A intensificação da agricultura convencional que ocorreu nas últimas décadas na região Sudeste da Província de Buenos Aires (Argentina), provocou degradação das propriedades do solo e redução da fertilidade nitrogenada, apesar dos níveis relativamente elevados de matéria orgânica nesse solo. A inclusão de pastagens (P) nas rotações agrícolas e a adoção da semeadura direta (SD), como manejos alternativos à lavoura convencional (LC), visaram deter a degradação desse solo. A adoção de diferentes sistemas de manejo influem na dinâmica do nitrogênio no solo, modificando a sua disponibilidade às plantas. Com base nesta hipótese, o objetivo geral deste trabalho foi o de quantificar os processos de mineralização, nitrificação e consumo brutos do nitrogênio em um Molisol do SE da Província de Buenos Aires, manejado durante 17 anos com LC e transformado para P ou SD. Os processos brutos do ciclo do nitrogênio foram quantificados pela técnica da diluição do isótopo 15N. Foram realizados os seguintes experimentos: (a) avaliação em laboratório de taxas de mineralização bruta (TMB), consumo bruto (TCB) e nitrificação bruta (TNB) em amostras deformadas e em condições de umidade e temperatura constantes; (b) avaliação dos efeitos do manejo na distribuição das frações granulométricas da matéria orgânica; (c) avaliação das relações entre os processos brutos do ciclo do nitrogênio e as frações granulométricas da matéria orgânica, (c) avaliação em laboratório dos efeitos da temperatura e da umidade do solo nas TMB e TCB e (d) determinações de TMB e TCB em campo durante o ciclo da cultura de milho nos manejos SD, LC e pastagem. A metodologia de diluição do isótopo 15N permitiu a determinação de taxas de mineralização e de consumo bruto em solo com diferentes sistemas de manejo, tanto em condições de laboratório, com amostras deformadas, quanto diretamente em campo, com amostras indeformadas. Na quantificação da taxa de nitrificação bruta, a marcação do solo com amônio-15N não se mostrou adequado, levando a resultados muito variáveis, com evidencias de estimulação pelo substrato. Em todos os experimentos a TCB foi maior que a TMB e as quantidades totais consumidas superaram àquelas mineralizadas. Após seis anos da implantação dos manejos alternativos á LC (SD e P), os processos brutos de transformação do nitrogênio no solo apresentaram marcante estratificação, sendo maiores nas camadas superficiais do solo. As TMB da pastagem foram maiores às da LC, indicando melhora na condição biológica do solo, enquanto que SD somente manifestou uma tendência nesse sentido. Nos três manejos, grandes quantidades de C e N estiveram presentes nas frações <50 &#956;m, nas quais, a matéria orgânica tem alta proteção física e não foi modificada pelo manejo. A pastagem acumulou maior quantidade de C e de N nas frações leves >50 &#956;m que LC. Não se encontrou um padrão simples relacionando a TMB e a TCB com as variáveis das frações granulométricas. Equações de regressão múltiplas para LC incluíram o C e N das frações mais finas, enquanto que para P apareceram as frações leves maiores que 50 µm, sugerindo recuperação da MO do solo. A temperatura e a umidade do solo modificaram as TMB e TCB, sendo que as maiores taxas ocorreram a 25°C e a 70% MCR. LC não apresentou resposta nem a temperatura nem a umidade de solo. Em determinações feitas em campo, após de 9 anos de instalados os manejos, as variações das TMB e TCB foram associadas, principalmente, às variações na umidade do solo. As TMB e TCB na pastagem foram geralmente maiores que as de LC e SD. SD apresentou maiores TMB e TCB que LC no final do ciclo do milho. As quantidades mineralizadas e consumidas acumuladas por SD foram significativamente maiores às correspondentes de LC, embora a cultura de milho não foi beneficiada por essas diferenças devido a disponibilidade de N no solo não coincidir com os estádios de máxima demanda pelas plantas. / The intensification of conventional agriculture in Southeast of Buenos Aires Province (Argentina), caused (conducted to) soil degradation and reduction of nitrogen fertility, despite the relatively high levels of organic matter on this soil. No tillage systems (SD) and inclusion of pastures (P) in agricultural rotations are alternative soil managements to reduce the effects of conventional tillage (LC). Management systems affect the soil nitrogen dynamics modifying its availability to the plants. The objective of this work was to quantify the gross nitrogen mineralization, nitrification and consumption processes in a Molisol, which was previously under LC for 17 years. In 1994 it was transformed to P, SD or continued on LC. The gross nitrogen cycle processes were quantified using the isotope 15N dilution technique. The following experiments were carried out: (a) laboratory evaluation of gross mineralization (TMB), consumption (TCB) and nitrification rates (TNB) in disturbed soil samples with constant soil moisture and temperature conditions; (b) evaluation of the effect of management systems in the size distribution of soil organic matter; (c) evaluation of the relationships between the gross nitrogen processes and in the size fractions of organic matter, (c) laboratory evaluation of the effect of temperature and soil moisture on TMB and TCB, and (d) determination of TMB and TCB on field conditions during the growing season of maize under SD and LC and in a pasture during the same period. The isotope 15N dilution technique allowed the determination of gross mineralization rates for different management practices both in laboratory conditions with disturbed samples, and on field conditions with intact soil samples. For measurements of gross nitrification rates, soil label with 15N-ammonium was not adequate, producing highly variable results and evidences of substrate stimulation. In all the experiments, the TCB was greater than TMB and the consumed total amounts were higher than the mineralized ones. After six years since management’s installation, both the TMB and TCB gross nitrogen processes in soil were strongly depending of the soil depth, being the highest in the top 0-5 cm layer. The pasture TMBs were higher than LC ones, suggesting improvement in the soil biological condition, while SD only presented a trend in this way. For the three management systems, high levels of C and N contents were determined in <50 &#956;m fractions, in which, the organic matter has a high level of physical protection and it was not modified by the management. The largest relative increase in C and N contents occurred in light > 50 &#956;m fractions of pasture. A simple pattern relating the TMB and TCB with the organic matter size fractions was not found. Linear multiple regression analysis for LC included C and N content on the <50 &#956;m fractions, however for P models, the C and N contents on light >50 &#956;m are frequently included variables, suggesting recovery of soil OM. The TMB and TCB were affected by soil moisture and temperature, appearing as optimal conditions to gross mineralization temperature of 25°C and soil moisture of 70% of field capacity. For field determinations, after 9 years of management installation, the variations of TMB and TCB were mainly associates to the soil moisture variations. Pasture TMB and TCB values were higher than LC and SD.TMB and TCB values of SD management system were higher than LC only on the February and March soil samplings. For all the management systems TCB was higher than TMB, being the total consumed amounts, higher than the mineralized ones. Total mineralized N was higher on SD than LC; however, the corn crop was not benefited since N availability did not meet the period of highest N demand.

