O manejo dos resíduos florestais (serapilheira e sobras da colheita) já foi amplamente discutido na década de 90, época em que técnicas de preparo de solo baseadas no cultivo mínimo foram adotadas na formação de povoamentos florestais no Brasil. Atualmente esse tema volta a ser discutido, isso porque pressões quanto à utilização dos resíduos florestais como fonte de energia tem surgido. Devido a esse fato, compreender os efeitos da remoção dos resíduos florestais e da fertilização em sucessivas rotações se torna necessário, isso para que manejos inadequados não comprometam a sustentabilidade da produção florestal. O objetivo geral com essa tese foi compreender os impactos da remoção dos resíduos florestais e da não fertilização, por sucessivas rotações, na qualidade do solo, crescimento, ciclagem de nutrientes e consequentemente na sustentabilidade da produção de florestas de eucalipto. Este estudo foi conduzido na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga - SP, ESALQ - USP. O experimento foi instalado em 2004, com diferentes intensidades de remoção dos resíduos florestais e omissão de N, P, K, Ca e Mg. Na primeira rotação de cultivo, o experimento foi conduzido por oito anos. Em 2012, o experimento foi reinstalado, reaplicando todos os tratamentos. Os resultados foram divididos em cinco capítulos. Com o primeiro objetivou-se avaliar o efeito dos tratamentos no crescimento e na relação entre resposta à fertilização e variáveis climáticas. Observou-se que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 5% o volume final de madeira (8 anos de idade) da primeira rotação, entretanto essa diferença não foi significativa. Aos 4 anos da segunda rotação, a remoção dos resíduos florestais resultou em redução de 14 % no volume de madeira com casca (p=0,001). Esta redução no volume de madeira com a remoção dos resíduos por duas rotações consecutivas, mesmo com alto invertimento em fertilização, mostra que outros efeitos além da disponibilidade de nutrientes estão impactando a produtividade. Desta forma, procurou-se entender quais seriam esses efeitos. Observou-se (segundo capítulo) que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 25 % o teor de C da camada superficial do solo, com isso, reduziu a atividade microbiológica e aumentou a disponibilidade de Al. Além disso, com a remoção dos resíduos florestais observou-se redução nos estoques de C, N, P e S do solo (terceiro capítulo). Com o fracionamento do P do solo (quarto capítulo), observou-se que a remoção dos resíduos florestais resultou na redução de 34 para 30 % a contribuição das frações lábeis e moderadamente lábeis no P total e redução de 40 % (p = 0,014) da fração lábil. No último capítulo avaliou-se o efeito da fertilização na produtividade primária líquida (PPL) e na ciclagem de nutrientes. A não fertilização com P reduziu em 10 % a PPL, entretanto não afetou sua partição. A não fertilização com K reduziu em 63% a PPL e reduziu a partição desta alocada no lenho. A não fertilização com K também aumentou a produção de serapilheira e reduziu a taxa de retranslocação de todos os demais nutrientes. A não fertilização com N e P aumentou a taxa de retranslocação desses nutrientes e reduziu a taxa de decomposição da serapilheira. Estes resultados indicam que a remoção total dos resíduos florestais e/ou a não fertilização comprometem a sustentabilidade da produção florestal, sendo este efeito observado na primeira, ou no máximo na segunda rotação. / The forest residue management was highly studied in 90\'s yeas, when the minimal tillage was consolidated as the main technique to forest plantation in Brazil. Currently this issue has been discussed again. This because pressure to use of these forest residues as energy source has emerged. Due this fact is necessary a better comprehension of the effect of the forest residue removal and fertilizer application on the wood production sustainability. The main goal with this thesis was to understand the impact of the forest residue removal and the absence of fertilizer application, over two crop rotation, on the soil quality, tree growth, nutrient cycling and consequently on the wood production sustainability. The study was carried out at the Itatinga Forest Science Experimental Station of the ESALQ-USP. The experimental site was settled in 2004, with different timber harvest residues intensity and absence of fertilizer application with N, P, K, Ca and Mg. This plantation was conducted over 8 years (R1), and then, in 2012, it was reestablished (R2), reapplying all the treatments on the same plots. The results of this experiment were splitted out in 5 chapters. With the first one, our goal was to assess the effect of the treatments on the tree growth and to understand the effect of weather condition on the treatment\'s response. The forest residual removal reduced in 5 % the wood volume at 8 years of the R1. At 4 years old of the R2, the forest residue removal decreased 14 % the wood volume (p=0,001). This reduction in the wood volume even with fertilizer application indicated that another effect beyond the nutrient availability can impact the wood productivity. This way these effects were studied and had been showed in the follow chapters. In the chapter 2 we found that the forest residue removal reduced 25 % the soil organic carbon (SOC) in the top layer, this way reducing the microbial activity and increasing the Al availability. Beyond that, the forest residue removal reduced the soil C, N, P and S stocks over 1 m deep (Chapter 3). With the P fractionation (Chapter 4) a reduction of 40% in the labile P fraction was discovered. In the last chapter we assessed the effect of the fertilizer application on the net primary production (NPP) and on the nutrient cycling. The absence of P fertilizer reduced in 10 % the NPP, however did not affect in this partition. The absence of K fertilizer reduced in 63 % the NPP and reduced the allocation in the wood. The absence of K fertilizer also improved the litterfall production and reduced the nutrient retranslocation rate. The absence of N and P fertilizer application improved the retranslocation rate of these nutrients and reduced the litter layer decomposition rate.

