Memoria para optar al título profesional de: Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / En la región del Bosque Esclerófilo, se analizó la variación de materia orgánica del suelo mediante fraccionamiento físico y químico, en cuatro situaciones vegetacionales esclerófilas con diferentes gradientes de perturbación antrópica, desde una situación menos perturbada (Peumo) (Cryptocarya alba (Mol.) Looser), hasta otras con mayor grado de perturbación PLQ (Peumo-Litre-Quillay) (Lithraea caustica (Mol.)) Hook et Arn. (Quillaja saponaria (Mol.)), QTCc (Quillay-Tevo-Colliguay bajo cobertura colliguay) (Retanilla trinervia (Gillies et Hook.) Hook. et. Arn. (Colliguaja odorífera Mol.), E (Espino bajo copas) (Acacia caven (Mol.) Mol. Se determinó la variación de materia orgánica particulada (MOP) del suelo en las fracciones fina (limo+arcilla) y gruesa (arena) a dos profundidades: 0-6 y 6-12 cm. También se determinó el carbono asociado a ácidos húmicos (CAH) y carbono asociado a ácidos fúlvicos (CAF) en ambas profundidades. Estas propiedades fueron evaluadas mediante la obtención de muestras compuestas de suelo. La MOP se determinó mediante pérdida de peso por calcinación a 650 ºC. El CAH y CAF se determinaron mediante el método de Kononova y colorimetría según Rheim Ulrich. El mayor porcentaje de materia orgánica (13,75%) se encontró bajo P en la fracción fina del suelo y en el rango de profundidad 0-6 cm del suelo. Los valores más bajosse encontraron en E (6,43%), los cuales fueron significativamente menores (p<0,05) que el resto de las situaciones estudiadas. En la fracción gruesa (arena) no se encontraron diferencias significativas entre las situaciones vegetacionales ni entre profundidades (0-6 y 6-12cm), sin embargo E fue la situación vegetacional que mostró los más altos porcentajes de MOP (2,39% y 2,16% en las profundidades antes indicadas). Los mayores porcentajes de CAH se encontraron en PLQ (2,7%). En contraste, los menores valores se encontraron bajo E (0,81%). Para el caso del CAF, QTCc representó la mayor contribución a esta fracción (1,7%) y, al igual que en la fracción húmica, E representó la menor contribución (0,74%). Estos resultados se asocian de manera adecuada a la tendencia de perturbación analizada,a excepción de E al obtener mayores niveles de materia orgánicaen fracción gruesa y QTCc en CAF en 0-6 y 6- 12 cm de profundidad del suelo. El fraccionamiento físico o químico de la materia orgánica permite obtener información específica sobre la calidad del suelo, por lo tanto estas fracciones de la materia orgánica fracción fina y CAH pueden ser utilizados como indicadores de perturbación de los ecosistemas analizados.

A avaliação global de sistemas pecuários com intuito de definir o manejo que associa produção animal e manutenção ou aumento nos estoques de carbono no solo e baixas emissões de gases de efeito estufa (GEE) é importante para a sustentabilidade dos sistemas. O estudo foi desenvolvido com objetivo de avaliar o potencial de aquecimento global (PAG) das ofertas de forragem de 4, 8, 12 e 16% (kg matéria seca 100 kg peso vivo-1 dia-1) em um campo nativo no bioma Pampa. O campo nativo foi manejado com as ofertas de forragem por 30 anos. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso com duas repetições. As emissões de metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo foram avaliadas através do método das câmaras estáticas durante dois anos. As amostras de solo para determinação dos teores e estoques de carbono orgânico foram coletadas em camadas estratificadas até 100 cm de profundidade, em quatro trincheiras por repetição. A contribuição das excretas dos bovinos na emissão de N2O foi estimada com base em um experimento estabelecido no local. Para isso, urina e esterco proporcionais a um evento de dejeção dos bovinos foram aplicados nas ofertas de forragem de 4 e 12% e os fluxos de N2O foram mensurados durante um ano. O fator de emissão (FE) de N2O não diferiu entre as ofertas de forragem, mas diferiu entre as excretas (p≤0,05). O FE de N2O para urina (0,74%) e esterco (0,08%) de bovinos criados no campo nativo foi menor que o valor de 2% definido pelo IPCC. Os resultados reforçam a necessidade de distinção entre os FE de N2O para urina e esterco de bovinos e da definição de FE nacionais. O estoque de carbono do solo na camada de 0-100 cm foi maior na oferta de forragem de 8% (135,7 Mg C ha-1), não diferindo da oferta de 12% (124,2 Mg C ha-1) e 16% (122,2 Mg C ha-1), mas sendo 20 Mg C ha-1 superior a oferta de 4%. As emissões anuais de N2O (0,19 kg N ha-1) e CH4 (1,53 kg C ha-1) foram baixas, não havendo distinção entre as ofertas de forragem na média dos dois anos. A oferta de forragem de 8% apresentou o menor PAG (-442 kg CO2eq ha-1 ano-1) e a menor intensidade de emissão de gases de defeito estufa (-3,5 kg CO2eq kg ganho de peso vivo-1). A emissão de metano entérico dos bovinos e a taxa de sequestro de carbono foram os principais componentes do PAG nos sistemas pecuários avaliados. Os resultados deste estudo demonstraram que a utilização das ofertas de forragem de 8% pode promover aumento no estoque de carbono no solo do campo nativo em relação a utilização da oferta de 4%. A oferta de forragem de 4% é prejudicial ao campo nativo e pode promover perdas de carbono no solo. A oferta de forragem de 8% associou produção animal e baixa emissão de GEE, caracterizando que os benefícios ambientais pela produção animal em campo nativo no bioma Pampa são intensificados pela adoção de carga animal adequada. / Overall assessment of livestock systems in order to define the management that combines animal production and maintenance or increase in soil carbon stocks and low greenhouse gases (GHG) emissions is important for systems sustainability. The study was performed to determine the global warming potential (GWP) of forage allowance of 4, 8, 12 and 16% (kg dry matter 100 kg animal live weight-1 day-1) in a native grassland, biome Pampa. Native grassland was managed with forage allowance during 30 years. Experimental design was randomized blocks, with two replicates. Methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions