Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1887212 bytes, checksum: 5e8d1933c0e8449abece72380f228839 (MD5) Previous issue date: 2012-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The demand for eucalypt forests products are high, which leads research to find appropriate management practices to reach higher productions in shorter cycles. The potential nutrient export from harvested plantations raises concern about environmental wood production sustainability. The maintenance of the harvest residues on the field is an alternative to reduce this exportation, returning nutrient to soil in an available form and increasing soil organic matter stocks, which plays a major role in tropical soils quality. These processes are complex and are controlled by a mix of variables related to climate, soil and plant quality. The determination of plants chemical composition is usually done by laborious methods with are both time and reagents consuming. The use of spectroscopy methods can lead to simpler analyses, with results comparable to standard techniques. The aims of this study were to evaluate the nutrient release from the decomposing eucalypt harvest residue and test the viability of the near-infrared spectroscopy (NIRS) to predict its chemical composition. The samples used came from two distinct experiments. Experiment 1: eight treatments defined by a factorial 2x2x2 that included de-barking on field or not, supply of external mineral N or not, and placement of harvest residue (surface or incorporation). They were carried out in 10 Brazilian sites and sampled five times (0, 3, 6, 12 and 36 months) after experiment installation. We determined the contents of Ca, Mg, N, P, K and S. The results showed that there was no influence of external N supply. De-barking on field raised the nutrient stock that remains in the area and accelerates nutrient release from the residue. Incorporation of harvest residues also speeds up nutrient release. The nutrients seemed to behave similarly at the 10 sites evaluated, although the immobilization and mineralization rates were different. In general, K was released faster and Ca was the slowest. Mg, S, N, and P were released in a fairly constant rate, closely linked to biomass loss. For all nutrients evaluated, but K, some immobilization periods were observed. Experiment 2: samples were obtained from a litter bag experiment placed in five eucalypt stands in Southern Bahia. It consisted of four treatments that were the combination of eucalypt harvest residues (leaves + branches or leaves + branches + bark) which came from plants grown under different N supply levels (fertilized and unfertilized with 320 kg ha-1 N), thus having different internal N. Litter bags were collected five times (0, 1, 3, 6 and 12 months) after experiment installation. The content of C, N, Klason lignin, soluble lignin, holocellulose and extractives were determined. We selected 308 samples based on their frequency to test NIRS viability. We tried 21 pre-processing techniques that were combinations of scatter correction and derivatives. In each one we used the principal component analyses (PCA) to identify outliers and define the calibration and validation sets. Using the modified partial least square regression (mPLS) we related the chemical data to the spectra. The models were evaluated using the results of cross validation and external validation. For all characteristics in all stages of decomposition the models were considered efficient whereas for N and extractives the most accurate ones. Using different pre-processing techniques for each characteristic we were able to develop models with better predictive capacity. However, we were able to predict the behavior of all characteristics with good accuracy using just one pre-processing combination (StdMSC 2ndd.), despite the fact that this combination hasn t been identified as the best to each characteristic alone. Therefore, it has been shown that it is feasible to predict the chemical composition of decomposing eucalypt harvest residues by NIRS. / A grande demanda por produtos oriundos das florestas de eucalipto faz com que se busquem formas adequadas de manejá-las, a fim de se obter elevadas produções em ciclos cada vez mais curtos. A grande exportação de nutrientes na colheita dos povoamentos gera preocupações sobre a sustentabilidade do ambiente e da produção dos ciclos subsequentes. A manutenção dos resíduos na área surge como alternativa para minimizar essa exportação, liberar gradualmente os nutrientes à próxima rotação e favorecer os estoques de matéria orgânica do solo (MOS), de papel fundamental nos solos de regiões tropicais. Esses processos são governados por fatores de clima, solo e qualidade do material vegetal. A avaliação da composição do material vegetal é feita por análises químicas trabalhosas e com grande consumo de tempo e reagentes. O uso de métodos espectroscópicos pode tornar esse processo mais simples, com resultados de boa confiabilidade. Os objetivos desse estudo foram avaliar a liberação de nutrientes pela decomposição dos resíduos da colheita do eucalipto e testar a viabilidade da espectroscopia do infravermelho