A consorciação de cultivos com diferentes espécies vegetais tem se constituído em uma prática agrícola usual em sistemas de produção conservacionistas, que dentre as vantagens de sua utilização destaca-se o manejo integrado de plantas daninhas. Entretanto, a ampla utilização destes sistemas de produção na atualidade tem exigido o desenvolvimento de pesquisas relativas ao crescimento e desenvolvimento das plantas cultivadas em convivência, bem como seus efeitos na comunidade infestante do local. A integração entre culturas anuais e pastagens cultivadas simultaneamente em uma área tem surgido como um sistema de produção alternativo para a recuperação de solos degradados pela atividade agropecuária intensiva; no entanto, existem ainda alguns questionamentos científicos e práticos sobre o manejo das plantas daninhas no sistema, e a relação com a produtividade das culturas em convivência simultânea. Desta forma, o objetivo desta pesquisa foi de avaliar a influência de três culturas forrageiras (Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha e Panicum maximum) consorciadas à cultura do milho (Zea mays), através do sistema de produção de integração lavoura-pecuária sobre: (i) infestação e banco de sementes de três espécies de plantas daninhas (Ipomoea grandifolia, Amaranthus hybridus e Digitaria horizontalis) em convivência; (ii) produção final de matéria verde das culturas forrageiras; (iii) rendimento de grãos da cultura do milho; (iv) curvas de crescimento das plantas de milho e perfilhos das forrageiras e das plantas daninhas estudadas. Os experimentos foram desenvolvidos em área experimental do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, no município de Piracicaba-SP. O delineamento experimental utilizado no ensaio de campo foi o de blocos casualizados, em parcelas subdivididas, e o experimento realizado em casa-de-vegetação foi em esquema fatorial. Os parâmetros avaliados no experimento de campo foram os seguintes: densidade plantas daninhas (plantas.m-2); área foliar por planta ou perfilho (cm2) e biomassa seca por planta ou perfilho (g) das culturas de milho e forrageiras e das plantas daninhas; biomassa verde das culturas forrageiras (ton.ha-1) e rendimento de grãos da cultura do milho (ton.ha-1). Em casa-de-vegetação foi avaliada a emergência do banco de sementes, à partir de amostras de solo coletadas nas áreas respectivas dos tratamentos implantados no experimento de campo. Os resultados permitiram concluir que o emprego do sistema de produção lavoura-pecuária contribui, significativamente, para a redução da infestação das plantas daninhas testadas, auxiliando de maneira sustentável, no manejo integrado de plantas daninhas, sendo que as infestações são suprimidas de forma diferenciada pelas plantas forrageiras. Conclui-se ainda que, houve redução diferenciada do banco de sementes das plantas daninhas pelas forrageiras, bem como redução no rendimento de grãos da cultura do milho e das culturas forrageiras neste sistema de produção, quando comparado com os monocultivos. Entretanto, como conclusão geral, a pesquisa demonstrou a viabilidade técnica da utilização do sistema de produção que integra lavoura e pecuária, cujo manejo de plantas daninhas é realizado de forma cultural, sem a utilização de herbicidas, contribuindo assim para a redução de possíveis impactos ambientais causados pela utilização de produtos químicos na agricultura. / The intercropping system with different vegetable species has become a common agricultural practice in conservationist production systems, that among the advantages of its use, it can be obtained the integrated weed management. However, the wide use of these cropping systems nowadays has required the development of researches related to growth and development of cultivated plants in coexistence, as well as to the local weed community infestation. The integration among annual crops and pastures grown simultaneously in an area has become as an alternative cropping system for the recovery of degraded soils by the intensive use for cattle grazing; however, there are still some scientific and practical questioning about this cropping system about weed management in the system, and the relation with crop yields grown in coexistence. Therefore, this research had the objective of evaluating the influence of integration of three grass forage crops (Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha and Panicum maximum) intercropped with corn (Zea mays) crop on: (i) infestation and seed bank of three weed species (Ipomoea grandifolia, Amaranthus hybridus and Digitaria horizontalis); (ii) final biomass of the forage crops; (iii) corn grain yields; (iv) growth curves of corn plants, forage tillers and weed plants studied. The experiments were developed in the experimental area of the Crop Production Department of Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", University of São Paulo - Brazil. The experimental design used in the field experiment was randomized complete blocks, with split plots, and the experiment in the greenhouse was in a factorial design. The evaluated parameters for the field experiment were: weed density (plants.m-2); leaf area per plant or tillers (cm2) and dry biomass yield per plant or tillers (g) of corn and forage crops and weeds, and green biomass of the forage crops (ton.ha-1) and corn grain yield (ton.ha-1). In the greenhouse it was evaluated the weed emergence of the soil seed bank, from samples collected of the plots in the field experiment. The results allowed concluding that the use of the system crop - cattle production contributes significantly in the reduction of the infestation of the studied weeds, helping in a sustainable way the integrated weed management, being the weed infestations suppressed in different intensities by the forage crops tested. Furthermore, it also can be concluded that there was as reduction in the weed soil seed bank in different intensity by the forage crops, as well as, the reduction in the corn grain yield and forage green biomass in the system, when compared with the monocrops. However, the general conclusion is that the research showed technical viability of integration crop and forage production systems, which weed management is done a cultural way, without the use of herbicide, therefore contributing for the reduction in the possible environmental impacts caused by the utilization of chemical products in the agriculture.