were evaluated by static chamber for two years. Soil samples to evaluate organic carbon concentration and stocks were collected in stratified layers up to 100 cm deep in four trenches by repetition. Cattle excreta contribution on N2O emissions were estimated by an experiment established at the same site. For this, urine and dung, proportional to one cattle event, were applied in 4 and 12% forage allowance and N2O fluxes were measured over a year. Emission factor (EF) of N2O did not differ between forage allowance, but differed between the excreta type (p≤0.05). N2O EF for urine (0.74%) and dung (0.08%) was smaller than 2% preconized by IPCC. The results reinforce that is necessary disaggregate excreta emission factor into urine and dung. Total carbon stock in 0-100 cm was higher in the 8% forage allowance (135.7 Mg C ha-1), not differing from the 12% (124.2 Mg C ha-1) and 16% (122,2 Mg C ha-1), but was 20 Mg C ha-1 higher than the forage allowance of 4%. Cumulative emissions of N2O (0.19 kg N ha-1) and CH4 (1.53 kg C ha-1) were low, with no difference among forage allowance on the average of two years. The 8% forage allowance showed the lowest GWP (-442 kg CO2eq ha-1 yr-1) and the lowest GHG intensity (-3.5 kg CO2eq kg animal live weight-1). CH4 production from enteric fermentation and carbon sequestration rate were the main components of PAG. Result suggests that 8% forage allowance may promote an increase in soil carbon stock in native grassland in relation to use of the forage allowance 4%. Forage allowance of 4% is prejudicial to native grassland and can promote soil carbon losses. Forage allowance of 8% associated animal production and low GHG emissions, featuring environmental benefits for livestock production on native grassland in Pampa biome are enhanced by adoption of appropriate stocking.

Apesar do conhecimento que se tem sobre a erosão nas terras cultivadas brasileiras, existem situações de uso e manejo do solo que precisam ser mais bem estudadas. Com isto em mente, realizou-se este trabalho de pesquisa com o objetivo de investigar a erosão hídrica pluvial do solo, provocada por chuva artificial, em área de campo nativo submetida ao cultivo de milho (Zea mays, L), usando os preparos de solo escarificação e semeadura direta e as adubações mineral e orgânica. O estudo foi desenvolvido na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), sobre um Argissolo Vermelho franco-arenoso com 0,13 m m-1 de declividade. Realizaram-se testes de erosão com chuva simulada logo a seguir a implantação dos tratamentos e a semeadura do milho e 75 dias mais tarde, no estádio de pendoamento da cultura, ambos na intensidade de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h, usando o aparelho simulador de chuva de braços rotativos. Os resultados evidenciaram que os tratamentos influenciaram o desenvolvimento da cultura e as perdas por erosão. O milho desenvolveu-se melhor na escarificação, independentemente do tipo de adubação. A perda de solo ocorreu somente na escarificação e no primeiro teste de chuva, em quantidade pequena, independentemente do tipo de adubação. A perda de água, de matéria orgânica e de nutrientes ocorreu em todos os tratamentos e testes de chuva, em quantidade variada, em geral sendo maior na semeadura direta e no primeiro teste de chuva. O pH da enxurrada foi pouco afetado por qualquer das situações, enquanto que a condutividade elétrica e as concentrações médias de matéria orgânica e nutrientes foram marcantemente influenciadas tanto pelos tratamentos quanto pelos testes de chuva, diretamente influindo as quantidades totais dos referidos constituintes removidas pela erosão. As quantidades totais finais de nutrientes perdidas por erosão foram maiores para o potássio na adubação orgânica e na adubação mineral, para o fósforo na adubação mineral e para o nitrogênio na adubação orgânica e na adubação mineral, nesta ordem de valores decrescentes e todos na semeadura direta. A perda de nutrientes determinada no estudo implicou alto valor financeiro estimado necessário para repor ao solo os adubos perdidos pela erosão. / Despite the knowledge that exists on erosion in Brazilian’s cultivated lands, there are situations of soil use and management that need be studied better. With this in mind, it was realized this research work with the objective of investigating soil erosion by rainfall, provoked by artificial rain, in an area of native pasture seeded to corn (Zea mays, L.), using reduced- and no-tillage and mineral and organic fertilization. The study was developed at the Agriculture Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul - EEA/UFRGS, in Eldorado do Sul (RS), over a sandy loam, 0.13 m m-1 slope steepness Ultisol. Simulated rainfall, erosion tests were accomplished soon after treatments establishment and corn seeding and 75 days later, at corn tasseling, both at 64 mm h-1 rainfall intensity and for 1.5-hour duration. The results showed that crop development and erosion losses were influenced by treatments. Corn developed a little better under reduced-tillage, regardless of fertilization type. Soil loss occurred only under reduced-tillage and in the first rainfall test, in small amount, regardless of fertilization type. Water, organic matter, and nutrients losses occurred in all treatments and rainfall tests, in varied amounts, in general being higher under no-tillage and in the first rainfall test. The pH of the runoff was little affected by any of the situations, while the electric conductivity and the average concentrations of organic matter and nutrients were greatly influenced by both treatments and rainfall tests, directly influencing the total amounts of the referred constituents removed by erosion. The total, final amounts of nutrients lost by erosion were higher for potassium in organic and in mineral fertilization, for phosphorous in mineral fertilization, and for nitrogen in organic and in mineral fertilization, in this order of decreasing values and all under no-tillage. The nutrients loss determined in the study implied high estimated monetary value needed for reposing to the soil the fertilizers lost by erosion.

