mangroves. Isotope (12C, 13C, 14C, 14N, 15N) and biological (pollen and diatoms analysis) tools were used in the study to understand the paleovegetation history of the region during the late Pleistocene and Holocene and its relation to climatic changes. The soil isotope data (\'delta\'13C) of soil organic matter (SOM) at two locations in the PEIC area showed values characteristics of C3 plants (approximately -27,0%o), indicating the presence of forest vegetation during the last 10.800 years BP. In three locations (CB1, CB2 and TURVI) in the PECB area the isotope data (\'delta\'13C) of SOM indicated the presence of C3 plants in the whole profile. In the locations TOR and FAZ the values were more enriched (from -20,9%o e -23,5%o) in the deeper horizons, indicating the presence of a less dense vegetation than the present, with a probable mixture of \'delta\'13C, 14C plants, in the period of approximately 25.000 to 15.000 years BP, suggesting the presence of a drier climate. From 15.000 years BP to the present, a isotopic depletion (até -28,0%o) was observed and associated with the expansion of the forest, probably associated to the presence of a more humid climate than the previous period. In the Sítio Grande mangrove the \'delta\'13C values were more depleted (approximately -28,0%o) from 40.000 to 19.000 years BP. The higher values of total organic carbon (40%) and C/N ratios (130), associated with more depleted \'delta\'13C values observed during this period indicated the predominance of C3 land plants in the location at present occupied by the mangrove and the decrease of the relative sea level. The presence of pollen of Ilex, Alchornea, Weinmannia, Rapanea, Symplocos, Drimys and Podocarpus during the period of 40.000 to 19.000 years BP suggest the presence of a colder and humid climate than today. From 19.000 to 2.200 years BP a sedimentary hiatus (probably erosive) was observed, attributed to a neotectonic activity in the studied area. The presence of mangrove since at least 2.200 years BP in its present position and the return of the marine cost line is associated with the values of COT (from 0,3% to 6%) and C/N ratio (from 2 to 27), more enriched \'delta\'13C values (from approximately -26,0%o e -24,0%o) and the presence of marine diatoms. In the Jacariu mangrove the \'delta\'13C results associated with the smallest values of total organic and C/N ratios, probably indicated a mixture of marine phytoplankton and C3 land plants in the composition of the organic matter. The marine diatoms were present approximately in the last 1.500 years BP and they are characteristics the estuarine site

Os objetivos deste estudo foram: 1) avaliar por meio da análise elementar (C, N, H, S, O), Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) às características dos ácidos húmicos (AHs) extraídos do solo do manguezal de Pai Matos (Cananéia-SP-BR) sob diferentes tipos de vegetação (Rhizophora mangle, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Spartina alterniflora) e condições de redução, bem como às características dos AHs extraídos do solo de marismas espanholas também sob diferentes tipos de vegetação (Galícia: Spartina maritima, Juncus maritimus e Phragmites australis; Valência: Phragmites australis e Scirpus maritimus) e condições de redução; e 2) avaliar por meio da Pirólise-associada à cromatografia gasosa/espectrometria de massas (Pi-CG/EM) às características da matéria orgânica (MO) extraída do solo destes ecossistemas sob os mesmos tipos de vegetação e condições e redução. O carbono orgânico total, o nitrogênio total, o enxofre total e os valores de Eh e pH dos solos estudados também foram analisados. Os resultados mostraram que o ambiente predominantemente redutor dos solos estudados ocasionou uma maior incorporação de N e S e uma menor concentração de radicais livres semiquinona (CRLS) em relação aos AHs derivados de solos de ecossistemas terrestres, sugerindo desta forma, a presença de uma matéria orgânica (MO) menos humificada no solo das áreas de estudo; entretanto, somente os AHs extraídos do solo do manguezal apresentaram uma maior razão atômica H/C e O/C em relação aos AHs derivados de solos terrestres. A CRLS também foi maior nos AHs das camadas subsuperficiais dos solos estudados, sugerindo que o ambiente mais anóxico ocasionou um maior grau de humificação da MOS destas camadas, entretanto, como os manguezais e as marismas são ambientes de sedimentação, a contribuição de uma