A utilização de pastagens como base da alimentação de bovinos de leite ou corte é umas das formas de reduzir os custos de produção e tornar a atividade mais competitiva. Para obter a máxima produtividade de forragem é indispensável dispor de condições ideais à fotossíntese, tais como boa disponibilidade de luz, nutrientes e água. Uma das opções para aumentar a produtividade e sustentabilidade das pastagens é um manejo adequado da irrigação e da adubação nitrogenada. Dois experimentos foram conduzidos em ambiente protegido, com plantas em vasos de 8,5 litros, na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP). No primeiro experimento, foi avaliado o efeito de cinco níveis de depleção de água no solo (P1 = 0 - 0,05; P2 = 0,20; P3 = 0,40; P4 = 0,60; P5 = 0,80), respectivamente, 95%-100% (testemunha), 80%, 60%, 40% e 20% da água disponível no solo no momento das irrigações. No segundo experimento, foram testados cinco momentos de aplicação da ureia em relação ao momento do corte da parte aérea: (a) no dia do corte; (b) 3 dias após; (c) 6 dias após; (d) 9 dias após; (e) 12 dias após o corte; e um tratamento-controle, sem aplicação de ureia. Ambos os experimentos foram conduzidos em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições para três períodos de crescimento (cortes). Foram avaliados: massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca de raízes (MSR), relação parte aérea/ raiz (PA/R), relação colmo + bainha/lâmina (CB/L), teor de nitrogênio na parte aérea, proteína bruta (PB), eficiência do uso do nitrogênio (EUN), produtividade água (PDA), área foliar (AF) e perfilhamento. Não foi encontrada diferença significativa dos tratamentos de depleção para as variáveis estudadas, com exceção da produção de MSR e PDA, indicando que para o período em que o experimento foi realizado (inverno), fatores de depleção mais altos podem ser utilizados sem que haja comprometimento da quantidade e da qualidade da forragem produzida. O momento de aplicação de ureia não influenciou a produção de MSR, a relação CB/L e a relação PA/R; no entanto, foi observado que o momento da adubação exerceu um efeito significativo sobre a produção nos cortes de estabelecimento, gerando um efeito na quantidade e na qualidade da forrageira. / The use of pasture as the base for feeding dairy or beef cattle is one of the ways to reduce production costs and to turn more competitive these activities. In order to achieve the maximum forage productivity, it is essential to have ideal conditions for photosynthesis, such as good availability of light, nutrients and water. One option to increase the productivity and sustainability of pasture is a proper management of irrigation and nitrogen fertilization. Two experiments were carried out in a greenhouse environment, with plants in pots of 8.5 liters in the experimental area of the Department of Biosystems Engineering, at the \'Luiz de Queiroz\' College of Agriculture (ESALQ/USP). In the first experiment, it was tested the effect of five levels of soil water depletion (P1 = 0 - 0.05, P2 = 0.20, P3 = 0.40, P4 = 0.60, P5 = 0.80), respectively corresponding to 95%-100% (control), 80%, 60%, 40% and 20% of the soil water availability at the moment of irrigations. In the second experiment, it was evaluated the moment of urea application in relation to the moment of the aerial part cut: (a) on the day of cutting; (b) 3 days; (c) 6 days; (d) 9 days; and (e) 12 days after the cut; and a control treatment, without urea application. Both the experiments were carried out under a statistical design of randomized blocks, with four replications for three periods of growth (cut intervals). The parameters evaluated at the experiment were: dry matter weight of the aerial part (MSPA), dry matter weight of roots (MSR), aerial part/root ratio (PA/R), stem + heath/blade ratio (CB/L), plant nitrogen content, crude protein content (PB), nitrogen use efficiency (EUN), water productivity (PDA), leaf area (AF) and plant tillering. No significant differences for the studied variables were found for the depletion treatments, except for the MSR and PDA, indicating that, during the experiment period (winter), higher depletion factors can be used without compromising the forage production and quality. The moment of urea application did not affect the MSR and the relations CB/L and PA/R, however, it was observed that the moment of urea application had a significant effect on the MSPA on the establishment cuts, generating an effect on the amount and quality of the forage crop.