Poucos estudos descrevem adequadamente as características e capacidade produtiva dos ecossistemas campestres do Bioma Pampa associadas a Neossolos Litólicos derivados de basalto. Esse estudo foi desenvolvido sobre um campo natural no município de Santana do Livramento, região da Campanha do RS e objetivou descrever a diversidade florística e estrutural dessa fisionomia campestre e compreender sua dinâmica produtiva associada ao desempenho animal. O levantamento florístico identificou 232 espécies pertencentes a 40 famílias botânicas, com predominância de Poaceae e Asteraceae. Os Índices de Diversidade de Shannon-Wiener e de Equidade de Pielou foram de 3,00 e 0,874, respectivamente. O percentual de solo descoberto e de afloramentos rochosos representou 19,3% da área. A análise multivariada indicou a existência de apenas dois diferentes padrões de vegetação, com alto grau de agregação interna, os quais determinam a variabilidade estrutural do pasto. Um padrão é caracterizado pela presença de espécies de porte mais alto em locais de solos mais profundos e outro padrão com espécies de menor altura e menor massa de forragem associado aos solos mais rasos. O desenvolvimento de novilhas Hereford entre os 15 e 25 meses de idade apenas a campo (Tratamento 1) ou com a utilização estratégica de suplementação proteico ou proteico-energética (Tratamento 2), bem como das características produtivas do pasto, foram avaliados num delineamento de blocos casualizados, com três repetições. Utilizou-se pastoreio contínuo com carga variável para manter uma oferta média de forragem superior a 13% do peso vivo/dia. Os diferentes padrões de fisionomia identificados “a priori” como aberto, fechado, macio e indecorum se caracterizaram por massas de forragem médias de 547, 1552, 3053 e 829 kg/ha de matéria seca, altura média de 3,3, 8,6, 16,5 e 5,5 cm e ocuparam 32, 52, 12 e 4% da área, respectivamente. As taxas de acúmulo de matéria seca do pasto foram de 27; 14; 3 e 17 kg/ha/dia para o verão, outono, inverno e primavera, respectivamente. Bons ganhos médios diários foram obtidos no outono e primavera, mas no inverno o desempenho foi afetado negativamente pela alta percentagem de material morto na forragem. O desempenho médio não diferiu entre os tratamentos, e as novilhas chegaram aos dois anos com um escore de condição corporal de 3,2 e peso médio de 337 kg, permitindo atingir 100% de prenhez. / Few studies had adequately described the characteristics and productive capacity of natural grasslands associated to shallow basaltic soils in Pampa Biome. This study was carried out on natural pasture at Santana do Livramento municipality, in the Campanha region of Rio Grande do Sul, Brazil aiming to describe their floristic and structural diversity and to understand the productivity dynamics associated with animal performance. 232 vegetal species from 40 botanical families were identified in the floristic survey, with predominance of Poaceae and Asteraceae. The Shannon-Wiener Diversity and Equability Pielou Indexes were 3,00 and 0,874, respectively. Bare soil and rock outcrop represents 19,3% of surface area. Multivariate analysis revealed only two different pattern of vegetation, both with high degree of internal aggregation, determining the structural variability of the pasture. One characterized by the presence of tall species and associated with deep soils and the other in the shallow soils and presence of prostrated species. The evaluation of agronomic characteristics of the pasture and the effect of mineral supplementation or not on the development of Hereford heifers during the period between 14 and 25 month of age were tested in a completely randomized block design with three replicates. Continuous grazing with variable stocking rate was used in order to maintain minimal forage allowance of 13% of live weight/day. Different physiognomic patterns identified "a priori" as "open", "closed", "soft" and "indecorum", were characterized respectively by dry matter mass of 547, 1552, 3053 e 829 kg/ha and 3,3, 8,6, 16,5 e 5,5 cm of average high and occupied 32, 52, 12 and 4% of the entire grassland surface. Independent of the vegetation patterns measured accumulation forage rates were 27, 14, 3 and 17 kg/ha of dry matter, in summer, autumn, winter and spring, respectively. Good live weight daily gains were obtained during autumn and spring but the high percentage of dead material in the forage on offer during winter affected negatively the animal performance in this season. Average animal performance was not affected by supplementation treatment and all heifers reached two years age whit a body score condition of 3,2 and 337 kg of average weight that allow to attain 100% of pregnancy.