Até a década de 80, os resíduos florestais eram vistos apenas como empecilho para as operações de reforma das plantações de eucalipto. Este fato motivou a queima e a incorporação desses resíduos. Tinham-se também o conceito de que o eucalipto necessitava de um preparo de solo intensivo para atingir boas produtividades. Atualmente esses conceitos não existem mais, e todas as áreas florestais são estabelecidas sob o sistema de cultivo mínimo do solo, porém pressões quanto à utilização desses resíduos vêm surgindo. Com as restrições da compra de terras e as elevações dos preços dos combustíveis fósseis, esses resíduos estão sendo vistos como fonte alternativa de energia nas indústrias. Apesar de ser uma fonte de energia renovável, os benefícios da manutenção desses resíduos no campo não podem ser esquecidos. Este estudo mostra que áreas manejadas sob o sistema de cultivo mínimo, apresentam a mesma produção de madeira que áreas manejadas sob sistema de cultivo intensivo. A principal vantagem da manutenção dos resíduos florestais sobre o solo, que resulta em ganhos de produtividade em curto prazo, é a redução na exportação de nutrientes. Por esse motivo, quando esses resíduos são removidos, maiores investimentos com fertilização devem ser efetuados. Para considerar esses aspectos, foi efetuado também um balanço financeiro da remoção desses resíduos. Quando se considera apenas o custo da reposição nutricional, em muitos casos, torna-se viável a remoção desses resíduos, porém outros benefícios da manutenção dos resíduos florestais não devem ser esquecidos. A proteção do solo contra erosão, a redução da evaporação da água na superfície do solo, o aumento do conteúdo e da qualidade da matéria orgânica do solo são benefícios da manutenção dos resíduos que não resultam em ganhos de produtividade em curto prazo e são de difícil valoração financeira, mas são extremamente importantes. Foi observado que a remoção dos resíduos florestais reduz em 50% o carbono orgânico oxidável da camada superficial do solo, e que 75% dessa redução ocorrem nas frações mais lábeis. Este estudo objetivou também entender a dinâmica e os fatores que interferem na decomposição dos resíduos florestais. Foi observado que nos tratamentos que foram mantidas sobre o solo apenas a serapilheira, a omissão de N e P na formação do povoamento de eucalipto, não influenciou a velocidade de decomposição desses resíduos, pois não foi observado mudanças nas características químicas desses. A ausência de calagem reduziu a taxa de decomposição inicial dos resíduos florestais. A taxa média de decomposição dos resíduos florestais foi de 0,8. Não foram observadas grandes alterações na disponibilidade de nutrientes do solo em função da decomposição dos resíduos florestais, pois logo que os nutrientes são disponibilizados, esses são rapidamente absorvidos pelas árvores, não modificando a fertilidade do solo. / Until the yers 80 forest residues were only seen as an impediment to reform operations of eucalyptus plantations. This fact led to the burning and incorporation of these residues. They had also the concept that eucalyptus needed an intensive soil preparation to achieve good yields. Currently these concepts no longer exist, and all forest areas are established under minimum tillage system of soil, but pressures on the use of these wastes are emerging. With the restrictions on land purchases and increases in the prices of fossil fuels, these wastes are being seen as an alternative source of energy in industries. Despite being a renewable energy source, the benefits of maintaining these residues in the field can not be forgotten. This study shows that areas managed under minimum tillage system, have the same timber production that managed areas under intensive cultivation system. The main advantage of the maintenance of forest residues on the soil, resulting in productivity gains in the short term is the reduction in the export of nutrients. Therefore, when these residues are removed, greater investment should be made with fertilization. To consider these aspects was also made a financial removing these residues. When considering only the cost of nutritional replacement, in many cases it is feasible to remove these residues, but other benefits of maintaining forest residues should not be forgotten. The protection of soil against erosion, reduction of evaporation of water on the road surface, increasing the content and quality of soil organic matter, the maintenance benefits are residues which do not result in gains in productivity are short and valuation difficult, however are extremely important. It has been observed that removal of forest residues reduces by 50% the oxidizable organic carbon from the surface layer of the soil, and that 75% of the reduction occurs in the more labile. This study also sought to understand the dynamics and the factors that influence the decomposition of forest residues. It was observed that the omission of N and P in the formation of a stand of eucalyptus did not influence the rate of decomposition of the waste, which was kept on the ground only litter because it was not observed changes in the chemical characteristics of this. The absence of liming reduced the initial rate of decomposition of forest residues. The average rate of decomposition of forest residues was 0.8. There were no major changes in the availability of soil nutrients due to the decomposition of forest residues as soon as nutrients are available, these are quickly absorbed by the trees, not modifying soil fertility.

Grandes mamíferos herbívoros exercem papel fundamental para a função e estrutura dos ecossistemas terrestres, através principalmente da herbivoria e da deposição de fezes e urina, que influenciam a germinação e crescimento de plantas, a composição e diversidade de comunidades vegetais, a ciclagem e translocação de nutrientes, o estoque de carbono e a freqüência de distúrbios como o fogo. Entretanto, em florestas tropicais, o papel de grandes mamíferos herbívoros foi pouco estudado até o momento. De acordo com a Teoria de Forrageio Ótimo, a seleção de recursos alimentares é resultado do balanço entre o ganho energético e o gasto com a procura, captura e ingestão do alimento. Na escala da paisagem, um dos processos que pode gerar manchas com diferentes qualidades nutricionais para herbívoros é a sucessão da vegetação. Estádios iniciais de sucessão, por serem dominados por espécies de plantas de baixa estatura e crescimento rápido, com folhas tenras, alto conteúdo de nitrogênio, poucos compostos secundários e mais palatáveis, deveriam ser preferidos por grandes mamíferos herbívoros. No entanto, para herbívoros podadores, que incluem frutos na dieta, a disponibilidade destes itens, que são mais nutritivos que a folhagem, deve também influenciar o forrageio. Neste trabalho investigamos como varia a intensidade de forrageio e a deposição de fezes por Tapirus terrestris entre estádios sucessionais, visando contribuir para o entendimento do papel do maior herbívoro terrestre sul-americano para a regeneração da floresta e a translocação de nutrientes. Investigamos se T. Terrestris forrageia mais intensamente em manchas de vegetação em estádios mais iniciais de sucessão, se esta preferência é mais forte quando não há a oferta de um recurso alimentar muito nutritivo, os frutos de cambuci (Campomanesia phaea), e