This thesis explores the role of expert-led policy processes in addressing water quality. It does so by drawing on the ‘peri-urban' as a setting which exemplifies contemporary social and environmental challenges associated with river and groundwater pollution, as well as the health and livelihood implications for the poorest citizens in peri-urban areas. The peri-urban area of Ghaziabad, on the outskirts of New Delhi, provides a good reference point for understanding those challenges, while India's environmental regulatory agency (the Central Pollution Control Board) demonstrates how policy experts influence such a setting by enacting their institutional role and mandate. The thesis examines the ways in which problems associated with deteriorating water quality in peri-urban areas are often neglected in expert-led policy processes, and the consequent implications for peri-urban poor communities. It argues that expert-driven policy approaches to addressing water quality are formulated almost exclusively on scientific grounds, while underlying ‘non-scientific' decisions and choices, emerging from actors operating at levels from policy framing to policy implementation, are not awarded the same importance, thus ignoring issues that pertain to the social, environmental and political implications of the problems. By drawing on qualitative research, the thesis focuses on two case studies. One examines the Central Pollution Control Board's framing of policy initiatives while the other follows the implementation of such policies in peri-urban Ghaziabad. The thesis demonstrates how the scale of monitoring water quality is heavily biased towards national rather than local level priorities. This leads to an understatement of important water quality problems that affect peri-urban areas in favour of large-scale analyses of pollution in river basins. This has the effect of understating important water quality problems that affect peri-urban areas in poorer localities such as villages within the Ghaziabad district. The centrality of technical discourses in the articulation of and response to water quality problems makes it difficult for non-technical perspectives (derived directly from those people who are exposed to pollution) to feed into formal decision-making. This research also identified the key influence of a number of actors (municipal engineers, public health officials and district magistrates) in shaping and implementing policy outcomes on the ground in local contexts (i.e. peri-urban areas), even though their roles are often not recognised formally. The thesis is original in its attempt to merge insights from policy studies and science technology studies (STS) and apply them to the domain of water quality, a field that has not traditionally been subjected to critical social science inquiry. It also unpacks ethnographically the Board's dual role as both a policy advisor and regulator, and further illustrates how the enactment of these roles can lead to contradictory outcomes on the ground, particularly for the poorest periurban citizens.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-03-10T14:09:02Z No. of bitstreams: 1 Jamilly Alves de Barros.pdf: 1194573 bytes, checksum: 75742892e248d2018b9529d59b784af4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T14:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jamilly Alves de Barros.pdf: 1194573 bytes, checksum: 75742892e248d2018b9529d59b784af4 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Natural ecosystems have suffered great human interventions and one of them is the conversion of forests into agricultural land, and the TDF (FTS) one of the most affected in the world. Changes in land use can be reflected by biological, biochemical, chemical and physical parameters, the first two being the fastest and most sensitive to changes in soil quality. This study evaluated how the conversion of FTS in pasture with different levels of conservation acts on the community and microbial activity in Neossolos Regolíticos. The characterization of the microbial community and enzymatic activities of sandy soils of the semiarid region of Pernambuco in areas of drought and forest disturbed. In the first chapter, the study was conducted in the city of Saint John and the selected areas were: FTS = dry tropical forest, PP = preserved and PD = degraded pasture pasture. In the second chapter were selected five cities of Pernambuco semiarid region, which were collected two composite soil samples, one in FTS and another in area with human intervention. For Chapter 1 were determined analysis of the microbial biomass carbon (MBC), total organic carbon (TOC), the fatty acid profiles of the microbial community (FAMEs) and absolute and specific enzymatic activities. In chapter 2 were determined profiles of fatty acids and enzymes absolute. FTS conversion to pasture with different levels of conservation affected the microbial community and enzymatic activities of Entisol. And the type of vegetation is shown as one of the main factors responsible for the variation of the microbial community. Quantification of FAMEs in different areas analyzed demonstrated that populations of fungi are sensitive to changes in land use that bacterial populations, because these showed a faster metabolism, ie, unable to adapt to disturbances in the ecosystem. The evaluation of specific enzymes showed how these are influenced by the TOC and MBC, where enzymes by CBM unit expressed higher values. / Os ecossistemas naturais vêm sofrendo grandes intervenções humanas e uma delas é a conversão de florestas em terras agrícolas, sendo as florestas tropicais secas (FTS) uma das mais afetadas no mundo. Alterações no uso do solo podem ser refletidas por parâmetros biológicos, bioquímicos, químicos e físicos, sendo os dois primeiros os mais rápidos e sensíveis a alterações na qualidade do solo. O presente trabalho avaliou como a conversão de FTS em pasto com diferentes níveis de conservação age sobre a comunidade e atividade microbianas em Neossolos Regolíticos. A Caracterização da comunidade microbiana e atividades enzimáticas de solos arenosos do Semiárido de Pernambuco em áreas de floresta seca e antropizada. No primeiro capítulo, o estudo foi realizado no município de São João e as áreas selecionadas foram: FTS=floresta tropical seca, PP= pasto preservado e PD= pasto degradado. No segundo capítulo foram selecionadas 5 cidades do semiárido pernambucano, onde foram coletadas duas amostras compostas de solo, uma em FTS e outra em área com intervenção antrópica. Para o capítulo 1 foram determinadas as análises do carbono da biomassa microbiano (CBM), o carbono orgânico total (COT), os perfis de ácidos graxos da comunidade microbiana (FAMEs) e atividades enzimáticas absolutas e específicas. No capítulo 2 foram determinados os perfis de ácidos graxos e as enzimas absolutas. A conversão de FTS em pasto com diferentes níveis de conservação afetou a comunidade microbiana e as atividades enzimáticas de Neossolo Regolítico. Sendo que o tipo de vegetação se mostrou como um dos principais fatores responsável pela variação da comunidade microbiana. A quantificação do FAMEs nas diferentes áreas analisadas demonstrou que as populações de fungos são mais sensíveis a alterações no uso do solo que as populações bacterianas, devido estas apresentaram um metabolismo mais rápido, ou seja, conseguirem se adaptar a perturbações no ecossistema. A avaliação das enzimas específicas mostrou o quanto estas são influenciadas pelo COT e CBM, onde as enzimas por unidade de CBM expressaram valores mais elevados.