A província Paraná é a segunda maior província vulcânica continental do mundo cobrindo áreas do Brasil, Uruguai, Argentina e Paraguai com basalto, andesito basáltico, dacito, riodacito, riolito e localmente rochas piroclásticas. No Cretáceo, o ambiente na Bacia sedimentar do Paraná era desértico com campos de dunas (Formação Botucatu). O evento magmático recobriu expressiva porção deste deserto, gerando um dos maiores aquíferos confinados do mundo, o aquífero Guarani. Além da Formação Botucatu, as demais unidades da Bacia do Paraná também foram afetadas pela alta temperatura dos diques que conduziram a lava para a superfície. O craqueamento do querogênio presente em algumas Formações gerou gás metano (CH4) que migrou através da bacia. Ao atingir derrames de lava em resfriamento (~1000 ºC) o metano desencadeou a formação de paralavas. Estas rochas apresentam longos e curvos fenocristais de clinopiroxênio (até 10 cm), plagioclásio (~1 cm), magnetita, apatita e matriz vítrea. A maior ocorrência de paralavas está no sudoeste do Paraná. Os teores de cobre nestas rochas são mais elevados (>600 ppm) que a média nos basaltos hospedeiros (~207 ppm). De maneira indireta, o calor residual do vulcanismo também afetou as águas do aquífero Guarani desencadeando eventos hidrotermais com fluidos essencialmente constituídos por água quente e vapor (~150 ºC). Este fluido atravessou os derrames vulcânicos carregando consigo areia inconsolidada (fluidizada) proveniente da Formação Botucatu. Estas areias, deixadas como resíduo ao longo do caminho dos fluidos hidrotermais formaram diques, sills e camadas que foram lentamente silicificadas. Em alguns casos estas estruturas migram lateralmente para agregados de ágata ou quartzo. Brechas hidrotermais, constituídas por fragmentos de basalto amigdaloidal, ocorrem no topo dos derrames e são cimentadas por areia silicificada. A sequência repetida de eventos hidrotermais alterou minerais primários dos basaltos formando argilo-minerais (esmectita e celadonita). Neste processo, o cobre foi liberado da estrutura cristalina dos minerais, principalmente magnetita, remobilizado e depositado em cavidades e na superfície de disjunções colunares. A alteração hidrotermal sobre os derrames vulcânicos culminou na geração dos maiores depósitos de ametista do mundo (e.g., distrito mineiro de Ametista do Sul). Cobre nativo e depósitos de ametista ocorrem associados à assembleia de minerais de baixa temperatura (até 150 ºC) e a variação δ65Cu do cobre nativo (-0.59 ‰ a 1.89 ‰) é compatível com razões isotópicas de depósitos hidrotermais e enriquecimento supergênico. Os eventos intempéricos, principalmente do Quaternário, remodelaram os derrames e destacaram na superfície sílica gossans, guias prospectivos de depósitos de ametista e de cobre nativo. Os sílica gossans apresentam formas poligonais, concentração de argilo-minerais e óxidos de ferro, presença de areia silicificada, formação de banhados e mudança abrupta de vegetação, além de anomalias gamaespectrométricas negativas (%K, eU e eTh) que se intensificam sobre áreas com depósitos de ametista. Dentro do sílica gossan as esmectitas apresentam maiores teores de Mg enquanto fora da estrutura, no mesmo derrame, as esmectitas são enriquecidas em K. Estas estruturas ocorrem aos milhares desde o sul até o norte da província e representam uma nova fronteira para depósitos de ametista e cobre nativo na província vulcânica Paraná. / The Paraná volcanic province is the second largest continental province in the world covering areas in Brazil, Uruguay, Argentina and Paraguay mainly with basalt, basaltic andesite, dacite, rhyolite and rhyodacite. In the Cretaceous, the environment in the Paraná sedimentary basin was desert with dune fields (Botucatu Formation). A significant portion of this desert was covered with hundreds of horizontal lava flows generating the Guarani aquifer, one of the largest confined aquifer in the world. The Paraná Basin was affected by the high temperature of the dikes that led the lava to the surface. The cracking of kerogen in some formations generated methane (CH4) that migrated across the basin untill reaching the lava flows that were cooling (~ 1000 °C) and triggered the formation of paralavas. These rocks display native copper mineralization, long and curved clinopyroxene phenocrysts (up to 10 cm), plagioclase (~ 1 cm), magnetite, apatite and glass matrix. The greater occurrence of paralavas is in southwestern of Paraná and has higher copper content (> 600 ppm) than the average host basalts (~ 207 ppm). The residual heat of volcanism affected the Guarani aquifer waters triggering hydrothermal events with fluids consisting essentially of boiling water and vapour (~ 150 °C). The hydrothermal fluid crossed the flows of volcanic pile carrying away large portions of unconsolidated sand from the Botucatu Formation. Along the path of the hydrothermal fluid these sands were left as a residue forming dikes, sills and layers which were slowly silicified. In some cases, they migrate laterally into aggregates of quartz and agate. Hydrothermal breccias, consisting of amigdaloidal basalt fragments occur at the top of the flows and are cemented by silicified sand. The repeated sequence of hydrothermal events altered the primary minerals of basalts forming clay minerals (smectite and celadonite). In this process, copper was released from the crystal structure of minerals (e.g., magnetite), remobilized and deposited in cavities and along the surfaces of columnar joints. This alteration of the volcanic flows resulted in the generation of the world's largest amethyst deposits (e.g., Ametista do Sul mining district). Native copper and amethyst deposits occur associated with low-temperature mineral assembly (up to 150 °C) and the δ65Cu variation of native copper (-0.59 ‰ to 1.89 ‰) is compatible with isotopic ratios of hydrothermal deposits and supergene enrichment. The weathering events mainly in the Quaternary reshaped the flows and highlighted silica gossans on the surface, the prospective guides of native copper mineralizations and amethyst deposits. They have polygonal shapes, concentration of clay minerals and iron oxides, presence of silicified sand, formation of altitude ponds and abrupt change in vegetation. Silica gossans have negative gamma-spectrometric anomaly (% K, eU and eTh) that intensify over areas with amethyst deposits. Within the silica gossan the smectites are enriched in Mg while outside silica gossan the smectite is enriched in K. Thousands of silica gossans occur in the province and represent a new frontier for native copper mineralizations and amethyst deposits in the Paraná volcanic province.