se deposita maior quantidade de fezes onde forrageia mais intensamente e assim não transloca nutrientes. Para tanto, em uma paisagem de 20.000 ha de Floresta Atlântica contínua, foram alocados 12 sítios de amostragem em manchas com diferentes proporções de vegetação em estádios mais iniciais de sucessão. Em cada sítio, a amostragem foi realizada em quatro transecções perpendiculares de 160 m cada durante seis sessões entre março e agosto de 2011. A anta foi registrada através de armadilhas fotográficas e de rastros e fezes localizados e removidos no início e no final de cada sessão. Foram também quantificados a proporção das transecções ocupada por estádios iniciais de sucessão (estádios pioneiro, inicial e médio), o número de clareiras, e o número de pontos das transecções onde a densidade do sub-bosque, do estrato herbáceo e de árvores com DAP até 5 cm foi considerada alta ou muito alta. A frutificação do cambuci foi acompanhada ao longo do período de estudo, tendo sido registrada em metade das sessões de amostragem. Através da abordagem de seleção de modelos, comparamos um conjunto de modelos candidatos para três variáveis dependentes: (a) parâmetro abundância (λ, interpretado como a intensidade de forrageio ao longo das sessões de amostragem) em modelos de abundância (que assumem que não há variações temporais na abundância), considerando apenas modelos simples com cada uma das variáveis explanatórias associadas à proporção de vegetação em estádios mais iniciais de sucessão; (b) número de setores com rastros (interpretado como a intensidade de forrageio dentro das sessões de amostragem) em modelos mistos (GLMMs), considerando estes mesmos modelos simples e mais um grupo de modelos compostos que incluem uma variável temporal relacionada à frutificação do cambuci; e (c) número total de fezes em modelos lineares (GLMs), considerando todos os modelos descritos anteriormente e um modelo com o número total de setores com rastros (interpretado como a intensidade de forrageio total). Nossos resultados indicam que, como esperado pela Teoria de Forrageio Ótimo, Tapirus terrestris seleciona manchas de vegetação em estádios mais iniciais de sucessão, particularmente áreas com maior densidade de árvores pequenas e com maior número de clareiras, e especialmente quando não há oferta de frutos de cambuci. Embora o número total de fezes seja melhor explicado pelo número total de setores com rastros, a relação do número total de fezes com a proporção de estádios iniciais tende a ser negativa, sugerindo que possa haver alguma translocação de nutrientes dos estádios jovens para os tardios. Embora inferências sobre o efeito de T. terrestris sobre a comunidade de plantas dependam de estudos complementares em escalas menores, nossos resultados sugerem que: a herbivoria afeta estádios iniciais de sucessão, onde pode resultar no aumento da diversidade de plantas; antas podem ser agentes de translocação de nutrientes de estádios ricos (iniciais) para aqueles onde nutrientes tendem a ser limitantes (tardios), e a espécie é um potencial agente dispersor do cambuci, espécie ameaçada de extinção / Large herbivorous mammals play a crucial role to the function and structure of terrestrial ecosystems, mainly through herbivory and deposition of dung and urine, which influence plant germination and growth, composition and diversity of plant communities, nutrient cycling and translocation, carbon storage and the frequency of disturbances such as fire. So far, however, the role of large herbivorous mammals in tropical forests has been poorly studied. According to the Optimal Foraging Theory, selection of food resources results from the balance between energy intake and costs to search, capture and ingest the food. At the landscape scale, a process that can generate patches with different nutritional quality for herbivores is vegetation succession. Early successional stages should be preferred by large herbivorous mammals because they are dominated by plant with low height and fast growth, with leaves that are tender, present high nitrogen content and few secondary compounds, and are more palatable. However, for herbivore browsers, which include fruits in their diet, the availability of these items that are more nutritious than foliage should also affect foraging. Here, we investigate how foraging intensity and dung deposition by Tapirus terrestris vary among successional stages, aiming at contributing to the understanding of the role of the largest South American terrestrial herbivore to forest regeneration and nutrient translocation. We investigated if T. terrestris forages more intensively in earlier successional stages, if this preference is stronger when there is no availability of a highly nutritious food resource, the fruits of cambuci (Campomanesia phaea), and if it deposits larger amounts of dung where it forages more intensively, not translocating nutrients. In a 20,000 ha landscape of continuous Atlantic Forest, we allocated 12 sampling sites in patches with different proportion of vegetation in early successional stages. At each site, samplings were conducted in four 160 m long perpendicular transects during six sessions between March and August 2011. Tapir were registered by camera traps and tracks and dung located and cleared at the beginning and end of each session. We also quantified the proportion of transects occupied by early successional stages (pioneer, initial, and mid stage), the number of gaps, and the number of points in transects where the density of the understory , of herbaceous vegetation and of trees with DBH up to 5cm was considered high or very high. The fruiting of cambuci was registered throughout the study period, and was recorded in half of the sampling sessions. Using a model selection approach, we compared a set of candidate models for three dependent variables: (a) the parameter abundance (λ, interpreted as foraging intensity along sampling sessions) in abundance models (which assume no temporal variations in abundance), considering only simple models containing each of the explanatory variables associated with the proportion of earlier successional stages, (b) the number of transect sectors with tracks (interpreted as foraging intensity within sampling sessions) in mixed-effects models (GLMMs), considering these same simple models and a group of composite models that included a temporal variable related to cambuci frutification, and (c) the total number of dung piles in linear models (GLMs), considering all models described above and a model with the total number of transect sectors with tracks (interpreted as total foraging intensity). Our results indicate that, as expected by the Optimal Foraging Theory, Tapirus terrestris selects patches of vegetation in earlier successional stages, in particular areas with higher density of small trees and higher number of gaps, and especially when there is no availability of cambuci fruits. Although the total number of dung piles is better explained by the total number of transect sectors with tracks, the relationship between the number of dung piles and the proportion of earlier successional stages tends to be negative, suggesting that there may be translocation of nutrients from initial to later successional stages. Although conclusions on the effect of T. terrestris on plant communities depend on complementary studies at smaller scales, our results suggest that: herbivory affects early successional stages, where it can result in increased plant diversity; tapirs may act as agents of nutrient translocation from nutrient-rich stages (earlier) to those where nutrients tend to be limiting (later); and tapirs are a potential disperser of cambuci, an endangered plant species