matéria orgânica mais humificada de origem terrestre previamente depositada nas áreas de estudo também pode ter ocasionado este resultado. Entre as diferentes vegetações estudadas, foi observada uma maior relação C/N e CRLS dos AHs extraídos do solo sob Rhizophora e Avicennia (manguezal) e uma maior relação C/N dos AHs extraídos do solo da marisma de Valência-ES, sugerindo uma maior recalcitrância da MOS sob estas vegetações. Os espectros de FTIR não permitiram verificar variações significativas na composição química e estrutural dos AHs obtidos dos solos sob as diferentes vegetações e condições de redução; entretanto, observo-se através da Pi-CG/EM uma maior concentração de compostos lignificados na MO extraída do solo sob Avicennia e Rhizophora (manguezal) e da marisma de Valência-ES, também sugerindo uma maior recalcitrância e menor humificação da MOS destas áreas de estudo. Além disso, observou-se que a maior decomposição da MOS ocasionou o decréscimo no conteúdo de lignina com o acréscimo relativo de compostos alifáticos; o acréscimo dos compostos alifáticos de cadeia curta em detrimento ao acúmulo dos de cadeia longa; a perda da dominância dos alcanos/alquenos de cadeias ímpares em relação aos de cadeias pares; e o acréscimo de compostos orgânicos de origem microbiana nos solos estudados. / The goals of this study were: 1) evaluate by elemental analysis (C, N, H, S, O), Electronic Paramagnetic Resonance (EPR), and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) the characteristics of the humic acids (HA) extracted from the soil of Pai Matos mangrove forest (Cananéia, SP, BR) under different vegetation types (Rhizophora mangle, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Spartina alterniflora) and soil reduction conditions, as well as the HA extracted from Spanish salt marsh soils (Galícia and Valência) under different vegetation types (Galicia: Spartina maritima, Juncus maritimus, and Phragmites australis; Valencia: Phragmites australis e Scirpus maritimus) and soil reduction conditions; and 2) evaluate by Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) technique the characteristics of the SOM extracted from the these study areas under the same vegetation types and reduction condition. The total organic carbon, the total nitrogen, the total sulfur, and the soil pH and Eh in the field also were analyzed. The results showed that the predominantly anoxic soil condition caused the higher N and S content in the HA of both study areas than the HA derived from terrestrial soils and marine environments, and that the studied HA also showed a lower semiquinone-type free radical (SFR) content than terrestrial soils, thus suggesting a lower humification degree of the SOM derived from the study areas; however, only the HA derived from de mangrove forest soil showed a higher H/C and O/C atomic ratio than the HA derived from the terrestrial soils and marine environments. In addition, the SFR content also was lower in the surface soil layers, suggesting the input of a fresh and labile plant-derived organic matter as responsible by the lower humification degree of the SOM derived from these layers; however, as mangroves and salt marshes are sedimentation environments, it is likely that besides the more anoxic soil condition, a more humified organic matter (OM) derived from terrestrial soils also may cause the highest SFR content observed in the subsurface soil layers. Among the different vegetation types, also was observed a higher C/N ratio of the soil and HA derived from Valencian salt marsh, as well as both a higher C/N ratio and SFR content in the HA extracted from the soil under Rizhophora and Avicennia (mangrove), suggesting a more recalcitrant SOM in these sites. The FTIR spectras did not show significant variation among vegetation types and soil depths, and finally, by the Py-GC/MS technique was observed that the OM derived from the Valencian salt marsh soils and from the soil under Avicennia and Rhizophora (mangrove) showed a more recalcitrant SOM (higher lignin content) than the SOM derived from the soil under the other vegetation types studied. In addition, it was also observed that the SOM decomposition caused a decrease in lignin contents and a relative increase in aliphatics; an increase in short-chain aliphatics at the expense of longer ones; a loss of odd-over-even dominance in the n-alkanes and n-alkenes; and an increase in microbial products in the studied soils.