próximo (NIRS) para predizer a composição química dos mesmos. As amostras utilizadas foram obtidas de dois experimentos distintos. Experimento 1: oito tratamentos definidos por um fatorial 2x2x2, sendo presença ou não da casca, com ou sem aplicação de N, mantidos em superfície ou incorporados, coletados em cinco tempos, até três anos em dez locais diferentes do Brasil, distribuídos por quatro estados. Foram determinados os teores de Ca, Mg, N, P, K e S. Não foi observada influência significativa da aplicação de N na liberação de nutrientes. A presença da casca aumentou os estoques de nutrientes na área e acelerou a liberação. A incorporação também aumentou a velocidade de liberação dos nutrientes. Os nutrientes tiveram comportamentos semelhantes nos locais avaliados, contudo, as taxas foram diferentes. Em geral, K foi o nutriente mais rapidamente liberado, enquanto o Ca teve liberação mais lenta. Mg, S, N, e P tiveram liberação mais gradual, tendendo a acompanhar a taxa de decomposição dos resíduos. Para todos os nutrientes, com exceção do K, foram observadas algumas fases de imobilização. Experimento 2: litter bags alocados em cinco povoamentos de eucalipto localizados em regiões distintas do Extremo Sul da BA, sendo quatro tratamentos, resultantes da combinação de resíduos de árvores submetidas ou não a altas doses de N, e presença ou ausência de casca, coletados em cinco tempos, até um ano após a instalação do experimento. Foram determinados os teores de C, N, lignina insolúvel Klason, lignina solúvel, extrativos e holocelulose. Foram selecionadas, com base na distribuição de frequência, 308 amostras que foram utilizadas na análise NIRS. Foram testadas 21 formas de pré-processamento espectral, variando entre a correção do espalhamento e aplicação de derivadas, até o segundo nível. Em cada uma das combinações, aplicou-se a técnica de análise de componentes principais (PCA) para identificar outliers e definir os grupos de calibração e validação. Com uso da mPLS (regressão modificada dos mínimos quadrados parciais) relacionou-se os espectros obtidos com os valores determinados pelos métodos químicos. Os modelos foram avaliados pelos resultados da validação cruzada e validação externa. Os modelos obtidos foram considerados eficientes na predição de todas as características, em todos os tempos, sendo para N e extrativos os mais acurados. Quando se utilizou formas diferenciadas de pré-processamento espectral para cada componente, ajustaram-se modelos com maior capacidade preditiva. O uso de apenas uma forma de pré-processamento (StdMSC 2a d.) possibilitou predizer o comportamento de todos os constituintes avaliados com boa precisão, apesar de não ter sido identificado como a melhor forma de pré-processamento para cada constituinte individualmente. Assim, verificou-se que é viável a utilização do NIRS para predição das transformações sofridas por diferentes componentes dos resíduos da colheita do eucalipto em decomposição.

Sistemas integrados de produção agrícola e pecuária estão sendo cada vez mais adotados no país e existe um grande potencial, no subtrópico brasileiro, de integrar a pecuária nas grandes extensões de pastagens hibernais cultivadas, antecedendo lavouras de verão, como soja e milho. Nesses sistemas, enquanto o animal é considerado o elemento catalizador e o solo é o compartimento que centraliza e captura as modificações impostas pelo manejo. Neste estudo, investigou-se um sistema com produção de soja-bovinos de corte, em um consórcio de azevém + aveia preta, manejada em diferentes alturas de pastejo (10, 20, 30, 40 cm) e uma área sem pastejo. O experimento foi instalado em maio de 2001, em São Miguel das Missões - RS, em Latossolo Vermelho distroférrico, em sistema plantio direto. Foram abordados aspectos relacionados aos impactos do manejo do sistema sobre os teores e os estoques de carbono e nitrogênio após nove anos da instalação do experimento. Também foi estudada a cinética de liberação de carbono, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, em dois ciclos pastejo-soja (2009/11), a partir da decomposição dos resíduos vegetais, em sacos de decomposição (litter bags). Intensidades de pastejo moderadas a leve (20, 30 e 40 cm de altura do pasto) promoveram aumento nos teores e estoques de carbono orgânico e nitrogênio, total e particulado, semelhantemente ao observado na área sem pastejo. Valores do índice de manejo de carbono (IMC), em comparação com os da área tomada como referência (mata nativa e SP), indicam alta degradação da qualidade da matéria orgânica na maior intensidade de manejo (10 cm). A velocidade da ciclagem dos nutrientes foi maior nas intensidades moderadas de pastejo (20 e 30 cm), tanto dos resíduos da pastagem como do esterco. A decomposição dos resíduos da soja, cultivada na sequência, não foi afetada pelo manejo do pasto. As folhas apresentaram uma decomposição mais rápida, e consequente liberação mais rápida de nutrientes, em relação aos caules. A quantidade de nutrientes liberados dos resíduos em um ciclo pastejo-soja é suficiente em relação à demanda das plantas (pastagem e soja) e, majoritariamente, determinada pelos resíduos do pastejo (pasto + esterco), que foram maiores nas áreas com pastejo leve e nas áreas sem pastejo. / Integrated crop-livestock systems are lately being increasingly used in the country, and there is a great utilization potential in brazilian subtropic region, by integrating catlle production in a large area covered by winter pastures, preceeding summer crops, mostly soybean and corn. The animal, in such systems, is considered the catalizing agent, while the soil is the compartment that captures all the modifications imposed by animal and pasture management This research investigated a soybean-cattle system in a pasture mixture (ryegrass + black oat), managed at different plant heights (10, 20, 30 and 40 cm) and no grazed areas. The experiment was established in May, 2001, in São Miguel das Missões county, Rio Grande do Sul state – Brazil, in a clayey Hapludox, under no-tillage system. The impacts of the integrated system management in total and particulated fractions of carbon and nitrogen were studied nine years after the experiment started. Nutrient (carbon. nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium) cycling was also studied in two soybean-livestock cycles (2009/11), by plant and animal residue decomposition in litter bags. Moderately and light (20 and 30 and 40 cm plant height, respectively) pasture pressure resulted in similar increase of total and particulated carbon and nitrogen stocks and contents, as found in no-grazed area. Carbon managements indexes (CMI), as compared with the reference areas, indicated high degradation of organic matter quality under the most instensive grazing intensity (10 cm of pasture height). Nutrient cycling was higher in moderately grazing (20 and 30 cm pastures height), for pasture and cattle residues. Soybean residue decomposition was not affected by pasture and cattle management; however soybean leaves were more readily decomposed, and in this way, fastly release nutrients, as compared with stem decomposition. The amount of released nutrients in a soybean-cattle cycle is high as compared with plants (pasture and soybean) requirement for high yields and mostly determined by cattle and pasture residues that were higher under light and no grazing intensities, due to higher residue production.

Sistemas integrados de produção agrícola e pecuária estão sendo cada vez mais adotados no país e existe um grande potencial, no subtrópico brasileiro, de integrar a pecuária nas grandes extensões de pastagens hibernais cultivadas, antecedendo lavouras de verão, como soja e milho. Nesses sistemas, enquanto o animal é considerado o elemento catalizador e o solo é o compartimento que centraliza e captura as modificações impostas pelo manejo. Neste estudo, investigou-se um sistema com produção de soja-bovinos de corte, em um consórcio de azevém + aveia preta, manejada em diferentes alturas de pastejo (10, 20, 30, 40 cm) e uma área sem pastejo. O experimento foi instalado em maio de 2001, em São Miguel das Missões - RS, em Latossolo Vermelho distroférrico, em sistema plantio direto. Foram abordados aspectos relacionados aos impactos do manejo do sistema sobre os teores e os estoques de carbono e nitrogênio após nove anos da instalação do experimento. Também foi estudada a cinética de liberação de carbono, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, em dois ciclos pastejo-soja (2009/11), a partir da decomposição dos resíduos vegetais, em sacos de decomposição (litter bags). Intensidades de pastejo moderadas a leve (20, 30 e 40 cm de altura do pasto) promoveram aumento nos teores e estoques de carbono orgânico e nitrogênio, total e particulado, semelhantemente ao observado na área sem pastejo. Valores do índice de manejo de carbono (IMC), em comparação com os da área tomada como referência (mata nativa e SP), indicam alta degradação da qualidade da matéria orgânica na maior intensidade de manejo (10 cm). A velocidade da ciclagem dos nutrientes foi maior nas intensidades moderadas de pastejo (20 e 30 cm), tanto dos resíduos da pastagem como do esterco. A decomposição dos resíduos da soja, cultivada na sequência, não foi afetada pelo manejo do pasto. As folhas apresentaram uma decomposição mais rápida, e consequente liberação mais rápida de nutrientes, em relação aos caules. A quantidade de nutrientes liberados dos resíduos em um ciclo pastejo-soja é suficiente em relação à demanda das plantas (pastagem e soja) e, majoritariamente, determinada pelos resíduos do pastejo (pasto + esterco), que foram maiores nas áreas com pastejo leve e nas áreas sem pastejo. / Integrated crop-livestock systems are lately being increasingly used in the country, and there is a great utilization potential in brazilian subtropic region, by integrating catlle production in a large area covered by winter pastures, preceeding summer crops, mostly soybean and corn. The animal, in such systems, is considered the catalizing agent, while the soil is the compartment that captures all the modifications imposed by animal and pasture management This research investigated a soybean-cattle system in a pasture mixture (ryegrass + black oat), managed at different plant heights (10, 20, 30 and 40 cm) and no grazed