Made available in DSpace on 2016-04-26T19:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007 - Michele de oliveira macedo.pdf: 1438139 bytes, checksum: 65185c2bcc2d92ca55054aa48e76edd3 (MD5) Previous issue date: 2007-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This study aimed to evaluate carbon and nitrogen stocks restoration, and soil fertility status in land reclamation with nodulated and mycorrhizal legume trees and fallow length on high productivity shifting cultivation. Evaluations were made of soil C and N stocks, concentration of free and occluded light fraction and soil available Ca, Mg, P, K, C and N, and amounts of mass and nutrients of litter in the dry and rainy season. One of the areas located in Angra dos Reis, RJ is under reclamation for 13 years. As reference area it was used a forest fragment and deforested area nearby. A second area is located in Serop?dica, RJ, and it is under reclamation for 17 years with the species Acacia auriculiformis and Mimosa caesalpiniifolia, and with Albizia guachapele for 13 years. As reference area it was used a secondary forest fragment and a pasture area. Both areas under recuperation in Angra dos Reis and in Serop?dica had been used as source of topsoil, having lost part of the upper soil horizons. The slash-and-burn area is located in Bom Jardim, Nova Friburgo, RJ. For this study, it was utilized a chronossequence of soil gradient: area cultivated for one year; area cultivated with crop rotation for three years; area cultivated with bananas for 18 years; area under fallowing for five years; and others two fallowing areas for 18 and 33 years. The usage of legume trees in land reclamation was able to increase stocks of C and N, from 0.04 to 0.15 Mg ha-1 year-1 for N, and of 0.13 to 1.73 Mg ha-1 year-1 for C. In the slash-and-burn agriculture system, the lowest soil C stock was found in the one and three years cultivated areas. The highest stock was observed under fallowing and in the area planted with bananas, and they were similar between areas. The highest soil N stock was found in fallow with five years. In Angra dos Reis area the concentration of free and occluded light fraction was similar between areas of forest and under reclamation. In Serop?dica, only the free light fraction of organic matter was re-established. There was no significant difference between the concentrations of free and occluded light fraction in Bom Jardim areas; however, the area with five years fallow and three years cultivation showed the same values of the free light fraction. In Angra dos Reis areas, the litter stocks were similar between the forest and the area under reclamation. In Serop?dica, except for the area under A.auriculiformis with greatest litter stock, all other areas showed similar litter stocks. In Bom Jardim, the litter stocks were similar among the fallowing areas. The nutrients contained in the litter, in general, were similar among the areas, and they were dependent on the litter mass. The soil fertility in the areas under reclamation was slightly higher than in the reference ones. In the slash-and-burn area, the soil fertility analyses indicated a residual effect of liming in the fallow with five years. Considering the attributes soil fertility and soil C and N stocks, the best fallowing period would be of five years. / Neste estudo foi avaliado o potencial do uso de leguminosas arb?reas fixadoras de nitrog?nio, e da utiliza??o de pousio em um sistema de agricultura itinerante de alta produtividade, em restabelecer a ciclagem de nutrientes e incrementar os estoques de C e N. Foram avaliados os estoques de C e N do solo, as concentra??es de fra??o leve livre e leve oclusa da mat?ria org?nica, os teores de Ca, Mg, P, K, C e N no solo, e o estoque e a quantidade de nutrientes presentes na serapilheira nas esta??es seca e chuvosa. Uma das ?reas avaliadas, no munic?pio de Angra dos Reis (RJ), est? em recupera??o h? 13 anos. Para fins de compara??o, utilizou-se como refer?ncia uma ?rea de mata e outra, desmatada, adjacente ? ?rea em recupera??o. As demais ?reas estudadas localizam-se em Serop?dica (RJ), e est?o em recupera??o h? 17 anos com as esp?cies Mimosa caesalpiniifolia e Acacia auriculiformis, e h? 13 anos, com a esp?cie Albizia guachapele. Como ?rea refer?ncia foi utilizada uma ?rea de capoeira e outra de pastagem. Tanto a ?rea em recupera??o localizada em Angra dos Reis quanto as ?reas em recupera??o em Serop?dica haviam sido utilizadas como ?reas de empr?stimo, tendo perdido parte dos horizontes superficiais do solo. A ?rea de agricultura itinerante situa-se em Bom Jardim, regi?o serrana do Rio de Janeiro. Foi avaliado um gradiente de uso do solo: ?rea cultivada h? um ano; ?rea h? tr?s anos com rota??o cultivos; ?rea h? 18 anos cultivada com bananas; ?rea em pousio h? cinco anos; e outras duas ?reas em pousio h? 18 e 33 anos. O uso de leguminosas incrementou os estoques de C e N do solo nas ?reas em recupera??o. As taxas de aumento variaram de 0,04 a 0,15 Mg ha-1 ano-1 para N, e de 0,13 a 1,73 Mg ha-1 ano-1 de C. No sistema de agricultura itinerante, os menores estoques de C foram observados nas ?reas cultivadas h? um e h? tr?s anos. Nas ?reas em pousio e no bananal os estoques foram similares entre si e superiores aos das ?reas cultivadas. O maior estoque de N foi observado na ?rea com cinco anos de pousio. As concentra??es de fra??o leve livre e leve oclusa foram similares entre as ?reas de mata e em recupera??o em Angra dos Reis. Nas ?reas em recupera??o em Serop?dica, somente a fra??o leve livre foi restabelecida. J? nas ?reas de Bom Jardim, n?o houve diferen?a significativa entre as concentra??es de fra??o leve livre e leve oclusa. No entanto, o pousio de cinco anos e o cultivo de tr?s anos apresentaram os menores valores de fra??o leve livre. Os estoques de serapilheira nas ?reas de mata e em recupera??o de Angra dos Reis foram similares. As ?reas em recupera??o no munic?pio de Serop?dica apresentaram estoques de serapilheira similares, com exce??o da esp?cie A. auriculiformis que mostrou os maiores estoques. Nas ?reas em pousio do sistema de agricultura itinerante, os estoques de serapilheira foram similares. O estoque de nutrientes da serapilheira, em geral, variou pouco, e foi dependente da massa de serapilheira. A fertilidade dos solos das ?reas em recupera??o foi ligeiramente maior que das ?reas refer?ncia. Na agricultura itinerante, pode-se observar efeito residual da calagem usada pelo agricultor no pousio de cinco anos. De acordo com os resultados de estoque de C, N e fertilidade do solo, o per?odo de pousio mais indicado para o corte e queima foi o de cinco anos.