A avaliação global de sistemas pecuários com intuito de definir o manejo que associa produção animal e manutenção ou aumento nos estoques de carbono no solo e baixas emissões de gases de efeito estufa (GEE) é importante para a sustentabilidade dos sistemas. O estudo foi desenvolvido com objetivo de avaliar o potencial de aquecimento global (PAG) das ofertas de forragem de 4, 8, 12 e 16% (kg matéria seca 100 kg peso vivo-1 dia-1) em um campo nativo no bioma Pampa. O campo nativo foi manejado com as ofertas de forragem por 30 anos. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso com duas repetições. As emissões de metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo foram avaliadas através do método das câmaras estáticas durante dois anos. As amostras de solo para determinação dos teores e estoques de carbono orgânico foram coletadas em camadas estratificadas até 100 cm de profundidade, em quatro trincheiras por repetição. A contribuição das excretas dos bovinos na emissão de N2O foi estimada com base em um experimento estabelecido no local. Para isso, urina e esterco proporcionais a um evento de dejeção dos bovinos foram aplicados nas ofertas de forragem de 4 e 12% e os fluxos de N2O foram mensurados durante um ano. O fator de emissão (FE) de N2O não diferiu entre as ofertas de forragem, mas diferiu entre as excretas (p≤0,05). O FE de N2O para urina (0,74%) e esterco (0,08%) de bovinos criados no campo nativo foi menor que o valor de 2% definido pelo IPCC. Os resultados reforçam a necessidade de distinção entre os FE de N2O para urina e esterco de bovinos e da definição de FE nacionais. O estoque de carbono do solo na camada de 0-100 cm foi maior na oferta de forragem de 8% (135,7 Mg C ha-1), não diferindo da oferta de 12% (124,2 Mg C ha-1) e 16% (122,2 Mg C ha-1), mas sendo 20 Mg C ha-1 superior a oferta de 4%. As emissões anuais de N2O (0,19 kg N ha-1) e CH4 (1,53 kg C ha-1) foram baixas, não havendo distinção entre as ofertas de forragem na média dos dois anos. A oferta de forragem de 8% apresentou o menor PAG (-442 kg CO2eq ha-1 ano-1) e a menor intensidade de emissão de gases de defeito estufa (-3,5 kg CO2eq kg ganho de peso vivo-1). A emissão de metano entérico dos bovinos e a taxa de sequestro de carbono foram os principais componentes do PAG nos sistemas pecuários avaliados. Os resultados deste estudo demonstraram que a utilização das ofertas de forragem de 8% pode promover aumento no estoque de carbono no solo do campo nativo em relação a utilização da oferta de 4%. A oferta de forragem de 4% é prejudicial ao campo nativo e pode promover perdas de carbono no solo. A oferta de forragem de 8% associou produção animal e baixa emissão de GEE, caracterizando que os benefícios ambientais pela produção animal em campo nativo no bioma Pampa são intensificados pela adoção de carga animal adequada. / Overall assessment of livestock systems in order to define the management that combines animal production and maintenance or increase in soil carbon stocks and low greenhouse gases (GHG) emissions is important for systems sustainability. The study was performed to determine the global warming potential (GWP) of forage allowance of 4, 8, 12 and 16% (kg dry matter 100 kg animal live weight-1 day-1) in a native grassland, biome Pampa. Native grassland was managed with forage allowance during 30 years. Experimental design was randomized blocks, with two replicates. Methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions were evaluated by static chamber for two years. Soil samples to evaluate organic carbon concentration and stocks were collected in stratified layers up to 100 cm deep in four trenches by repetition. Cattle excreta contribution on N2O emissions were estimated by an experiment established at the same site. For this, urine and dung, proportional to one cattle event, were applied in 4 and 12% forage allowance and N2O fluxes were measured over a year. Emission factor (EF) of N2O did not differ between forage allowance, but differed between the excreta type (p≤0.05). N2O EF for urine (0.74%) and dung (0.08%) was smaller than 2% preconized by IPCC. The results reinforce that is necessary disaggregate excreta emission factor into urine and dung. Total carbon stock in 0-100 cm was higher in the 8% forage allowance (135.7 Mg C ha-1), not differing from the 12% (124.2 Mg C ha-1) and 16% (122,2 Mg C ha-1), but was 20 Mg C ha-1 higher than the forage allowance of 4%. Cumulative emissions of N2O (0.19 kg N ha-1) and CH4 (1.53 kg C ha-1) were low, with no difference among forage allowance on the average of two years. The 8% forage allowance showed the lowest GWP (-442 kg CO2eq ha-1 yr-1) and the lowest GHG intensity (-3.5 kg CO2eq kg animal live weight-1). CH4 production from enteric fermentation and carbon sequestration rate were the main components of PAG. Result suggests that 8% forage allowance may promote an increase in soil carbon stock in native grassland in relation to use of the forage allowance 4%. Forage allowance of 4% is prejudicial to native grassland and can promote soil carbon losses. Forage allowance of 8% associated animal production and low GHG emissions, featuring environmental benefits for livestock production on native grassland in Pampa biome are enhanced by adoption of appropriate stocking.