O objetivo do presente estudo foi avaliar, através da análise de n-alcanos e de suas razões isotópicas, a influência da abertura do canal artificial do Valo Grande (VG) nas fontes de matéria orgânica (OM) do Sistema Estuarino-Lagunar de Cananéia-Iguape (CIELS). Os compostos foram analisados em quatro testemunhos, 22 sedimentos superficiais e em folhas de nove espécies de plantas dominantes na região de estudo. Os parâmetros avaliados nas folhas amostradas permitiram separar as espécies estudadas em monocotiledôneas e dicotiledôneas, e em vegetação lenhosa de mangue e de restinga. Esta separação foi útil na identificação das fontes de OM do CIELS. Os dados dos sedimentos superficiais mostraram que a principal fonte de OM no sistema é a vegetação de restinga. Esta se dá principalmente na região norte, onde está presente o VG. A influência fitoplanctônica, das macrófitas emersas e da vegetação de mangue é maior na região sul. Os dados dos testemunhos mostraram que a abertura do VG aumentou a contribuição da vegetação de restinga e das macrófitas aquáticas na OM presente ao longo do CIELS, diminuindo a influência fitoplanctônica e das macrófitas emersas. Assim, a qualidade e quantidade de OM do CIELS foram influenciadas pela presença do VG. / This study aimed to verify, through the use of n-alkanes and their isotopic composition, the influence of the Valo Grande artificial channel (VG) on organic matter (OM) sources of the Cananéia-Iguape Estuarine-Lagoon System (CIELS). The compounds were analyzed in four cores, 22 surface samples and nine dominants plants species leaves sampled on the studied area. The parameters evaluated on the leaves permitted to group the studied species in mono and dicotyledonous, and in mangrove and resting vegetation. This was useful to identify the OM sources on the CIELS. The surface sediment data showed that the CIELS OM is mainly composed by restinga vegetation. This occurs mainly on the northern region, where the VG is present. The influence of phytoplankton, of emergent macrophytes and of mangrove trees is higher on the southern region. The cores data showed that the VG opening increased the influences of Atlantic Forest and aquatic macrophytes on the CIELS OM, decreasing the emergent macrophytes and the phytoplankton influence. So, the type and the amount of OM on the CIELS are influenced by the VG presence.

The most frequent soils in the São Paulo State Coastal Plain are Podzols, characterized by strong to moderate hydromorphic to well-drained podzolization with very well developed podzol-B horizons (Bh or Bhm). Podzolization processes include the effects of hydrology and rooting on profile morphology and the subsequent effects of improved drainage. A Podzol chrono-hydrosequence was described in detail on a cliff at the south coast of Ilha Comprida, a Holocene barrier island, and allowed a subdivision into four distinct groups: poorly-drained profiles, profiles with well-drained B horizons, strongly rooted profiles and superposed profiles. The morphological description and some observations about the exposure cliff were essential for grouping and differentiating the podzol profiles. Some well-drained podzols have OM-depleted mottles that are related to selective decomposition of organic matter (OM) by microorganisms. Such mottles are frequently associated to root channels. Seventeen profiles were studied, thirteen had depletion mottles scattered along the profile. Most of these mottles are whitish and are located preferentially in the horizons of transition between the E and B horizons, particularly in conditions of good drainage. Such mottles have certain morphological differences and may be grouped according to similarities in their morphology and their position in the profile. Distinct groups are: (a) concentric OM-depleted mottles; (b) circular/tubular OM-depleted mottles (burrows); (c) dotted OM-depleted mottles; (d) ghost OM-depleted mottles; (e) irregular OM-depleted mottles and (f) Fe-depleted mottles. The chemical composition of soil organic matter was studied in detail using pyrolysis in combination with gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS). Samples of all horizons of the distinct profiles studied were taken, as well as from the center of the mottle (M) and from the direct surroundings (S). The processes involved in the genesis of Podzols in the sandy coastal plain are directly related to drainage, the contribution of dissolved organic matter (DOM), the contribution of organic matter derived from roots, the chemical composition of organic matter and its decomposition by microorganisms, causing a large variation in adjacent Podzols. The well-drained Podzols differ in characteristics from the poorly drained ones in composition and deposition of OM, as well as its decomposition, which is directly