Submitted by Paulo Henrique Peres Verdi (pauloh_verdi@hotmail.com) on 2018-04-21T15:54:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - FGV - Paulo Henrique Peres Verdi - FINAL.pdf: 1875588 bytes, checksum: ca0b7e99ed960b3d7a1dfa1875d49ad2 (MD5) / Approved for entry into archive by Mayara Costa de Sousa (mayara.sousa@fgv.br) on 2018-04-25T22:15:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - FGV - Paulo Henrique Peres Verdi - FINAL.pdf: 1875588 bytes, checksum: ca0b7e99ed960b3d7a1dfa1875d49ad2 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzane Guimarães (suzane.guimaraes@fgv.br) on 2018-04-26T12:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - FGV - Paulo Henrique Peres Verdi - FINAL.pdf: 1875588 bytes, checksum: ca0b7e99ed960b3d7a1dfa1875d49ad2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T12:51:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - FGV - Paulo Henrique Peres Verdi - FINAL.pdf: 1875588 bytes, checksum: ca0b7e99ed960b3d7a1dfa1875d49ad2 (MD5) Previous issue date: 2018-03-26 / There is much talk about the low productivity of Brazilian cattle ranching and the enormous extent of degraded pastures that the country has, including regions of sandy soils with less agricultural potential. Public and private institutions invest in research to find alternatives on how to increase productivity and mitigate the environmental impacts caused by cattle production. The objective of this study is to analyze the economic viability of pasture recovery systems in sandy soils, considering the model of production in degraded pastures, the production model with the São Mateus integrated system, and a model considering pasture renovation and maintenance with fertilizers and correctives. From the main models, alternative scenarios have been created modifying the main variables to understand under which condition a system is economically attractive or not. The results indicate that the São Mateus integrated system is the most profitable in the proposed scenario, followed by the production model in degraded pastures. The model considering renovation of pastures on sandy soils with fertilization and maintenance of fertility resulted to be economically unfeasible. / Muito se fala sobre a baixa produtividade da pecuária de corte brasileira e a enorme extensão de pastagens degradadas que o país possui, inclusive em regiões de solos arenosos com menor potencial agropecuário. Instituições públicas e privadas investem em pesquisa para buscar alternativas de como incrementar a produtividade e mitigar os impactos ambientais causados pela produção de bovinos. O objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade econômica de sistemas de recuperação de pastagens em solos arenosos, considerando o modelo de continuidade de produção em pastagens degradadas, o modelo de produção com o sistema iLP (integração lavoura-pecuária) São Mateus, e um modelo considerando reforma e manutenção de pastagens com fertilizantes e corretivos. A partir dos modelos principais, foram criados cenários alternativos modificando as principais variáveis para entender sob qual condição um sistema é ou não atrativo economicamente. Os resultados indicam que o sistema iLP São Mateus é o mais rentável no cenário proposto, seguido do modelo de produção em pastos degradados. A reforma de pastagens em solos arenosos com adubação e manutenção da fertilidade se mostrou economicamente inviável.

A consorciação de cultivos com diferentes espécies vegetais tem se constituído em uma prática agrícola usual em sistemas de produção conservacionistas, que dentre as vantagens de sua utilização destaca-se o manejo integrado de plantas daninhas. Entretanto, a ampla utilização destes sistemas de produção na atualidade tem exigido o desenvolvimento de pesquisas relativas ao crescimento e desenvolvimento das plantas cultivadas em convivência, bem como seus efeitos na comunidade infestante do local. A integração entre culturas anuais e pastagens cultivadas simultaneamente em uma área tem surgido como um sistema de produção alternativo para a recuperação de solos degradados pela atividade agropecuária intensiva; no entanto, existem ainda alguns questionamentos científicos e práticos sobre o manejo das plantas daninhas no sistema, e a relação com a produtividade das culturas em convivência simultânea. Desta forma, o objetivo desta pesquisa foi de avaliar a influência de três culturas forrageiras (Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha e Panicum maximum) consorciadas à cultura do milho (Zea mays), através do sistema de produção de integração lavoura-pecuária sobre: (i) infestação e banco de sementes de três espécies de plantas daninhas (Ipomoea grandifolia, Amaranthus hybridus e Digitaria horizontalis) em convivência; (ii) produção final de matéria verde das culturas forrageiras; (iii) rendimento de grãos da cultura do milho; (iv) curvas de crescimento das plantas de milho e perfilhos das forrageiras e das plantas daninhas estudadas. Os experimentos foram desenvolvidos em área experimental do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, no município de Piracicaba-SP. O delineamento experimental utilizado no ensaio de campo foi o de blocos casualizados, em parcelas subdivididas, e o experimento realizado em casa-de-vegetação foi em esquema fatorial. Os parâmetros avaliados no experimento de campo foram os seguintes: densidade plantas daninhas (plantas.m-2); área foliar por planta ou perfilho (cm2) e biomassa seca por planta ou perfilho (g) das culturas de milho e forrageiras e das plantas daninhas; biomassa verde das culturas forrageiras (ton.ha-1) e rendimento de grãos da cultura do milho (ton.ha-1). Em casa-de-vegetação foi avaliada a emergência do banco de sementes, à partir de amostras de solo coletadas nas áreas respectivas dos tratamentos implantados no experimento de campo. Os resultados permitiram concluir que o emprego do sistema de produção lavoura-pecuária contribui, significativamente, para a redução da infestação das plantas daninhas testadas, auxiliando de maneira sustentável, no manejo integrado de plantas daninhas, sendo que as infestações são suprimidas de forma diferenciada pelas plantas forrageiras. Conclui-se ainda que, houve redução diferenciada do banco de sementes das plantas daninhas pelas forrageiras, bem como redução no rendimento de grãos da cultura do milho e das culturas forrageiras neste sistema de produção, quando comparado com os monocultivos. Entretanto, como conclusão geral, a pesquisa demonstrou a viabilidade técnica da utilização do sistema de produção que integra lavoura e pecuária, cujo manejo de plantas daninhas é realizado de forma cultural, sem a utilização de herbicidas, contribuindo assim para a redução de possíveis impactos ambientais causados pela utilização de produtos químicos na agricultura. / The intercropping system with different vegetable species has become a common agricultural practice in conservationist production systems, that among the advantages of its use, it can be obtained the integrated weed management. However, the wide use of these cropping systems nowadays has required the development of researches related to growth and development of cultivated plants in coexistence, as well as to the local weed community infestation. The integration among annual crops and pastures grown simultaneously in an area has become as an alternative cropping system for the recovery of degraded soils by the intensive use for cattle grazing; however, there are still some scientific and practical questioning about this cropping system about weed management in the system, and the relation with crop yields grown in coexistence. Therefore, this research had the objective of evaluating the influence of integration of three grass forage crops (Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha and Panicum maximum) intercropped with corn (Zea mays) crop on: (i) infestation and seed bank of three weed species (Ipomoea grandifolia, Amaranthus hybridus and Digitaria horizontalis); (ii) final biomass of the forage crops; (iii) corn grain yields; (iv) growth curves of corn plants, forage tillers and weed plants studied. The experiments were developed in the experimental area of the Crop Production Department of Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, University of São Paulo – Brazil. The experimental design used in the field experiment was randomized complete blocks, with split plots, and the experiment in the greenhouse was in a factorial design. The evaluated parameters for the field experiment were: weed density (plants.m-2); leaf area per plant or tillers (cm2) and dry biomass yield per plant or tillers (g) of corn and forage crops and weeds, and green biomass of the forage crops (ton.ha-1) and corn grain yield (ton.ha-1). In the greenhouse it was evaluated the weed emergence of the soil seed bank, from samples collected of the plots in the field experiment. The results allowed concluding that the use of the system crop – cattle production contributes significantly in the reduction of the infestation of the studied weeds, helping in a sustainable way the integrated weed management, being the weed infestations suppressed in different intensities by the forage crops tested. Furthermore, it also can be concluded that there was as reduction in the weed soil seed bank in different intensity by the forage crops, as well as, the reduction in the corn grain yield and forage green biomass in the system, when compared with the monocrops. However, the general conclusion is that the research showed technical viability of integration crop and forage production systems, which weed management is done a cultural way, without the use of herbicide, therefore contributing for the reduction in the possible environmental impacts caused by the utilization of chemical products in the agriculture.