Apesar do conhecimento que se tem sobre a erosão nas terras cultivadas brasileiras, existem situações de uso e manejo do solo que precisam ser mais bem estudadas. Com isto em mente, realizou-se este trabalho de pesquisa com o objetivo de investigar a erosão hídrica pluvial do solo, provocada por chuva artificial, em área de campo nativo submetida ao cultivo de milho (Zea mays, L), usando os preparos de solo escarificação e semeadura direta e as adubações mineral e orgânica. O estudo foi desenvolvido na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), sobre um Argissolo Vermelho franco-arenoso com 0,13 m m-1 de declividade. Realizaram-se testes de erosão com chuva simulada logo a seguir a implantação dos tratamentos e a semeadura do milho e 75 dias mais tarde, no estádio de pendoamento da cultura, ambos na intensidade de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h, usando o aparelho simulador de chuva de braços rotativos. Os resultados evidenciaram que os tratamentos influenciaram o desenvolvimento da cultura e as perdas por erosão. O milho desenvolveu-se melhor na escarificação, independentemente do tipo de adubação. A perda de solo ocorreu somente na escarificação e no primeiro teste de chuva, em quantidade pequena, independentemente do tipo de adubação. A perda de água, de matéria orgânica e de nutrientes ocorreu em todos os tratamentos e testes de chuva, em quantidade variada, em geral sendo maior na semeadura direta e no primeiro teste de chuva. O pH da enxurrada foi pouco afetado por qualquer das situações, enquanto que a condutividade elétrica e as concentrações médias de matéria orgânica e nutrientes foram marcantemente influenciadas tanto pelos tratamentos quanto pelos testes de chuva, diretamente influindo as quantidades totais dos referidos constituintes removidas pela erosão. As quantidades totais finais de nutrientes perdidas por erosão foram maiores para o potássio na adubação orgânica e na adubação mineral, para o fósforo na adubação mineral e para o nitrogênio na adubação orgânica e na adubação mineral, nesta ordem de valores decrescentes e todos na semeadura direta. A perda de nutrientes determinada no estudo implicou alto valor financeiro estimado necessário para repor ao solo os adubos perdidos pela erosão. / Despite the knowledge that exists on erosion in Brazilian’s cultivated lands, there are situations of soil use and management that need be studied better. With this in mind, it was realized this research work with the objective of investigating soil erosion by rainfall, provoked by artificial rain, in an area of native pasture seeded to corn (Zea mays, L.), using reduced- and no-tillage and mineral and organic fertilization. The study was developed at the Agriculture Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul - EEA/UFRGS, in Eldorado do Sul (RS), over a sandy loam, 0.13 m m-1 slope steepness Ultisol. Simulated rainfall, erosion tests were accomplished soon after treatments establishment and corn seeding and 75 days later, at corn tasseling, both at 64 mm h-1 rainfall intensity and for 1.5-hour duration. The results showed that crop development and erosion losses were influenced by treatments. Corn developed a little better under reduced-tillage, regardless of fertilization type. Soil loss occurred only under reduced-tillage and in the first rainfall test, in small amount, regardless of fertilization type. Water, organic matter, and nutrients losses occurred in all treatments and rainfall tests, in varied amounts, in general being higher under no-tillage and in the first rainfall test. The pH of the runoff was little affected by any of the situations, while the electric conductivity and the average concentrations of organic matter and nutrients were greatly influenced by both treatments and rainfall tests, directly influencing the total amounts of the referred constituents removed by erosion. The total, final amounts of nutrients lost by erosion were higher for potassium in organic and in mineral fertilization, for phosphorous in mineral fertilization, and for nitrogen in organic and in mineral fertilization, in this order of decreasing values and all under no-tillage. The nutrients loss determined in the study implied high estimated monetary value needed for reposing to the soil the fertilizers lost by erosion.

O presente estudo objetivou avaliar os efeitos de diferentes doses de nitrogênio em pastagem natural sobressemeada com azevém anual (Lolium multiflorum Lam.) sobre o arranjo das espécies vegetais na comunidade em diferentes estações climaticas e caracterizar os principais aspectos do solo alterados pela prática da adubação nitrogenada. A área sobre a qual o experimento foi realizado é caracterizado como de sucessão secundária da pastagem natural do sul do Brasil, sobressemeada com azevém e submetida a três doses de nitrogênio em cobertura (zero, 100 e 200 kg/ha/ano) arranjados em blocos casualizados com três repetições. O pastejo foi realizado em lotação contínua com carga variável, com oferta diária média de forragem de 12% do peso vivo. A composição florística foi realizada em três períodos: inverno, primavera e verão. Os atributos quimicos e fisicos do solo foram avaliados pela biomassa microbiana, carbono e nitrogenio totais, associado e particulado, e agregação pelo diametro médio ponderado. A riqueza específica diminuiu significativamente com as doses de nitrogênio e foi menor no período de verão, estando associada principalmente ao maior desenvolvimento do azevém durante o inverno. Os padrões de mudança na vegetação verificados por análise de coordenadas principais demonstrou que a trajetória traçada pelos diferentes tratamentos mostra uma grande variação principalmente pela mudança de estação (inverno - primavera) sendo Lolium multiflorum e Oxalis perdicariamas mais associadas aos tratamentos com N, enquanto o sem N se associa a Piptochaetium montevidensis. A tendência de alteração da primavera para o verão demonstra pouca variação para N0, e uma associação com Eryngium horridum, Andropogon lateralis, Paspalum notatum e Desmodium incanum, e uma grande variação para N100 e N200 associada à presença de Cynodon dactylon e Pffafia tuberosa. A fertilização nitrogenada resultou em acidificação do solo. Apesar de se manterem os estoques totais de carbono e nitrogênio, a fração particulada de nitrogênio foi maior na dose moderada. O aumento na dose do fertilizante aumentou o nitrogênio da biomassa e a respiração microbiana. O estado de agregação do solo, na camada de 0-10 cm não mostrou diferença entre as doses, mas para a camada de 10-20 cm, a dose maior de N acarretou em uma diminuição em relação às outras. O N determina mudanças na composição da pastagem natural que são crescentes com as doses aplicadas, diminuindo a diversidade e favorecendo o surgimento de espécies exóticas na primavera e verão. / This study aims to evaluate the effects of different levels of nitrogen fertilization on natural pasture overseeded with ryegrass, on plant dynamics and the arrangement of species in the community. The main aspects of the soil that express the changes undergone by long time use of different levels of nitrogen were determined. In a randomized block design with three repetitions, we studied the effect of annual levels of nitrogen (N), zero, 100 and 200 kg/ha/year (N0, N100 and N200). Grazing was conducted in continuous stocking with variable stocking rate, the herbage allowance was fixed at 12%. Floristic surveys were conducted in three seasons: winter, spring and summer. Chemical and physical soil attributes, were evaluated by quantifying microbial biomass, carbon and nitrogen content and their fractions, mean diameter of aggregates. The richness index shows a significant decrease with increasing nitrogen rates, and was lower on summer period associated to greater ryegrass development in winter. The pattern of vegetation changes as verified by principal coordinate analysis showed that higher variation in the vegetation trajectory was mainly determined by season (winter-spring) with Lolium multiflorum and Oxalis perdicaria more associated to the treatments with nitrogen while Piptochaetium montevidensis was more associated to N0. The tendency of transition of vegetation from spring to summer show little variation in N0 and was associated mainly to Eryngium horridum, Andropogon lateralis, Paspalum notatum and Desmodium incanum and a greater variation with N100 and N200 associated to presence of Cynodon dactylon and Pffafia tuberosa. Nitrogen fertilization resulted in soil acidification and, despite the maintenance of the total carbon and nitrogen stocks, the particulate fraction of nitrogen was greater in moderate dose of fertilizer. The increase in nitrogen dose increased the nitrogen in the biomass and microbial respiration. Soil aggregate was not modified by nitrogen fertilization in the 0-10 cm soil layer but at 10-20 cm the N200 determined a reduction in this parameter. Nitrogen fertilization leads to changes in the floristic composition of natural pasture that are crescent with the level applied, determining a shut in plant diversity and favoring the increment of undesirables exotic species in spring and summer.