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-06-20T16:10:30Z No. of bitstreams: 1 2010 - Cristiane Alves Foga?a.pdf: 2979226 bytes, checksum: 16723accb45fe9477013bff730b4755d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T16:10:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Cristiane Alves Foga?a.pdf: 2979226 bytes, checksum: 16723accb45fe9477013bff730b4755d (MD5) Previous issue date: 2010-03-04 / Funda??o Carlos Chagas Filho de Amparo ? Pesquisa do Estado do RJ, FAPERJ, Brasil. / The present study aimed to evaluate some limiting factors to the growth of Toona ciliata M. Roem. var. australis (Australian red cedar). In chapter I, it was evaluated the growth of Toona ciliata seedlings inoculated with arbuscular mycorrhizae fungi (FMAs), Acaulospora laevis, A. morrowiae, Entrophospora colombiana, E. contigua, Gigaspora margarita, Glomus clarum, Scutellospora calospora, S. gilmorei, S. heterogama e S. pellucida. In chapter II, it was evaluated the contents and accumulations of nutrients in Australian red cedar seedlings, submitted the complete solution, diluted solution 1/2 and 1/4. In chapter III, it was verified the symptoms of macronutrients deficiency, nutrients contents and accumulations in the Australian red cedar plants submitted the complete solution with omission of N, P, K, Ca and Mg. Chapter IV, it was observed the reply of the species the aluminum presence, using treatments with complete solution diluted the 1/4 with addition of 0, 5 and 20 mg. L-1 de Al. Between AMF tested, A. morrowiae, E. contigua e S. pellucida were most efficient in promoting the accumulation of dry weight of aerial part, development of the area leaf and phosphorous content on leaf in Toona ciliata seedlings, beyond presenting the biggest densities of esporos.50 cm-3 of substrate. And the biggest incidence of mycorrhizae settling in Toona ciliata seedlings was gotten with the species S. pellucida. The behavior of the species in reply to the use of nutritional solutions complete and diluted 1/2 and 1/4, showed that the biggest increment in height, diameter and dry weight had occurred in plants submitted at diluted solution the 1/4. The macronutrients contents and accumulations in Australian red cedar plants presented the following decreasing order: N > K > Ca > P > Mg. With regard to nutritional deficiency it verified that the omission of K was the one that more affected the development of the plant in height. The limitation in the increment stem diameter of the plants occurred in all the treatments, with exception of the complete solution. The production of total weight dry of the plants was affected in all the treatments with omission of nutrients, in according the following decreasing order: Complete Solution > - P > - Mg > - N > - K > - Ca. The initial growth of Toona ciliata seedlings was affected by the omission of all the macronutrients, having been the similar symptoms with the symptoms of other species of the same family. The immediate damages most intense and had been observed in the omission of K and Ca. Thus, the Toona ciliata species demonstrated to be demanding in macronutrients in the following decreasing order: K > N > Mg > Ca > P. The reply of the species the aluminum presence demonstrated that the growth, nutrient content and accumulation in Australian red cedar plants were stimulated in the presence of 5mg.L-1 of aluminum. The addition of 20 mg.L-1 de Al reduced the growth of the plants and macronutrients accumulation, in the following decreasing order: Ca > Mg > N > P > K. The visual symptoms of fitotoxicity had been typical to this element, beyound of the leaf with intense green coloration progressing for the yellow; the leaves oldest had progressed for yellow-brown, the edges to the limb center; and curving of new leaves. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar alguns fatores limitantes ao crescimento de Toona ciliata M. Roem. var. australis (cedro-australiano). No cap?tulo I, avaliou-se o crescimento de mudas de cedro-australiano inoculadas com fungos micorr?zicos arbusculares (FMAs), Acaulospora laevis, A. morrowiae, Entrophospora colombiana, E. contigua, Gigaspora margarita, Glomus clarum, Scutellospora calospora, S. gilmorei, S. heterogama e S. pellucida. No cap?tulo II, foram avaliados os teores e ac?mulos de nutrientes em mudas de cedro-australiano, submetidas ? solu??o nutritiva de Hoagland & Arnon modificada, completa, dilu?da a 1/2 e a 1/4 de for?a i?nica. No cap?tulo III, verificou-se os sintomas de defici?ncia de macronutrientes, teores e ac?mulos de nutrientes nas plantas de cedroaustraliano crescidas em solu??o nutritiva com omiss?o de N, P, K, Ca e Mg. No Cap?tulo IV, observou-se a resposta da esp?cie estudada na presen?a de alum?nio, empregando tratamentos com solu??o nutritiva dilu?da a 1/4 com adi??o de 5 e 20 mg.L-1 de Al, al?m de uma testemunha Entre os fungos micorr?zicos arbusculares testados, A. morrowiae, E. contigua e S. pellucida foram os mais eficientes em promover o ac?mulo de mat?ria seca da parte a?rea, desenvolvimento da ?rea foliar e teor de f?sforo foliar em mudas de Toona ciliata, al?m de apresentarem as maiores densidades de esporos por 50 cm3 de substrato. A maior coloniza??o micorr?zica em mudas de Toona ciliata foi obtida com a esp?cie f?ngica S. pellucida. O comportamento da esp?cie em resposta ao emprego de solu??es nutritivas completas, dilu?da a 1/2 e 1/4, mostrou que o maior incremento em altura, di?metro e mat?ria seca ocorreram em plantas submetidas ? solu??o dilu?da a 1/4. Os teores e ac?mulos de macronutrientes em plantas de cedro-australiano seguiram a seguinte ordem decrescente: N > K > Ca > P > Mg. Com rela??o ? defici?ncia nutricional, verificou-se que a omiss?o de K foi a que mais afetou o crescimento em altura. A limita??o no crescimento em di?metro do coleto das plantas ocorreu em todos os tratamentos, com exce??o da solu??o de Hoagland & Arnon. A produ??o de massa seca total das plantas foi afetada em todos os tratamentos com omiss?o de nutrientes, obedecendo ? seguinte ordem decrescente: Completo> -P > -Mg > -N > -K > -Ca. O crescimento inicial de mudas de Toona ciliata ? afetado pela omiss?o de todos os macronutrientes, sendo os sintomas semelhantes com os sintomas de outras esp?cies da mesma fam?lia. Os danos mais intensos e imediatos foram observados na omiss?o de K e Ca. Assim, a esp?cie Toona ciliata demonstrou ser exigente em macronutrientes na seguinte ordem decrescente: K > N > Mg > Ca > P. A resposta da esp?cie ? presen?a de alum?nio demonstrou que o crescimento, teor e ac?mulo de nutrientes em plantas de cedro-australiano foram estimulados na presen?a de 5mg.L-1 de alum?nio. A adi??o de 20 mg.L-1 de Al reduziu o crescimento das plantas e o ac?mulo de macronutrientes, na seguinte ordem decrescente: Ca > Mg > N > P > K. Os sintomas visuais de fitotoxidez associados ? dose de 20 mg.L-1 de Al foram t?picos da toxidez a este elemento, al?m das folhas apresentarem colora??o verde intensa progredindo para o amarelecimento; com a acentua??o dos sintomas, as folhas mais velhas progrediram para amarelo-castanho, dos bordos para o centro do limbo e enrolamento ou encurvamento de folhas novas.