related to the activity of groups of microorganisms. They also differ in the relative contribution of OM-derived from roots and DOM. There is a wide variation in the characteristics of decomposition by microorganisms between the profiles of Podzols permanently exposed to air and marine spray (the cliffs) on Ilha Comprida and those inland (pits). There are therefore two main processes that change the morphology of Podzols (OM and composition): (a) change in drainage and rooting, and (b) exposure to air. / Os solos mais frequentes na Planície Costeira do Estado de São Paulo são os podzóis, caracterizados por podzolização com hidromorfismo forte a moderado a bem drenado com horizontes B-podzol muito bem desenvolvidos (Bh ou Bhm). O processo de podzolização inclui os efeitos da hidrologia e do enraizamento no perfil e os efeitos subsequentes da drenagem melhorada. Uma crono-hidrosequencia de podzóis foi descrita em detalhes em um barranco na costa sul da Ilha Comprida, uma ilha barreira do Holoceno, e permitiu uma subdivisão em quatro grupos distintos: perfis mal drenados, perfis com horizonte B bem drenados, perfis fortemente enraizados e perfis superpostos. A descrição morfológica e algumas observações sobre o barranco exposto foram essenciais para o agrupamento e diferenciar os perfis de podzóis. Alguns desses podzóis bem drenados possuem manchas esbranquiçadas que estão relacionadas com a seletiva decomposição da matéria orgânica (MO) por microorganismos. Tais manchas são freqüentemente associadas aos canais radiculares. Foram estudados dezessete perfis, dos quais treze apresentaram manchas de esgotamento espalhadas ao longo do perfil. A maioria destas manchas são esbranquiçadas e estão localizadas preferencialmente nos horizontes de transição entre os horizontes E e B, particularmente em condições de boa drenagem. Tais manchas possuem algumas diferenças morfológicas e puderam ser agrupadas de acordo com semelhanças na sua morfologia e da sua posição no perfil. Os grupos são: (a) manchas concêntricas de depleção da MO; (b) manchas circulares/tubularess de depleção da MO (tocas); (c) manchas pontilhadas de depleção da MO; (d) manchas fantasmas de depleção da MO; (e) manchas irregulares de depleção da MO; e (f) manchas de depleção de Fe. A composição química da matéria orgânica do solo foi estudada em detalhe por pirólise em combinação com cromatografia em fase gasosa/espectrometria de massa (Py-CG/EM). Amostras de todos os horizontes dos perfis estudados foram coletadas, bem como amostras do centro das manchas (M) e do solo adjacente (S). Os processos envolvidos na gênese de podzóis da planície costeira arenosa estão diretamente relacionados com a drenagem, a contribuição de matéria orgânica dissolvida (MOD), a contribuição de matéria orgânica derivada de raízes, a composição química da matéria orgânica e sua decomposição por microorganismos, causando uma grande variação no podzóis. Os podzóis bem drenados diferem em características dos mal drenados em composição e deposição de MO, bem como a sua decomposição, que está directamente relacionada com a actividade dos grupos de microrganismos. Eles também diferem na contribuição relativa da MO derivada de raízes e MOD. Existe uma grande variação nas características da decomposição por microorganismos entre os perfis de podzóis permanentemente expostas ao ar e spray marinho (falésias) na Ilha Comprida e os do interior (trincheiras). Há, portanto, dois processos principais que alteram a morfologia de podzóis (composição da MO): (a) mudança na drenagem e enraizamento, e (b) a exposição ao ar.

Com o objetivo de avaliar, durante cinco anos, o efeito de dois sistemas de manejo dos resíduos culturais, colheita tradicional com queima prévia (CQ) e colheita sem queima (SQ), sobre a produtividade da cana-de-açúcar e a dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta em função do nitrogênio introduzido através do fertilizante e dos resíduos culturais, foi instalado um experimento com adubação no plantio com 63kg.ha-1 de N com os seguintes tratamentos: (T1) 15N-SA (sulfato de amônio) e colheita SQ, recebendo na primeira colheita o total dos resíduos não marcados produzidos no T2; (T2) SA e colheita SQ, recebendo na primeira colheita o total dos resíduos marcados produzidos no T1; e (T3) 15N-SA e colheita CQ. Anualmente, na época da colheita, a planta foi dividida em colmos, ponteiros e palhada; o solo (<2000µm) foi amostrado nas camadas de 0-15, 15-30 e 30-50cm, e foram determinadas as frações granulométricas correspondentes a tamanho de partícula 200-2000µm (Fl, fração orgânica leve e Fp, fração mineral pesada), 53-200µm (Fom, fração organo-mineral) e <53µm (Fsa, fração silte-argila). As variáveis determinadas foram produtividade de colmos (Mg.ha-1); nitrogênio total (Nt, kg.ha-1), nitrogênio derivado do fertilizante (QNddF, kg.ha-1) e nitrogênio derivado dos resíduos (QNddR, kg.ha-1) em solo e planta; e carbono total no solo (C, Mg.ha-1). Em todos os anos, observou-se maior produtividade (p<0,05) e maior absorção de nitrogênio (p<0,05) no tratamento CQ em relação ao SQ. Considerando a quantidade de resíduos que permaneceu no sistema e seu conteúdo de Nt, o potencial estimado de reciclagem de N no sistema SQ foi de 65% do Nt contido na parte aérea da cultura. O potencial de perda de Nt foi estimado em 85% do nitrogênio da parte aérea no sistema CQ. Na colheita da cana-planta, a recuperação do QNddF no sistema solo-planta foi de 46,9kg.ha-1, sendo que 63,0% foi medido na parte aérea. Nos anos seguintes, observou-se uma diminuição exponencial do NddF recuperado na parte aérea da planta. No sistema SQ, o NddF recuperado no sistema solo-planta no segundo ano foi significativamente superior (p<0,05) que no sistema CQ. Aproximadamente 95% do NddR ficou imobilizado no solo, permanecendo no sistema no final da colheita da quarta cana-soca. Os conteúdos de carbono e nitrogênio nas frações do solo apresentaram valores crescentes na seguinte ordem: Fsa>Fom>Fl. A Fsa continha mais de 70% do C e do Nt do solo. O sistema de manejo dos resíduos não influenciou o conteúdo de carbono do solo, nem sua distribuição nas frações granulométricas. Na avaliação da colheita da última cana-soca (2002), o sistema SQ apresentou valores de Nt superiores (p<0,05%) em Fl e Fom na camada 0-15cm, e em Fom na camada 30-50cm. Os conteúdos de NddF e NddR nas frações do solo aumentaram na ordem Fsa>Fom>Fl. No sistema SQ, na colheita da primeira cana-soca em 1999, a ordem no conteúdo de NddF foi Fl>Fom>Fsa. No mesmo ano, a ordem no conteúdo de NddR foi Fl>Fsa>Fom. O enriquecimento em 15N dos resíduos gerados durante o ciclo da cana-planta explica os maiores conteúdos de 15N em Fl. / To evaluate during five years the effects of two trash management systems in a sugarcane crop, the traditional harvest system with trash burning before harvest (CQ) and an alternative system without trash burning (SQ), on stalk yield and nitrogen nutrition of the crop, and on the distribution in the soil-plant system of the nitrogen introduced by fertilizer and trash, an experiment was carried out in Piracicaba, SP, Brazil, with the following treatments fertilized at planting with 63kg.ha-1 of N: (T1) 15N-labeled ammonium sulfate (AS), harvested with SQ system, and after the first harvest received all the unlabeled trash from T2; (T2) unlabeled AS, harvested with the SQ system, and after the first harvest received all the 15N-labeled trash from T1; and (T3) 15N-AS, and harvested with the CQ system. Annually, at harvest, plants were divided in stalks, tips and residues; and the soil (<2000µm) was sampled in the 0-15, 15-30 and 30-50cm layers, and physically fractionated in particle sizes of 200-2000µm (Fl, light organic fraction, and Fp, heavy mineral fraction), 53-200µm (Fom, organomineral fraction) and <53µm (Fsa, silt-clay fraction). The evaluated variables were: stalk yield (Mg.ha-1); total nitrogen (Nt, kg.ha-1), nitrogen derived from fertilizer (NddF, kg.ha-1), and nitrogen derived from residues (NddR, kg.ha-1) in soil and plant; and total carbon in soil (C, Mg.ha-1). During all years, stalk yield and uptake nitrogen were higher (p<0.05) in the CQ than in the SQ system. Considering the quantity of residues that remained in the system and their Nt content, the estimated potential of N recycling for the system SQ was 65% of the Nt contained in the aboveground parts of the crop. For the CQ harvest system, the potential loss of N was estimated as 85% of N in the aboveground parts of the crop. In the cane-plant harvest, the recovery of NddF in the soil-plant system was of 46,9kg.ha-1 (63,0% were found in the aboveground part of the crop). In the following years, an exponential decrease of NddF recovered in the aboveground part of the plant was observed. In the SQ harvest system, the NddF recovered in the soil-plant system in the second year (first ratoon cane) was significantly higher (p<0.05) than in the CQ system. Approximately, 95% of NddR were immobilized in the soil, remaining in the system at the end of the crop of the fourth ratoon cane, four years after that it have been added. The contents of total carbon and nitrogen in the soil fractions presented growing values in the following order: Fsa>Fom>Fl. The fraction Fsa contained more than 70% of the total C and total N of the soil. The harvest system did not influence the soil carbon content neither his distribution in the fractions. At the fourth ratoon cane (2002), the SQ system presented values of Nt higher (p<0.05%) in Fl and Fom in the 0-15cm layer, and in Fom in the 30-50cm layer. The 15N-residues from the first crop cycle explain the higher content of 15N in Fl.