A província Paraná é a segunda maior província vulcânica continental do mundo cobrindo áreas do Brasil, Uruguai, Argentina e Paraguai com basalto, andesito basáltico, dacito, riodacito, riolito e localmente rochas piroclásticas. No Cretáceo, o ambiente na Bacia sedimentar do Paraná era desértico com campos de dunas (Formação Botucatu). O evento magmático recobriu expressiva porção deste deserto, gerando um dos maiores aquíferos confinados do mundo, o aquífero Guarani. Além da Formação Botucatu, as demais unidades da Bacia do Paraná também foram afetadas pela alta temperatura dos diques que conduziram a lava para a superfície. O craqueamento do querogênio presente em algumas Formações gerou gás metano (CH4) que migrou através da bacia. Ao atingir derrames de lava em resfriamento (~1000 ºC) o metano desencadeou a formação de paralavas. Estas rochas apresentam longos e curvos fenocristais de clinopiroxênio (até 10 cm), plagioclásio (~1 cm), magnetita, apatita e matriz vítrea. A maior ocorrência de paralavas está no sudoeste do Paraná. Os teores de cobre nestas rochas são mais elevados (>600 ppm) que a média nos basaltos hospedeiros (~207 ppm). De maneira indireta, o calor residual do vulcanismo também afetou as águas do aquífero Guarani desencadeando eventos hidrotermais com fluidos essencialmente constituídos por água quente e vapor (~150 ºC). Este fluido atravessou os derrames vulcânicos carregando consigo areia inconsolidada (fluidizada) proveniente da Formação Botucatu. Estas areias, deixadas como resíduo ao longo do caminho dos fluidos hidrotermais formaram diques, sills e camadas que foram lentamente silicificadas. Em alguns casos estas estruturas migram lateralmente para agregados de ágata ou quartzo. Brechas hidrotermais, constituídas por fragmentos de basalto amigdaloidal, ocorrem no topo dos derrames e são cimentadas por areia silicificada. A sequência repetida de eventos hidrotermais alterou minerais primários dos basaltos formando argilo-minerais (esmectita e celadonita). Neste processo, o cobre foi liberado da estrutura cristalina dos minerais, principalmente magnetita, remobilizado e depositado em cavidades e na superfície de disjunções colunares. A alteração hidrotermal sobre os derrames vulcânicos culminou na geração dos maiores depósitos de ametista do mundo (e.g., distrito mineiro de Ametista do Sul). Cobre nativo e depósitos de ametista ocorrem associados à assembleia de minerais de baixa temperatura (até 150 ºC) e a variação δ65Cu do cobre nativo (-0.59 ‰ a 1.89 ‰) é compatível com razões isotópicas de depósitos hidrotermais e enriquecimento supergênico. Os eventos intempéricos, principalmente do Quaternário, remodelaram os derrames e destacaram na superfície sílica gossans, guias prospectivos de depósitos de ametista e de cobre nativo. Os sílica gossans apresentam formas poligonais, concentração de argilo-minerais e óxidos de ferro, presença de areia silicificada, formação de banhados e mudança abrupta de vegetação, além de anomalias gamaespectrométricas negativas (%K, eU e eTh) que se intensificam sobre áreas com depósitos de ametista. Dentro do sílica gossan as esmectitas apresentam maiores teores de Mg enquanto fora da estrutura, no mesmo derrame, as esmectitas são enriquecidas em K. Estas estruturas ocorrem aos milhares desde o sul até o norte da província e representam uma nova fronteira para depósitos de ametista e cobre nativo na província vulcânica Paraná. / The Paraná volcanic province is the second largest continental province in the world covering areas in Brazil, Uruguay, Argentina and Paraguay mainly with basalt, basaltic andesite, dacite, rhyolite and rhyodacite. In the Cretaceous, the environment in the Paraná sedimentary basin was desert with dune fields (Botucatu Formation). A significant portion of this desert was covered with hundreds of horizontal lava flows generating the Guarani aquifer, one of the largest confined aquifer in the world. The Paraná Basin was affected by the high temperature of the dikes that led the lava to the surface. The cracking of kerogen in some formations generated methane (CH4) that migrated across the basin untill reaching the lava flows that were cooling (~ 1000 °C) and triggered the formation of paralavas. These rocks display native copper mineralization, long and curved clinopyroxene phenocrysts (up to 10 cm), plagioclase (~ 1 cm), magnetite, apatite and glass matrix. The greater occurrence of paralavas is in southwestern of Paraná and has higher copper content (> 600 ppm) than the average host basalts (~ 207 ppm). The residual heat of volcanism affected the Guarani aquifer waters triggering hydrothermal events with fluids consisting essentially of boiling water and vapour (~ 150 °C). The hydrothermal fluid crossed the flows of volcanic pile carrying away large portions of unconsolidated sand from the Botucatu Formation. Along the path of the hydrothermal fluid these sands were left as a residue forming dikes, sills and layers which were slowly silicified. In some cases, they migrate laterally into aggregates of quartz and agate. Hydrothermal breccias, consisting of amigdaloidal basalt fragments occur at the top of the flows and are cemented by silicified sand. The repeated sequence of hydrothermal events altered the primary minerals of basalts forming clay minerals (smectite and celadonite). In this process, copper was released from the crystal structure of minerals (e.g., magnetite), remobilized and deposited in cavities and along the surfaces of columnar joints. This alteration of the volcanic flows resulted in the generation of the world's largest amethyst deposits (e.g., Ametista do Sul mining district). Native copper and amethyst deposits occur associated with low-temperature mineral assembly (up to 150 °C) and the δ65Cu variation of native copper (-0.59 ‰ to 1.89 ‰) is compatible with isotopic ratios of hydrothermal deposits and supergene enrichment. The weathering events mainly in the Quaternary reshaped the flows and highlighted silica gossans on the surface, the prospective guides of native copper mineralizations and amethyst deposits. They have polygonal shapes, concentration of clay minerals and iron oxides, presence of silicified sand, formation of altitude ponds and abrupt change in vegetation. Silica gossans have negative gamma-spectrometric anomaly (% K, eU and eTh) that intensify over areas with amethyst deposits. Within the silica gossan the smectites are enriched in Mg while outside silica gossan the smectite is enriched in K. Thousands of silica gossans occur in the province and represent a new frontier for native copper mineralizations and amethyst deposits in the Paraná volcanic province.