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-06-26T19:35:59Z No. of bitstreams: 1 2016 - David Castor Maxwel de Oliveira.pdf: 6489134 bytes, checksum: 23e02124d5d66aa42a02e4375f4e0862 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T19:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - David Castor Maxwel de Oliveira.pdf: 6489134 bytes, checksum: 23e02124d5d66aa42a02e4375f4e0862 (MD5) Previous issue date: 2016-10-24 / Agroforestry systems (ASF) are potentially characterized as a agroecological crops by the similarity to the forest structure and function which gives more sustainability to the production systems, making them environmentally friendly. This study evaluated an AFS ten years plantation to obtain information about the nitrogen fixing legumes influenced over the soil chemical properties, the palm heart production, the Khaya ivorensis A. Chevalier and Euterpe oleracea Mart. Growth, and finally the common beans cultivation. The AFS was located at Embrapa Agrobiologia Experimental field, at Serop?dica city, Rio de Janeiro state. The statistical was randomized blocks with 5 treatments and 4 replications with 9 m x 9 m plots and total area with 1.620 m2. There were E. oleraceae, planted in a 3 m x 3 m spacing with one plant of K. ivorensis at the plot center. The treatments were different kinds of green manure crops between the lines such as: Acacia angustissima (Mill.) Kuntze; Gliricidia sepium (Jacq.) Steud;. Canavalia ensiformis (L.) DC, nitrogen fertilization with castor cake and spontaneous vegetation. For the soil fertility analyses were collected two samples, one before and other after green manure crops management. K. ivorensis and E. oleraceae biometry, also heart palm production were harmed by inappropriate management on cultivation care lack between post planting and this evaluation lapse. These commercial crops reached larger diameters and superior height at the plot without leguminous crops competition. Green manure crops were efficient in soils nutrients cycling, increasing the most elements content after pruning the leguminous plants and the application of the biomass over the ground. Extract nodules inoculation showed capacity to increase nodulation and nitrogen content in common beans plants, but didn?t increase the grain production. / Os sistemas agroflorestais (SAF) podem ser configurados como cultivos agroecol?gicos, onde a similaridade com as florestas em estrutura e fun??o confere ao sistema uma maior sustentabilidade, tornando-os ambientalmente adequados. Este estudo avaliou um SAF com 10 anos de implanta??o, gerando informa??es sobre quanto as culturas de leguminosas fixadoras de nitrog?nio influenciaram nas propriedades qu?micas do solo e na produ??o do sistema, quantificando a produ??o de palmito, o crescimento de plantas de Khaya ivorensis A. Chevalier e Euterpe oleracea Mart. plantados e o cultivo de feij?o. O experimento estava localizado no Campo Experimental da Embrapa Agrobiologia, no munic?pio de Serop?dica, do Rio de Janeiro. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso com cinco tratamentos e quatro repeti??es, com parcelas de 9 m x 9 m cada, totalizando 1.620 m2. Em todos os tratamentos existiam a?a?s plantados de 3 m x 3 m ao longo de todas as parcelas que tamb?m continham um mogno africano no centro de cada uma. Os tratamentos foram compostos por aduba??es verdes nas entrelinhas dos a?a?s, constitu?dos por Acacia angustissima (Mill.) Kuntze; Gliricidia sepium (Jacq.) Steud.; p aduba??o nitrogenada de cobertura com torta de mamona e o controle com vegeta??o espont?nea. Para avalia??o qu?mica do solo foram feitas duas coletas, uma antes e outra p?s manejo da biomassa vegetal. Foi realizada a biometria das plantas de mogno africano, de a?a?, e a quantifica??o da produ??o de palmito, onde foi poss?vel perceber que essas culturas tiveram o crescimento prejudicado devido a falta de manejo, tendo em vista que houve menos competi??o nas parcelas sem leguminosas arb?reas, onde essas culturas de interesse atingiram maiores di?metros e alturas, refletindo da mesma forma na produ??o de palmito. A aduba??o verde foi eficiente na ciclagem de nutrientes do solo, aumentando o teor da maioria dos elementos ap?s um manejo e superando vegeta??o espont?nea al?m de ter beneficiado a produ??o do feijoeiro. A inocula??o com extrato de n?dulos ? capaz de aumentar a nodula??o e o teor de nitrog?nio da parte a?rea do feijoeiro, por?m n?o aumentou a produ??o de gr?os.

Com o objetivo de estudar o efeito do Ca e do Si via fertirrigação no desenvolvimento, produção e qualidade de gérbera de corte, um experimento foi conduzido em casa de vegetação no período compreendido entre 18 de novembro de 2009 a 4 de setembro de 2010. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, sendo os tratamentos constituídos por três níveis de Ca (7,5; 10 e 12,5 mmol L-1) e quatro níveis de Si (0; 2,95; 4,43 e 5,89 mmol L-1), aplicados via solução nutritiva, avaliados em quatro épocas, com três repetições. O cultivo da gérbera foi realizado em vasos plásticos de 5L, preenchidos com fibra de coco. A partir do inicio das aplicações, na a fase reprodutiva, foi registrado semanalmente o número de hastes florais por planta. No final da fase vegetativa, foram avaliados o número de folhas, a área foliar, a massa seca e os teores de nutrientes nas folhas. O crescimento e produção da gérbera na fase reprodutiva foram avaliados pelo número de folhas, área foliar, massa seca das folhas, hastes e capítulos. Nesses mesmos períodos também foram determinados os teores de nutrientes nas folhas, hastes e capítulos florais, longevidade e perda de massa das flores no período pós-colheita, além da qualidade das flores em seu ponto de colheita, avaliada através do comprimento e diâmetro da haste, diâmetro do capítulo e intensidade da coloração das pétalas (L, C, a, b e hº). O acúmulo de macronutrientes e micronutrientes não sofreram influência da aplicação de Ca e Si durante o período de cultivo, seguindo a ordem de extração K>N>Ca>Mg>P>S, para os macronutrientes, e Fe>Mn>B>Zn>Cu>Si, para os micronutrientes. O Si aplicado semanalmente via solução nutritiva durante o cultivo da gérbera aumentou a vida pós-colheita de flores coletadas aos 210 dias após o transplante. / Aiming to evaluate the effect of Ca and Si fertirrigation in the development, growth and quality of cut gerbera, one experiment was conducted in a greenhouse in period between November 18, 2009 and September 4, 2010. The experimental design was in blocks randomized, in split plot in time, being the treatments three doses of Ca (7,5; 10 e 12,5 mmol L-1) and four doses of Si (0; 2,95; 4,43 and 5,89 mmol L-1), applied nutrient solution, valued at four times, with three replication. The cultivation of gerbera was held in plastic pots 5L, containing coconut fiber. At the beginning of the application, in the reproductive phase, weekly it was registered the number of flower stems per plants. At the end of vegetative phase, were evaluated the number of leaves, leaf area, dry mass and nutrient content of leaves. Gerbera growth and production in the reproductive phase were evaluated for number of leaves, leaf area, dry mass of leaves, stems and chapters. In those periods were also evaluated nutrient content of leaves, stems and chapters, vase longevity and mass loss of flowers in the postharvest period, besides flower stem quality on its harvest point, evaluated by the length and diameter stem, diameter chapter and intensity of petals coloration (L, C, a, b e hº). The accumulation of macronutrients and micronutrients were not influenced by Ca and Si application during the growth period, following the order extraction K>N>Ca>Mg>P>S, for macronutrients, and Fe>Mn>B>Zn>Cu>Si, for micronutrients. The Si applied weekly nutrient solution during the gerbera growth increased postharvest flowers collected at 210 days after transplant.