A opção por sistemas biológicos prevalece para o tratamento do esgoto sanitário. Nas décadas recentes, sistemas que possuem regiões e/ou zonas anaeróbia, anóxica e aeróbia têm-se mostrado como alternativas atraentes para remoção simultânea de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo. No entanto, os aspectos operacionais ainda merecem ser objeto de estudo para alcançar desempenho otimizado. Nesse cenário, com intuito de comparar alternativas para a operação das unidades de tratamento de esgoto, o presente trabalho propôs-se a estudar estratégias operacionais associadas ao monitoramento, em tempo real, sem adição de fonte externa de carbono, para um reator aerado não compartimentado com crescimento suspenso e fluxo contínuo precedido de reator anaeróbio. O sistema experimental, em escala de bancada, era constituído de um reator anaeróbio, com volume útil de 43,54 L, e reator aerado, com volume útil de 68,07 L; sendo que este era formado por sete setores, em série, sem separação física. O estudo foi dividido em duas etapas: I - estudo da variação dos volumes da região aerada e da não aerada; II - estudo da aeração intermitente com ciclo de aeração/agitação pré-fixado e controlado em tempo real por sistema informatizado. Em todas as Etapas do estudo ocorreu elevada remoção de DBO e conversão de NTK para nitrato, contudo não se conseguiu obter desnitrificação em nível desejado. O uso de reatores com setores sequenciais sem divisão física (Etapa I) dificultou a obtenção de regiões distintas predominantemente anóxica e aeróbia, comprometendo a remoção de nitrogênio (principalmente a desnitrificação). A maior eficiência média de remoção de nitrogênio alcançada no reator aerado foi de 35,6% (Etapa II), quando o reator era operado com aeração intermitente sendo o ciclo de aeração/agitação controlado em tempo real. A estratégia de operação com aeração intermitente, estudada na Etapa II, favoreceu a remoção de nitrogênio. A aeração intermitente demonstrou ser uma opção promissora comparada à aeração contínua em setores específicos do reator. O controle automatizado e informatizado em tempo real dos ciclos de aeração/agitação pode ser aplicado no aperfeiçoamento da operação dos sistemas de tratamento de esgoto sanitário. / The option of biological systems prevails for the treatment of sewage waste and in recent decades, systems that have anaerobic, anoxic, aerobic regions and / or zones have proven attractive for simultaneous removal of organic matter, nitrogen and phosphorus. However, the operational aspects still deserve to be studied in order to achieve the optimized performance of these systems. In this scenario, in order to compare alternatives for the operation of sewage treatment plants, the present work aimed to study operational strategies associated with monitoring, in real time, without the addition of external carbon source, for a non-compartmentalized aerated reactor with growth suspended and continuous flow preceded by anaerobic reactor. The experimental system in bench scale consisted of an anaerobic reactor, with a volume of 43.54 L and an aerated reactor, with a volume of 68.07 L; consisting of seven sectors, in series, without physical separation. The study was divided into two stages: I - study of the variation of the volume of the aerated and non-aerated regions; II - study of intermittent aeration with cycle of aeration/agitation controlled by a pre-fixed time interval; and controlled in real time by a computerized system. In all Stages of the study high BOD removal and conversion of TKN to nitrate occurred, but were unable to obtain denitrification at desired level. The use of reactors with sequential sectors without physical division (Stage I) made it difficult to obtain predominantly distinct anoxic and aerobic regions, compromising the removal of nitrogen (mainly the denitrification). The highest average removal efficiency of nitrogen attained in aerated reactor was 35.6% when the reactor was operated with intermittent aeration with aeration cycle controlled in real time. The operation strategy with intermittent aeration, studied in Stage II, favored the removal of nitrogen. The intermittent aeration proved to be a promising option compared to continuous aeration in specific sectors of the reactor. The automated and computerized control in real-time of the aeration / agitation cycles can be applied in improving the operation of sewage waste treatment systems.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-06-05T14:40:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Schardosin, Janaina.pdf: 3840457 bytes, checksum: ffe3148238384650d2997e09aff27ed0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T14:40:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Schardosin, Janaina.pdf: 3840457 bytes, checksum: ffe3148238384650d2997e09aff27ed0 (MD5) Previous issue date: 2018-04-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de humificação, conversão de resíduos orgânicos em húmus, é um fator importante na compreensão da dinâmica da matéria orgânica. A sua quantificação, é fundamental para o estudo da evolução química dessa substância. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as amostras de ácidos húmicos (AHs) e quantificar o grau de humificação do solo e das frações físicas (por tamanho de partículas). As análises de Espectroscopias de Fluorescência de Raios X por Dispersão de Comprimento de Onda, Fluorescência na região do Visível, Espectroscopia Vibracional na região de Infravermelho e de Absorção na região do Ultravioleta e Vísivel, Espectrocospia Raman, acompanhadas das técnicas de Análise Térmica, Microscopia Eletrônica de Varredura com Canhão Eletrônico por Efeito de Campo e Espalhamento Dinâmico da Luz foram utilizadas. A quantificação do grau de humificação mostrou que AHs extraídos da profundidade (10- 20 cm) possuem estruturas aromáticas mais condensadas. A fração de AH que apresentou maior grau de humificação foi a extraída do solo com a adição de calagem, o que demonstra uma influência do calcário na aceleração do processo de humificação. O estudo das frações granulométricas do solo, determinou, com espectroscopia de infravermelho, os atributos orgânicos que estão associados as frações do solo e, que a maioria dos minerais presentes nas frações granulométricas, foram identificados como sendo caulinita, haloisita, quartzo e gibbsita. Já para o estudo da humificação dos AHs extraídos das frações granulométricas, a quantificação do grau de humificação, do maior para o menor, é procedente da fração silte, seguidos da fração argila e, por fim, a fração areia. / The humification process, conversion of organic waste into humus, is an important factor to understand the organic matter dynamics. Its quantification is vital for the study of this substance chemical evolution. This study aimed at characterizing humic acid (HA) samples and quantify the degree of soil humification and physical fractions (particle size). The analysis of Spectroscopies of wavelenght dispersive X-ray fluorescence, visible fluorescence, vibrational infrared region, ultraviolet and visible light absorption and Raman along with the techniques of Thermal Analysis, scanning electron microscopy with field effect gun and dynamic light scattering were employed. The humification degree quantification revealed that the HA extracted from the 10-20cm depth presented more polycondensed structures. The HA fraction that presented the highest humification degree was extracted from the soil with the addition of liming, which demonstrates the limestone influence in the acceleration of the humification process. The study of the soil granulometric fractions determined, with infrared spectroscopy, the organic properties that are associated to soil fractions and that most of the minerals present in the granulometric fractions, were identified as kaolinite, halloysite, quartz and gibbsite.The study of the humification in the HA extracted from the granulometric fractions quantified the humification degree and revealed the highest values in the silt fraction followed by the clay fraction and, finally, the lowest values were found in the sand fraction.

Orientador: Maria Helena Moraes / Banca: Sérgio Lázaro de Lima / Banca: Leandro Borges Lemos / Banca: Isabella Clerici de Maria / Banca: Antonio Costa / Resumo: 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... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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) / Doutor

A dinâmica da matéria orgânica particulada (MOP) nos oceanos, desde sua formação até seu consumo/exportação, é um elo importante no ciclo biogeoquímico do carbono e elementos associados, que ganhou importância nas últimas décadas devido ao aumento do CO2 antropogênico. Para melhorar os modelos e as previsões climáticas, projetos oceanográficos investigam os fatores que influenciam na dinâmica da MOP, sobretudo em regiões produtivas e representativas em escala global. No Atlântico Sul, a região mais produtiva é ao largo do continente africano, devido à contínua ressurgência de borda leste. Entretanto, regiões hidrograficamente dinâmicas também podem contribuir com elevadas taxas de produção dependendo das condições ambientais, cuja importância no reservatório de MOP ainda é desconhecida. Este trabalho tem como objetivo estudar a dinâmica do MOP em suspensão em duas regiões também produtivas do Atlântico Sudoeste: (i) o setor externo da Margem Continental Sudeste Brasileira (Capítulo 1); e (ii) o setor Austral ao sul de 30ºS (Capítulo 2). São discutidos os efeitos das condições oceanográficas no reservatório de MOP e seus padrões interanuais de distribuição geográfica. / The dynamics of particulate organic matter (POM) in the oceans, from its formation to its consumption/export, is an important link in the biogeochemical cycle of carbon and associated elements, which gained importance in the last decades due to increase of anthropogenic CO2. To improve models and climate predictions, oceanographic projects investigate the factors that influence the POM dynamics, especially in productive and representative regions on a global scale. In the South Atlantic, the most productive region is off the African continent, due to permanent Eastern Boundary upwelling. However, dynamic hydrographic regions can also provide with high production rates depending on environmental conditions, whose importance in the POM reservoir is still unknown. This work aims to study the suspended POM dynamics in two productive regions of the southwest Atlantic: (i) the outer Brazilian Southeast Continental Margin (Chapter 1); and (ii) the Austral sector south of 30ºS(Chapter 2). The effects of different oceanographic conditions in the POM reservoir, their interannual pattern and geographic distribution are discussed.