Poucos estudos descrevem adequadamente as características e capacidade produtiva dos ecossistemas campestres do Bioma Pampa associadas a Neossolos Litólicos derivados de basalto. Esse estudo foi desenvolvido sobre um campo natural no município de Santana do Livramento, região da Campanha do RS e objetivou descrever a diversidade florística e estrutural dessa fisionomia campestre e compreender sua dinâmica produtiva associada ao desempenho animal. O levantamento florístico identificou 232 espécies pertencentes a 40 famílias botânicas, com predominância de Poaceae e Asteraceae. Os Índices de Diversidade de Shannon-Wiener e de Equidade de Pielou foram de 3,00 e 0,874, respectivamente. O percentual de solo descoberto e de afloramentos rochosos representou 19,3% da área. A análise multivariada indicou a existência de apenas dois diferentes padrões de vegetação, com alto grau de agregação interna, os quais determinam a variabilidade estrutural do pasto. Um padrão é caracterizado pela presença de espécies de porte mais alto em locais de solos mais profundos e outro padrão com espécies de menor altura e menor massa de forragem associado aos solos mais rasos. O desenvolvimento de novilhas Hereford entre os 15 e 25 meses de idade apenas a campo (Tratamento 1) ou com a utilização estratégica de suplementação proteico ou proteico-energética (Tratamento 2), bem como das características produtivas do pasto, foram avaliados num delineamento de blocos casualizados, com três repetições. Utilizou-se pastoreio contínuo com carga variável para manter uma oferta média de forragem superior a 13% do peso vivo/dia. Os diferentes padrões de fisionomia identificados “a priori” como aberto, fechado, macio e indecorum se caracterizaram por massas de forragem médias de 547, 1552, 3053 e 829 kg/ha de matéria seca, altura média de 3,3, 8,6, 16,5 e 5,5 cm e ocuparam 32, 52, 12 e 4% da área, respectivamente. As taxas de acúmulo de matéria seca do pasto foram de 27; 14; 3 e 17 kg/ha/dia para o verão, outono, inverno e primavera, respectivamente. Bons ganhos médios diários foram obtidos no outono e primavera, mas no inverno o desempenho foi afetado negativamente pela alta percentagem de material morto na forragem. O desempenho médio não diferiu entre os tratamentos, e as novilhas chegaram aos dois anos com um escore de condição corporal de 3,2 e peso médio de 337 kg, permitindo atingir 100% de prenhez. / Few studies had adequately described the characteristics and productive capacity of natural grasslands associated to shallow basaltic soils in Pampa Biome. This study was carried out on natural pasture at Santana do Livramento municipality, in the Campanha region of Rio Grande do Sul, Brazil aiming to describe their floristic and structural diversity and to understand the productivity dynamics associated with animal performance. 232 vegetal species from 40 botanical families were identified in the floristic survey, with predominance of Poaceae and Asteraceae. The Shannon-Wiener Diversity and Equability Pielou Indexes were 3,00 and 0,874, respectively. Bare soil and rock outcrop represents 19,3% of surface area. Multivariate analysis revealed only two different pattern of vegetation, both with high degree of internal aggregation, determining the structural variability of the pasture. One characterized by the presence of tall species and associated with deep soils and the other in the shallow soils and presence of prostrated species. The evaluation of agronomic characteristics of the pasture and the effect of mineral supplementation or not on the development of Hereford heifers during the period between 14 and 25 month of age were tested in a completely randomized block design with three replicates. Continuous grazing with variable stocking rate was used in order to maintain minimal forage allowance of 13% of live weight/day. Different physiognomic patterns identified "a priori" as "open", "closed", "soft" and "indecorum", were characterized respectively by dry matter mass of 547, 1552, 3053 e 829 kg/ha and 3,3, 8,6, 16,5 e 5,5 cm of average high and occupied 32, 52, 12 and 4% of the entire grassland surface. Independent of the vegetation patterns measured accumulation forage rates were 27, 14, 3 and 17 kg/ha of dry matter, in summer, autumn, winter and spring, respectively. Good live weight daily gains were obtained during autumn and spring but the high percentage of dead material in the forage on offer during winter affected negatively the animal performance in this season. Average animal performance was not affected by supplementation treatment and all heifers reached two years age whit a body score condition of 3,2 and 337 kg of average weight that allow to attain 100% of pregnancy.