O Brasil é considerado o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, voltada para a produção de açúcar, etanol e derivados. O aproveitamento de resíduos da usina, como torta de filtro e vinhaça no condicionamento do solo pode contribuir com a manutenção da sua fertilidade. Por outro lado, a cada operação agrícola necessária para o cultivo da cana-de-açúcar está associada uma emissão de GEE que deve ser contabilizada. O objetivo desta pesquisa foi estimar a emissão dos principais GEE (CO2, N2O e CH4) pela torta de filtro, e avaliar as alterações de alguns atributos das comunidades microbianas durante o processo de decomposição. Após avaliação de uma enquete sobre o modo de utilização da torta de filtro por diversas usinas, um estudo foi desenvolvido na Usina Costa Pinto localizada em Piracicaba (SP). A torta aplicada no sulco de plantio da cana foi monitorada quanto à emissão dos gases, sendo que as concentrações dos mesmos nas amostras foram determinadas por cromatografia gasosa. Os atributos microbiológicos examinados foram a biomassa, a atividade enzimática (fosfatase ácida, alcalina e ?-glicosidase) e a estrutura da comunidade através do polimorfismo de fragmento de restrição terminal (T-RFLP). Foi observada emissão significativa dos principais GEE predominantemente da torta quando aplicada nos sulcos de plantio, com destaque para o N2O, com uma proporção doze vezes maior em massa do que o CH4, em 56 dias de experimento. Quanto aos aspectos microbiológicos, o maior valor encontrado de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana para a dose usualmente aplicada (25 Mg ha-1), foi com dois meses de experimento, com respectivamente 484,89 ?g C g solo seco-1 e 62,95 ?g N g solo seco-1, e correlacionado pelo coeficiente de Pearson com a atividade enzimática no material. Pela técnica de T-RFLP foi possível avaliar a estrutura dos Domínios de Archaea, Bacteria e Fungi na comunidade microbiana da torta de filtro. Não houve modificação dessa estrutura ao longo do tempo analisado. Os resultados obtidos reforçam a importância dos atributos microbiológicos aliados a fatores químicos e físicos e a influência dos mesmos sobre as emissões de GEE. / Brazil is the greatest worldwide producer of sugarcane with production of sugar, ethanol and derived. Usually applied to soil as fertirrigation, filter cake and vinasse on soil conditioning have contributed to the maintenance of fertility. On the contrary, each agricultural operation is associated to GHG emissions that must be accounted for the balance of products. This work aims evaluate GHG emissions (CO2, N2O and CH4) from the filter cake, as well as evaluate the main differences in the microbiological community available within the decomposition process. After evaluation of a survey about to use the filter cake by industries, the study has been developed at Usina Costa Pinto located in Piracicaba (SP). The filter cake applied to the row of sugarcane planting have been monitored by taking regular samples of the emissions. The concentration of the three gases in the samples has been determined by gas chromatography. The microbiological aspects has been evaluated by biomass, enzymatic activity (acid phosphatase, alkaline phosphatase, and beta-glycosidase) and the community structure through terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP). Significant GHG emission has been observed; mainly from the filter cake applied to the row of sugarcane planting especially N2O, with ratio twelve times greater than CH4 in 56 days of experiment. For microbiological aspects, the maximum of carbon and nitrogen from the microbial biomass for the treatment usually applied (25 Mg ha-1), within two months of experimentation, with respectively 484,89 ?g C g dry soil-1 e 62,95 ?g N g dry soil-1, and correlated by the coefficient of Pearson with the enzymatic activity existent in the material. The T-RFLP analysis has allowed evaluate the community structures of Archaea, Bacteria e Fungi in the microbiological community of the filter cake. Modification in the community structures was not observed over this time examined. The results obtained reinforce the importance of microbiological aspects combined with chemical and physical factors and their influence on GHG emissions.

Estresse oxidativo é uma condição fisiológica que está associada à aterosclerose e pode ser influenciada pela dieta. Diante disso, o objetivo do presente estudo foi agrupar 57 indivíduos com dislipidemia controlada por estatinas, de acordo com quatro biomarcadores do estresse oxidativo, e avaliar diferenças quanto ao padrão dietético e ao perfil lipídico entre esses grupos. Para isso, amostras de sangue foram coletadas de 57 indivíduos com dislipidemia controlada por estatinas e os seguintes parâmetros foram avaliados: ingestão dietética por meio do registro alimentar de 6 dias, ácidos graxos plasmáticos, concentração de lipoproteínas, triglicerídeos, glicose, LDL oxidada (LDL(-)), malondialdeído (MDA) e atividade antioxidante total por DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) e FRAP (Ferric reducing power). Os indivíduos foram separados em cinco grupos pela análise de agrupamento. Todos os grupos apresentaram diferença com relação a pelo menos um dos biomarcadores do estresse oxidativo. A separação dos indivíduos na primeira componente baseou-se na atividade antioxidante total. Dessa forma, os clusters (grupos) localizados no quadrante direito caracterizaram-se por capacidade antioxidante total mais alta, bem como por maiores concentrações de ácido mirístico e menores de ácido araquidônico que os clusters (grupos) localizados no quadrante esquerdo. Uma correlação negativa foi observada entre DPPH e índice de peroxidabilidade. A segunda componente baseou-se nas diferenças no estado de oxidação determinado pelas concentrações de MDA e LDL(-). Os clusters (grupos) localizados no quadrante superior apresentaram estado oxidativo mais alto e menor concentração de HDL que os clusters (grupos) localizados no quadrante inferior. Nenhuma diferença foi observada quanto à ingestão dietética entre os cinco clusters (grupos). Portanto, supõe-se que a síntese de ácidos graxos e a concentração de HDL parecem exercer efeito mais expressivo que a ingestão dietética nas condições oxidativas dos indivíduos com dislipidemia controlada por estatinas. / Oxidative stress is a physiological condition that is associated with atherosclerosis, and it can be influenced by diet. Our objective was to group 57 individuals with dyslipidemia controlled by statins according to four oxidative biomarkers, and to evaluate the diet pattern and blood biochemistry differences between these groups. Blood samples were collected and the following parameters were evaluated: diet intake by 6-day dietary register, plasma fatty acids, lipoprotein concentration, glucose, oxidized low density lipoprotein (LDL(-)), malondialdehyde (MDA), and total antioxidant activity by DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) and FRAP (Ferric reducing power ) assays. Individuals were separated into five groups by cluster analysis. All groups showed a difference with respect to at least one of the four oxidative stress biomarkers. The separation of individuals in the first axis was based upon their total antioxidant activity. Clusters located on the right side showed higher total antioxidant activity, higher myristic fatty acid, and lower arachidonic fatty acid proportions than clusters located on the left side. A negative correlation was observed between DPPH and the peroxidability index. The second axis showed differences in oxidation status as measured by MDA and oxLDL concentrations. Clusters located on the upper side showed higher oxidative status and lower HDL cholesterol concentration than clusters located on the lower side. There were no differences in diet among the five clusters. Therefore, fatty acid synthesis and HDL cholesterol concentration seem to exert a more significant effect on the oxidative conditions of the individuals with dyslipidemia controlled by statins than does their food intake.