O objetivo deste trabalho foi estudar a aplicação de reator anaeróbio serial (RAS) no processamento de vinhaça de cana-de-açúcar para a remoção de matéria orgânica e produção de biogás, submetido ao aumento gradativo de carregamento orgânico. Para tanto, foi utilizado um reator composto por quatro câmaras em série denominadas C1, C2, C3 e C4, com capacidade de 5 L cada, totalizando um volume de 20 L. A primeira etapa do trabalho (Etapa 1) consistiu na operação e monitoramento do reator RAS partindo-se da aplicação da carga orgânica volumétrica (COV) de 0,5 kg DQO m-3.d-1 até a obtenção da COV de 2,5 kg DQO m-3.d-1. Na segunda etapa (Etapa 2) foram operados reatores em batelada sequencial, simulando a operação contínua do reator RAS, visando estudar o efeito do aumento de taxas de carregamento orgânico aplicado. O reator RAS operou sob baixos valores de COVglobal e COALglobal aplicados na Etapa 1, obtendo-se máximas de 2,50 kg DQO m-3.d-1 e 0,167 kg STV m-3.d-1, respectivamente. Os resultados obtidos da Etapa 1 indicam satisfatória remoção global média de matéria orgânica na forma de DQO, superiores a 90 %, propiciada pela adaptação da biomassa ao longo dos reatores sequenciais. O metano apresentou-se como o gás predominante na composição do biogás produzido, com valores acima de 75 %, que confirmam o estabelecimento do sistema metanogênico pleno. Em todos os compartimentos dos reatores sequenciais verificou-se maior abundância relativa para os domínios Archaea e Bacteria os gêneros Methanosaeta, produtores de metano e, T78, responsável pela degradação de açúcares, respectivamente. Principalmente para os reatores C3 e C4, observou-se adaptação de algumas populações para ambos os domínios Bacteria e Archaea indicado pelo menor índice de diversidade e aumento da dominância. O aumento das taxas de carregamento orgânico aplicado ao lodo, estipuladas nos ensaios em batelada na Etapa 2, propiciou o aumento dos valores de carga orgânica aplicada para todos os reatores. Com o aumento do carregamento orgânico aplicado, observa-se o aumento e acúmulo de ácidos orgânicos para todas as fases dos ensaios, principalmente o acético. A produção de metano foi significativa na operação dos reatores em batelada, principalmente em C1. De forma geral, os resultados obtidos demonstraram o bom desempenho do processamento da vinhaça de cana-de açúcar em reator compartimentado tipo RAS para a remoção de matéria orgânica e produção de biogás. / The aim of this study was to investigate the application of an anaerobic serial reactor (ASR) in the sugarcane stillage processing for the removal of organic matter and biogas production, submitted to the gradual increase in organic loading rate. ASR reactor consisted of four reactors operated in series (C1, C2, C3 and C4), each with a reaction volume of 5 L (total volume of 20 L). The first step (Step 1) consisted of reactor operation and monitoring; organic loading rate was gradually increased from 0.5 kg COD m-3d-1 up to 2.5 kg COD m-3 d-1. In the second step (Step 2), sequential batch reactors were operated, simulating the continuous ASR reactor operation, aiming to study the effect of the increase of organic load applied to sludge (OLS). The ASR reactor operated under low values of COVglobal and COALglobal applied in Step 1, obtaining a maximum 2.50 kg COD m-3d-1 and 0.167 kg TVS/m-3d-1, respectively. The results obtained from Step 1 indicated satisfactory removal of the global average organic matter in the form of COD more than 90 %, caused by adaptation of the biomass along the sequential reactors. Methane appeared to be the predominant gas in biogas composition, with values above 75%, which confirmed the establishment of the full methanogenic system. In all compartments of the sequential reactors, there was a higher relative abundance for the domains Archaea and Bacteria of the genera Methanosaeta, methane producers, and T78, which is responsible for degradation of sugars, respectively. Especially for the reactors C3 and C4, the adaptation of some populations for both domains Bacteria and Archaea indicated was observed by the lower diversity index and increase in dominance. The increase of the organic loading rates applied to the sludge, as established in the batch tests, increased the organic load values applied to all reactors. With the increase of organic loading applied, an increase in the accumulation of organic acids, mainly acetic, for all stages and the batch tests. Methane production was significant in the operation of batch reactors, mainly in the C1. In general, the results obtained showed good performance of the processing of the sugarcane stillage in serial reactor (ASR) for the removal of organic matter and biogas production.