Com o objetivo de propor um modelo para estimar a produtividade potencial (pastagem manejada sob condições ótimas e de forma intensiva) de fitomassa seca total de Brachiaria brizantha, variedades cultivadas Marandu e Xaraés, em função de radiação solar e temperatura do ar, bem como: (i) obter uma curva de resposta que represente a produtividade potencial de fitomassa seca de parte aérea e do sistema radicular em relação ao desenvolvimento relativo; (ii) caracterizar a produtividade de fitomassa seca de hastes, folhas e material senescente de parte aérea; (iii) identificar o momento adequado para o corte da pastagem; e (iv) caracterizar a variação temporal do índice de área foliar; foi conduzido experimento de campo na área experimental do Departamento de Produção Vegetal da Universidade de São Paulo, em Piracicaba, no período de 22 de novembro de 2003 a 26 de janeiro de 2004. Em função dos resultados obtidos, pode-se concluir que: (i) o modelo proposto simula satisfatoriamente a produtividade potencial de fitomassa seca total de Brachiaria brizantha, variedades cultivadas Marandu e Xaraés, em função do período do ano (a partir da data de corte), das variáveis climáticas (médias diárias de radiação solar global e temperatura do ar) e da latitude local; (ii) é possível obter a curva de resposta, através do trabalho conjunto de modelagem e experimentação de campo, que represente a produtividade potencial de fitomassa seca de parte aérea e do sistema radicular em relação ao desenvolvimento relativo, a partir dos valores observados de fitomassa seca de parte aérea e do sistema radicular, do índice de área foliar, da temperatura média do ar e da radiação solar global; (iii) as equações empíricas caracterizam de forma satisfatória a variação temporal de a produtividade de fitomassa seca de hastes, folhas e material senescente de parte aérea; (iv) o momento ótimo de utilização da pastagem (corte) é próximo a 64% do desenvolvimento relativo; visto que após esse instante, a produtividade de fitomassa seca de parte aérea é fortemente influenciada por haste e material senescente, em detrimento da folha, a qual diminui a taxa de acúmulo após esse momento; e (v) a variação temporal do índice de área foliar pode ser caracterizada pelo modelo exponencial. / With the main goal to purpose a model to estimate the total plant biomass (dry matter) potential productivity (forage removed under cutting management intensive system and optimal conditions) of Brachiaria brizantha, cultivars Marandu and Xaraés, as a function of global solar radiation and air temperature, besides the following goals: (i) acquiring a response curve that might show the shoot and root dried biomass potential productivity regarding to the relative development; (ii) characterizing the dry-matter productivity of leaves, stems and senescing structures of shoots; (iii) identifying the optimal time to pasture cutting; and (iv) characterizing the leaf area index temporal variation; field experiments were carried in Crop Production Department experimental area of Universidade de São Paulo (Piracicaba, SP, Brazil) from November 22nd of 2003 to January 26th of 2004. According to results acquired, it is possible to conclude: (i) the purposed model greatly simulates the total plant biomass (dry matter) potential productivity of Brachiaria brizantha, cultivars Marandu and Xaraés, as a function of year season (from cutting date), climatic variables (daily mean values of global solar radiation and air temperature) and local latitude; (ii) from modeling and field experiments taken together; it is possible to obtain a response-curve reporting the biomass potential productivity of shoot and root compartments as a function of relative development from observed shoot and root dry-matter values, leaf area index (LAI), air temperature and global solar radiation; (iii) the empirical equations greatly denote the productivity temporal variation of leaves, stems and senescing structures dry matter; (iv) the optimal time to both forage utilization (cutting) is around 64% of relative development due to after this moment the shoot dry-matter productivity is strongly affected by increases in stems and senescing structures productivities, otherwise leaf productivity rates decrease as much as relative development raises; and (v) the leaf area index temporal variation of both genotypes might be characterized as a exponential-growth response.