Tomato (Solanum lycopersicum L.) consumption has increased every year due to the fruit attractiveness, several utilizations, and beneficial effects for human health. However, tomato fruits can accumulate a Cd concentration that exceeds the safety threshold for human consumption of vegetables, even when plants are grown in soil with acceptable Cd level. Cd is a non-essential, hazardous element to biological systems, triggering several diseases in humans. In plants, Cd disturbs the antioxidant machinery, changes the nutritional status, and impairs the photoassimilate production and/or partitioning, hence reducing fruit yield and quality. However, distinct tomato accessions can present contrasting tolerance degree to Cd toxicity, as detected by our group in previous studies. The use of these accessions is a powerful approach to identify strategies employed by plants to cope with Cdinduced challenges, and the acknowledgement of such strategies can be potentially used in breeding and biotechnological programs to improve fruit yield and quality in crops that were cultivated in contaminated fields. The set of studies that compose the present thesis aimed (i) to identify the main mechanisms for the contrasting tolerance degree to Cd-induced toxicity in tomato accessions after short and long-term Cd exposure; (ii) to evaluate the relationship among tolerance degree and fruits attributes in plants that were grown in Cd-containing soil, and (iii) to determine the transgenerational effects of Cd-induced stress. In the first experiment, nine tomato accessions with a varied tolerance degree, which was based on biomass accumulation, to Cd exposure were grown in hydroponic solution containing CdCl2 35 μM for 6 days. Avoidance of high Mg concentration in roots was identified as a plant strategy to mitigate Cd toxicity by preventing formation of root hairs. Regarding the mode of action of Cd toxicity, Mn excess in leaves, in addition to the high Cd concentration per se, seems to be coupled to leaf damages that are enhanced by the increased Zn and B concentrations in the photosynthetic tissues. In the second experiment, tolerant (Yoshimatsu) and sensitive (Tropic Two Orders) genotypes were grown in Cd-containing soil, in order to evaluated production parameters. After plant exposure to Cd, the tolerant genotype presented an increased fruit diameter, height and weight, when compared to the control plants. In both cultivars, Cd concentration varied according to the following descending order: roots = leaf blade > (floral receptacle, peduncle and sepals) > stem = fruit peel = fruit pulp. Moreover, data suggested that floral receptacle and its related-structures acted as a barrier to the Cd transportation to the fruits, but it was not enough to avoid Cd reaching the fruits. Furthermore, Cd exposure provoked remarkable reductions in the Mg concentration in roots of sensitive and tolerant genotypes, revealing that both tomato cultivars are able to employ this mechanism for plant acclimation to long-term Cd exposure. Considering such information, it is possible that, under the short-term Cd exposure, tolerant accessions activate this mechanism either early or faster than sensitive genotypes. In addition, positive transgenerational effects on seed germination and vigor of the tolerant genotype were triggered by the plant-mother cultivation in Cd-containing media, despite of the increased chromosomal abnormality. This work reported new insights about the effects of Cd exposure on tomato development, tolerance mechanisms, fruit quality and yield of tomato, as well as Cd distribution in the plants. / O consumo de tomate (Solanum lycopersicum L.) tem aumentado a cada ano devido a atratividade dos frutos, suas diversas utilizações e efeitos benéficos para a saúde humana. No entanto, os frutos de tomate podem acumular uma concentração de cádmio (Cd) que excede o limiar de segurança para o consumo humano, mesmo quando as plantas são cultivadas em solo com níveis aceitáveis de Cd. Cádmio e um elemento não-essencial, extremamente perigoso para os sistemas biológicos, desencadeando varias doenças em seres humanos. Nas plantas, o Cd perturba a maquinaria antioxidante, altera o estado nutricional e prejudica a produção e /ou o particionamento de fotoassimilados, frequentemente reduzindo a produtividade e qualidade de frutos. No entanto, diferentes acessos de tomateiros podem apresentar contrastantes graus de tolerância a toxicidade gerada pela exposição ao Cd, como detectado em estudos anteriores de nosso grupo. O uso desses acessos e uma abordagem poderosa para identificar as estratégias empregadas pelas plantas para lidar com os desafios induzidos pelo Cd; e o conhecimento de tais estratégias pode ser potencialmente utilizado em programas biotecnológicos e de melhoramento genético. Deste modo, o conjunto de estudos que compõem a presente tese objetivou (i) identificar os principais mecanismos que suportam o grau de tolerância contrastante a toxicidade induzida por Cd em acessos de tomate após exposição a curto e longo prazos a este metal pesado; (ii) avaliar a relação entre o grau de tolerância e os atributos físico-químico de frutos oriundos de tomateiros cultivados em solo contendo Cd, e (iii) determinar os efeitos transgeracionais do estresse induzido por Cd. No primeiro experimento, nove acessos de tomateiro com graus variados de tolerância a exposição ao Cd, baseado na acumulação de biomassa, foram cultivados em solução hidropônica contendo 35 μM de CdCl2 durante 6 dias. O impedimento de elevada concentração de magnésio (Mg) em raízes foi identificado como possível estratégia da planta para mitigar a toxicidade de Cd, por meio da evitação da formação de pelos radiculares. Em relação ao modo de ação da toxicidade induzida por Cd, o excesso de Mn, em adição a elevada concentração de Cd, parece estar acoplado aos danos foliares que são acentuados ainda mais pelas altas concentrações de zinco (Zn) e boro (B) nos tecidos fotossintéticos de plantas sob exposição ao Cd. No segundo experimento, os genótipos tolerantes (Yoshimatsu) e sensíveis (Tropic Two Orders) foram cultivados em solo contendo Cd, a fim de avaliar os parâmetros de produção. O genótipo tolerante apresentou frutos com maior diâmetro, altura e peso após o cultivo em solo contendo Cd, quando comparado as plantas controle. Em ambas as cultivares, a concentração de Cd variou de acordo com a seguinte ordem descendente: raízes = folíolos> (receptáculo floral, pedúnculo e sépalas) > caule = casca de fruta = polpa de fruta. Alem disso, dados sugerem que o receptáculo floral e suas estruturas atuaram como uma barreira ao transporte de Cd para os frutos, entretanto, ela não foi suficiente para evitar que o Cd atingisse os frutos. Em adição, a exposição ao Cd provocou notáveis reduções na concentração de Mg nas raízes de genótipos sensíveis e tolerantes, revelando que a aclimatação das plantas depende do baixo status de Mg em tecidos radiculares. Desde que ambas as cultivares são capazes de empregar este mecanismo, os dados sugerem que, durante a exposição a curto prazo ao Cd, acessos tolerantes são capazes de ativa-lo ou mais cedo ou mais rápido do que acessos sensíveis. Ademais, efeitos transgeracionais positivos na germinação e vigor das sementes do genótipo tolerante foram desencadeados pelo cultivo planta-mãe em solo com Cd, apesar do aumento de anormalidades cromossômicas. Este trabalho reportou novos conhecimentos sobre os efeitos da exposição ao Cd sobre o desenvolvimento do tomateiro, mecanismos de tolerância, qualidade e rendimento de frutos, bem como a distribuição de Cd dentro da planta.