areas. The experiment was established in May, 2001, in São Miguel das Missões county, Rio Grande do Sul state – Brazil, in a clayey Hapludox, under no-tillage system. The impacts of the integrated system management in total and particulated fractions of carbon and nitrogen were studied nine years after the experiment started. Nutrient (carbon. nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium) cycling was also studied in two soybean-livestock cycles (2009/11), by plant and animal residue decomposition in litter bags. Moderately and light (20 and 30 and 40 cm plant height, respectively) pasture pressure resulted in similar increase of total and particulated carbon and nitrogen stocks and contents, as found in no-grazed area. Carbon managements indexes (CMI), as compared with the reference areas, indicated high degradation of organic matter quality under the most instensive grazing intensity (10 cm of pasture height). Nutrient cycling was higher in moderately grazing (20 and 30 cm pastures height), for pasture and cattle residues. Soybean residue decomposition was not affected by pasture and cattle management; however soybean leaves were more readily decomposed, and in this way, fastly release nutrients, as compared with stem decomposition. The amount of released nutrients in a soybean-cattle cycle is high as compared with plants (pasture and soybean) requirement for high yields and mostly determined by cattle and pasture residues that were higher under light and no grazing intensities, due to higher residue production.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-20T19:07:47Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luiz Fernandes Cardoso Campos - 2014.pdf: 2505526 bytes, checksum: 7ebac4e791d989df7568c994b4f24d18 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-20T19:09:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luiz Fernandes Cardoso Campos - 2014.pdf: 2505526 bytes, checksum: 7ebac4e791d989df7568c994b4f24d18 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T19:09:20Z (GMT). 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Therefore the objective of this study was to evaluate the development, the rate of decomposition and accumulation of nutrients in the shoots of ground cover grown intercropped with vine, besides the chemical characteristics of the soil and the nutritional status, growth and production of fruit species as well as the qualitative characteristics of the fruits. The experiment consisted of six treatments established in a randomized block design, in 3 x 2 factorial scheme, with five replicates. The first factor with three levels, was composed of the following plant species cover crops: bean-to-pig (Canavalia ensiformis L. DC), lab-lab (Dolichos lab lab L.) and weeds. The second factor, with two levels of pruning were carried out based on the seeding of cover crops. Ie, the first season pruning was done 25 days after sowing (DAS) of the cover crop and the second season of pruning performed at 55 DAS. Each plot of 9 m2 (2 x 4.5 m) contained two vine plants. Pruning times do not influence the rate of soil cover and biomass production by cover crops. The weeds provide the highest rates of soil cover. The bean-to-pig has higher production of plant biomass (dry and green). Plants have evaluated coverage rate similar decomposition, pruning times do not affect the decomposition of the cover crop. The fabaceae stand on the accumulation and release of nutrients, but it does not differ from wild plants, the change in the soil chemistry. Cover crops did not influence the nutritional status of the vine. The morphologic parameters of vine plants Isabel are not influenced by ground cover plants. Cover crops influence soil not the vine as productivity and related variables. Of pruning influencing productivity and related variables in vineyards. Qualitative characteristics of the grape plants are not affected by ground cover, pruning times can influence the composition of the wort. / O cultivo da videira no Estado de Goiás já é uma realidade e apresenta boas perspectivas de crescimento, porém são escassas as informações sobre o manejo do solo, principalmente quanto ao uso de plantas de cobertura do solo nos parreirais. O uso de técnicas de manejo visa à melhoria do sistema produtivo, nesse sentido o manejo adequado do solo e da copa da videira, podem influenciar a produção e a qualidade da uva. Portanto objetivou-se com este trabalho avaliar o desenvolvimento, a taxa de decomposição e o acúmulo de nutrientes pela parte aérea das plantas de cobertura do solo cultivadas em consórcio com videira, além das características químicas do solo e o estado nutricional, crescimento e a produção da espécie frutífera, bem como as características qualitativas dos frutos. O experimento consistiu em seis tratamentos estabelecidos em delineamento de blocos ao acaso, no esquema fatorial 3 x 2, em cinco repetições. O primeiro fator, com três níveis, foi composto pelas seguintes espécies de plantas cobertura do solo: feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L. DC), lab-lab (Dolichos lab lab L.) e plantas espontâneas. O segundo fator, com dois níveis, foram