Nos cerrados tem-se adotado o sistema de integração lavoura-pecuária por tratarse de tecnologia de recuperação/renovação de pastagem em consórcio com culturas anuais, como a do milho. Nesse sistema a fertilização da lavoura recupera a pastagem e a mantém produtiva. Dentre os nutrientes aplicados nas fertilizações destaca-se o nitrogênio, que no solo sofre várias transformações e sua eficiência é comprometida com as épocas e doses de aplicação na pré-semeadura, em capim-Braquiária, e/ou em cobertura na cultura do milho. O objetivo do trabalho foi determinar as doses de nitrogênio na forma de sulfato de amônio e estabelecer a aplicação desse nutriente se em pré-semeadura e/ou em cobertura do milho no sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi desenvolvido na Fazenda da Universidade de Brasília-UnB, em pastagem degradada de Brachiaria decumbens implantada em um LATOSSOLO VERMELHO AMARELO Distrófico típico. Procedeu-se à correção do solo com calcário dolomítico (1,3 t ha-1) e à adubação corretiva com 80 kg ha-1 de P2O5, 50 kg ha-1 de K2O, respectivamente, na forma de superfosfato simples e cloreto de potássio. O nitrogênio na forma de sulfato de amônio, nas doses de 60 e 120 kg ha-1, foi aplicado manualmente em pré-semeadura (73 dias antes da semeadura do milho), na posição dos sulcos para semeadura do milho. O capim-Braquiária foi dessecado com o uso do herbicida paraquat (2 L ha-1) em duas aplicações. O milho híbrido simples AG-450 foi semeado manualmente, em sulcos espaçados de 0,80m, resultando em uma população de 62.500 plantas por hectare. Na semeadura do milho em todos os tratamentos aplicaramse 30 kg ha-1 de N, 110 kg ha-1 de P2O5 e 70 kg ha-1 de K2O, respectivamente, nas formas de sulfato de amônio, superfosfato simples e cloreto de potássio. A adubação de cobertura do milho foi realizada, manualmente, no estádio V4 do milho nas doses de 30, 60 e 120 kg ha-1 de N na forma de sulfato de amônio, aplicando-se também 30 kg ha-1 de sulfato de zinco. Tanto na pré-semeadura como na cobertura incluiu-se tratamento sem N-fertilizante (0 kg ha-1 de N), mas que recebeu na semeadura do milho a dose de 30 kg ha-1 de N como sulfato de amônio e na cobertura 30 kg ha-1 de sulfato de zinco. O delineamento experimental foi em blocos casualizados no esquema de parcelas subdivididas com 12 tratamentos e 4 repetições. Os 12 tratamentos com doses de N corresponderam às combinações dos níveis de N em pré-semeadura e cobertura do milho. Nas parcelas dos tratamentos: 120-0 e 0-120 kg ha-1 de N foram incluídas microparcelas com as doses de sulfato de amônio marcado com 15N (120 kg ha-1), respectivamente, em pré-semeadura e cobertura. Foram realizadas análises do solo e de tecido vegetal, quantificada a massa seca e determinada a % de recuperação do nitrogênio do sulfato de amônio-15N. A média de massa seca do tecido vegetal e de grãos de milho apresentou acréscimo na produção quando o nitrogênio foi aplicado em cobertura, porém não foi significativo em relação à aplicação em pré-semeadura. As melhores respostas em produção de massa seca foram obtidas com as doses de N (kg ha- 1): 120-70 e 60-85, aplicadas em pré-semeadura e cobertura respectivamente. As maiores produções de grãos deram-se com as doses de N de 60-60 e 0-96 kg ha-1 aplicadas, respectivamente, em pré-semeadura e cobertura do milho. A recuperação do N do sulfato de amônio foi de 79 e 40% quando aplicado em cobertura e na pré-semeadura respectivamente. / Crop/livestock integration systems have been adopted in the cerrados, since this is a technology for pasture recovery and renovation, used in association with annual crops, such as corn. In this system, the pasture is recovered and maintained productive by crop fertilization. Nitrogen is prominent among the nutrients applied in fertilizations; it undergoes several transformations in the soil, and its efficiency can be compromised by application seasons and rates in Brachiaria grass fertilized prior to sowing, and/or as sidedressing in corn. The objective of this work was to determine nitrogen rates in the form of ammonium sulfate and to establish application for this nutrient if prior to seeding and/or as sidedressing in corn, under a crop/livestock integration system. The experiment was developed at Universidade de Brasília-UnB’s Farm, in a degraded Brachiaria decumbens pasture implemented on a typical Dystrophic RED-YELLOW LATOSOL. The soil was corrected with dolomitic lime (1.3 Mg ha-1) and received corrective fertilization with 80 kg ha-1 P2O5, 50 kg ha-1 K2O in the form of single superphosphate and potassium chloride, respectively. Nitrogen in the form of ammonium sulfate, at the rates of 60 and 120 kg ha-1, was applied manually prior to seeding (73 days before corn seeding), at the furrow positions where corn was to be sown. The Brachiaria grass was desiccated with the herbicide paraquat (2 L ha-1) in two applications. Single hybrid corn AG-450 was sown manually, in furrows spaced 0.80m apart, resulting in a population of 62,500 plants per hectare. Fertilization at corn seeding in all treatments consisted of 30 kg ha-1 N, 110 kg ha-1 P2O5, and 70 kg ha-1 K2O, applied in the form of ammonium sulfate, single superphosphate, and potassium chloride, respectively. Corn sidedressing was performed manually at the V4 developmental stage of corn at the rates of 30, 60, and 120 kg ha-1 N in the form of ammonium sulfate; the application also included 30 kg ha-1 zinc sulfate. A treatment without fertilizer (0 kg ha-1 N) was included both before seeding and as sidedressing, but receiving the rate of 30 kg ha-1 N at corn seeding as ammonium sulfate and 30 kg ha-1 zinc sulfate during the sidedressing application. The experimental design was randomized blocks in a split-plot scheme with 12 treatments and 4 replicates. The 12 treatments containing N rates corresponded to corn pre-sowing and sidedressing N rate combinations. Microplots were included in the plots of treatments 120-0 and 0-120, respectively, applied prior to sowing and as sidedressing, containing 15N-labeled ammonium sulfate rates (120 kg ha-1). Soil and plant tissue analyses were carried out, dry mass was quantified, and the % of nitrogen recovery from the 15N-labeled ammonium sulfate was determined. The mean dry mass values in the plant tissue and in corn grain showed yield increases when nitrogen was applied as sidedressing, but were not significant in the pre-seeding application. The best dry mass yield responses were obtained with N rates (kg ha-1) of: 120-70 and 60-85, applied before seeding and as sidedressing, respectively. The highest grain yields were verified at N rates of 60-60 and 0-96 kg ha-1 applied before seeding and as sidedressing in corn, respectively. N recovery from the ammonium sulfate was 79 and 40%, when applied as sidedressing and before seeding, respectively.

A utilização de efluentes de esgoto tratado (EET) na irrigação, ao invés de realizar a disposição deste subproduto nos cursos d’água tem sido uma alternativa antiga, popular e atrativa, com triplo propósito: tratamento complementar do efluente, fonte de água e de nutrientes ao sistema solo-planta. Entretanto, no Brasil, há falta de tradição na reciclagem de águas residuárias, particularmente, do EET e, conseqüentemente, poucos têm sido as pesquisas relacionadas a este tema. Um experimento foi conduzido em Lins (SP), durante dois anos, com os objetivos principais de (i) testar a possibilidade de uso do efluente secundário de esgoto tratado (ESET) como uma fonte alternativa de água e de nitrogênio ao capim-Tifton 85; (ii) determinar as concentrações de nutrientes e elementos tóxicos em amostras de água potável (AP), ESET, plantas, solo e solução no solo; (iii) verificar o comportamento das argilas dispersas em água. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Os cinco tratamentos estudados foram: (i) T1 (controle) - irrigação com AP e adição de 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (ii) T2, T3, T4 e T5 - irrigação com ESET e adição de 0, 171,6; 343,2 e 520 kg ha-1 ano-1 de NFM, respectivamente. As características da água e do efluente foram monitoradas mensalmente e o rendimento de massa seca (MS) do capim foi determinado bimestralmente. Durante 18 meses, foram realizadas análises para monitoramento das concentrações dos elementos nas plantas (folhas e colmos + bainhas), no solo e na solução no solo (até 100 cm de profundidade). Foi verificado que o ESET pode substituir eficientemente a AP de irrigação em sistema de produção de feno, proporcionando benefícios econômicos e aumento de qualidade do capim. Ainda, o ESET pode atuar como amenizador da acidez do solo. A magnitude de resposta do capim ao ESET, bem como da economia de NFM é dependente da precipitação pluvial e da lâmina de irrigação empregada. A substituição da AP pelo ESET, na irrigação do capim, pode levar à economia de 32,2 a 81,0% na dose de NFM necessária à obtenção de altos rendimentos, sem ocasionar alterações negativas no conteúdo de nutrientes nas plantas e na fertilidade do solo. Por outro lado, se os nutrientes presentes no ESET não forem computados no manejo da fertilização da pastagem, podem ocorrer incrementos no rendimento de MS e no acúmulo de elementos (inclusive de sódio), promovendo aumento de qualidade da forragem sem ocasionar efeitos deletérios no ambiente. As altas concentrações de sódio na AP (utilizada no tratamento controle), bem como no ESET indicam que o sistema solo-pastagem não suportará o elevado aporte deste elemento e pode ser necessário o uso de condicionador de solo. O aporte de nutrientes no sistema associado à manutenção de tensão hídrica adequada ao capim, pode promover mineralização da matéria orgânica do solo, reduzindo os estoques de carbono e nitrogênio. Ao que parece, a irrigação com ESET doméstico não proporcionará, em curto e médio prazo, excesso de boro e de metais pesados no sistema solo-pastagem. / Treated sewage effluent (TSE) utilization for irrigation represents an antique, popular and attractive alternative to the common disposal of effluent to watercourses and includes three main purposes: effluent complementary treatment, water and nutrient source to the soil-plant system. However, because in Brazil no experiences in wastewater recycling exists consequently few scientific studies were carried out despite the importance of the subject. For this study an experiment was conducted for two years in Lins (São Paulo State, Brazil). The main objectives were (i) to test the feasibility of secondary-treated sewage effluent (STSE) utilization as an alternative water and nitrogen source for Tifton 85 Bermudagrass; (ii) to evaluate concentrations of nutrients and toxic elements in potable water (PW), STSE, plant, soil and soil solution samples; (iii) to verify the behavior of dispersed clays in water. A randomized complete block design was used with four replications. Five treatments were applied: (i) T1 (control) - irrigation with PW plus 520 kg ha-1 year-1 nitrogen as mineral fertilizer (NMF); (ii) T2, T3, T4 and T5 - irrigation with STSE plus 0, 171.6, 343.2 and 520 kg ha-1 year-1 of NMF, respectively. Water and effluent characteristics were monthly monitored, and aboveground dry matter (DM) was measured bimonthly. Plant (leaves and culms + sheaths), soil and soil solution (up to 100 cm) were analyzed during 18 months, to monitor elements concentrations over the experimental period. It was verified that STSE can replace efficiently the PW used for irrigation for the production of hay. This replacement can provide economical benefits, enhancement of forage quality, and mitigation of soil acidity. The magnitude of grass productivity as well as of NMF economy is dependent on rain and the used irrigation rates. Considering the complete substitution of PW for irrigation by STSE, the necessary dose of NFM for obtaining high yields could be reduce by 32.2 to 81.0% without negative effects on nutrient contents in the grass and soil fertility. On the other hand, also by non-consideration the effluent nutrients in pasture fertilization management, it may occur increasing dry matter yields and element contents (inclusive sodium), enhancement of forage quality, and, moreover without deleterious environmental effects. Because of high sodium concentrations in PW (control) and the STSE, it is suggested that the pasture-soil system will not tolerate the high sodium input, a future conditioning of the soil will be necessary. The nutrient inputs to the system associated with an adequate soil moisture tension to the grass may increase soil organic matter mineralization followed by decrease of carbon and nitrogen stocks. In short and medium term periods it is assumed that the irrigation with domestic TSE will not negatively influence the soil-pasture system by high concentrations of boron and heavy metals.