épocas de poda, realizadas com base na semeadura das plantas de cobertura. Ou seja, a primeira época poda foi realizada 25 dias após a semeadura (DAS) das plantas de cobertura e a segunda época de poda realizada aos 55 DAS. Cada parcela de 9 m2 (2 x 4,5 m) continham duas plantas de videira. As épocas de poda não influenciam a taxa de cobertura do solo e produção de biomassa, pelas plantas de cobertura. As plantas espontâneas proporcionam as maiores taxas de cobertura do solo. O feijão-de-porco apresenta maiores produções de biomassa vegetal (seca e verde). As plantas de cobertura avaliadas apresentam de taxa decomposição similar, as épocas de poda não afetam a decomposição das plantas de cobertura. As fabaceas se destacam na acumulação e liberação dos nutrientes, porem não difere das plantas espontâneas, na alteração dos atributos químicos do solo. As plantas de cobertura não influenciam o estado nutricional da videira. As variáveis morfológicas das plantas de videira Isabel não são influenciadas pelas plantas de cobertura do solo. As plantas de cobertura do solo não influenciam a videira quanto a produtividade e as variáveis associadas. Diferentes épocas de poda influenciam a produtividade e as variáveis associadas na cultura da videira. As características qualitativas da uva não são influenciadas pelas plantas de cobertura do solo, as épocas de poda podem influenciar a composição do mosto.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The application of organic and mineral fertilizers in agricultural areas, especially, in no-till system and over the years, can promote increased levels of heavy metals and as arsenic (As), cadmium (Cd), lead (Pb), chromium (Cr), copper (Cu), zinc (Zn) and nickel (Ni) in the soil, which may be contaminants and ground water but may also be absorbed and accumulated in plants, and even exported by the grain entering the food chain. The aim of this study was to evaluate how changes of heavy metals in the soil, caused by use of several years of organic and mineral sources, can be reflected in its content in shoots of oat, corn and wheat, and corn and wheat grains. The study was carried in the experimental area of the Department of Soil Science of the Federal University of Santa Maria (UFSM), Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). The experiment was installed in 2004 and the treatments were control (without nutrient application) and application of pig slurry (PS), pig deep-litter (PL), cattle slurry (CS), and mineral fertilizers (NPK). August 2014 soil samples were collected and aerial part of black oats (Avena strigosa) (Winter 2013), maize (Zea mays) (2013/14 crop) and wheat (Triticum aestivum) (Winter 2014) and grains of wheat and maize. The elements analyzed were Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn and found out that there was an increase of their content in the soil with frequent applications of organic and mineral fertilizers, however, without exceed the maximum set by CONAMA 420. The crops of oat, corn and wheat showed addition of Cr, Cu, Ni and Zn in plant tissue, but the contents of these elements in corn and wheat grains suggest that the use of organic sources do not represent potential risk to the consumption of grains these cash crops. / Aplicação de fertilizantes orgânicos e minerais em áreas agrícolas, especialmente, sob plantio direto e ao longo de anos, pode promover o aumento dos teores e metais pesados, como arsênio (As), cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr), cobre (Cu), zinco (Zn) e níquel (Ni) no solo, que podem ser contaminantes do solo e águas, mas também podem ser absorvidos e acumulados em plantas, e até exportados pelos grãos, ingressando na cadeia alimentar. O objetivo do trabalho foi o de avaliar como as alterações nos os teores de arsênio, cádmio, chumbo, níquel, cromo, zinco e cobre no solo, motivadas pelo uso por vários anos de fontes orgânicas e mineral, podem se refletir no seu conteúdo na parte aérea de plantas de aveia preta, milho e trigo, e nos grãos de milho e trigo. O trabalho foi realizado na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). O experimento foi instalado no ano de 2004 e os tratamentos foram dejetos líquidos de suínos (DLS) e de bovinos (DLB), cama sobreposta de suínos (CSS), adubação mineral (uréia + superfosfato triplo + cloreto de potássio) e testemunha (sem a aplicação de nutrientes). Em agosto de 2014 foram coletadas amostras de solo, dejetos e parte aérea e grãos de aveia-preta (Avena strigosa) (inverno de 2013), milho (Zea mays) (safra 2013/14) e trigo (Triticum aestivum) (inverno de 2014). Foram analisados os elementos As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn e constatou-se que houve acréscimo de seus teores no solo com as frequentes aplicações de fertilizantes orgânicos e mineral sem, contudo, ultrapassarem os valores máximos estabelecidos pelo CONAMA 420. As culturas de aveia preta, milho e trigo mostraram acréscimo de Cr, Cu, Ni e Zn no tecido vegetal, mas os teores destes elementos nos grãos de milho e trigo sugerem que o uso das fontes orgânicas não representam potencial risco para o consumo de grãos destas culturas comerciais