A aplicação de resíduos em solos agrícolas pode alterar significativamente a dinâmica do ciclo dos elementos no solo, conseqüentemente modificando sua fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases do solo para a atmosfera. A possibilidade de produção de biocombustíveis a partir de óleos vegetais e com a atenção especial dada a cultura da mamona faz nesse momento com que o cultivo desta oleaginosa ressurja nacionalmente como cultura de interesse. Além disso, em áreas agrícolas próximas a grandes centros urbanos, a utilização agrícola de resíduos na agricultura é uma prática já empregada, porém ainda, sem o total conhecimento dos processos envolvidos em relação ao comportamento desses materiais no ambiente e seu real comportamento como fonte de nutrientes para as culturas. Em função do exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de três resíduos, contendo diferentes formas de N, na fertilidade do solo e nutrição mineral da mamona cultivada em área de reforma de canavial, bem como também quantificar os fluxos de gases do efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) em função da aplicação de doses de um lodo de esgoto ou fertilização mineral no solo, antes do plantio da mamona. Assim, foram conduzidos dois experimentos a campo no ano agrícola de 2004-2005. No primeiro avaliou-se a contribuição de resíduos como fonte de N para a cultura da mamona e foi conduzido sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. A dose de nitrogênio referencial foi de 75 kg ha-1 e as quantidades aplicadas de cada resíduo foram calculadas em função do conteúdo e disponibilidade do N nestes. Os dados obtidos mostram que os resíduos de origem orgânica (lodo de esgoto e Citrofer) constituíram-se numa fonte eficiente de N e para as doses equivalentes ou maiores que a referência, a produtividade da mamona foi igual ou superior a adubação mineral. Com relação a outros componentes de produção, o tamanho do racemo e nº de frutos para os tratamentos que receberam a aplicação de N via resíduos orgânicos ou a adubação mineral, não diferiram estatisticamente, mas foram superiores aos demais. O N foi o nutriente que mais limitou o desenvolvimento e produtividade da mamona. No segundo experimento avaliou-se a emissão dos gases CO2, CH4 e N2O na mesma área onde foi realizado o primeiro experimento, porém, foram avaliados os tratamentos que receberam adubação mineral e lodo de esgoto em três doses. Tanto a adição de lodo de esgoto como a adubação mineral alteraram os fluxos de CO2, N2O e CH4. Quando a quantidade de N aplicada via lodo de esgoto foi igual ao tratamento que recebeu adubação mineral, parece não haver diferenças entre as emissões de CO2 desses tratamentos. Para o N2O, quando se faz a comparação entre os tratamentos que foram concebidos para disponibilizar cerca de 75 kg N ha-1, observa-se que os valores de emissão de N2O na maioria das amostragens foram semelhantes. O tratamento que recebeu o dobro da dose de N via lodo de esgoto apresentou emissões de N2O superiores ao tratamento controle e adubação mineral. Com relação à emissão de metano para a atmosfera, não houve diferenças significativas entre os tratamentos. / The application of residues in agricultural soils can significantly change the dynamic of the element cycles into the soil, changing consequently its fertility, the plant nutrition and the soil gas fluxes to the atmosphere. The possibility of bio-fuel production from vegetable oils and the special care given to the castor bean at this time, make interest to this crop to re-start its cultivation in all country. Beside that, agricultural area near big urban centers, the use of residues in crop production is common and it is already incorporated, but there is still lack of knowledge of the process involved in relation to the behavior of these residues in the environment and as a source of nutrients for the crops. Taken in consideration what was written above, the present work was made aiming to evaluate the effect of three residues having different forms of nitrogen in the soil fertility and mineral nutrition of castor bean cultivated in a reform area of sugar cane, and also to quantify the gas fluxes of greenhouse effect (CO2, CH4 and N2O) in relation to the applied dose of sewage sludge or mineral fertilization of the soil before the castor bean plantation. Two experiments were carried out in the field in the agricultural year of 2004-2005. In the first it was evaluated the residues contribution as nitrogen source to the castor bean crop and it was conducted under one Ultisol (Argisolo Vermelho Amarelo distrófico) soil. The reference dose for nitrogen was 75 Kg ha-1 and the applied quantities of each residue were calculated in function of the content and the availability of N into the residues. The data have shown that the residues of organic origin (sewage sludge and Citrofer) constitute in an efficient source of N and for the equivalent dose or grater than the reference dose, the castor bean productivity was similar or higher than the mineral fertilization. In relation to the other parameters of production, the size of raceme and the number of fruits for the treatments that received N application via organic residues or mineral fertilization, did not differ statistically, but they were higher than the other treatments. The N was the nutrient that limited more the development and the productivity of castor bean. In the second experiment, it was evaluated the CO2, CH4 and N2O gas emission in the same area of the first experiment, but with treatments that received mineral fertilization and sewage sludge in three doses. The sewage sludge and the mineral fertilization changed the gas flow of CO2, CH4 and N2O. When the applied quantity of N via sewage sludge was equal to the mineral fertilization treatment seems that there was no difference between the CO2 emissions. For the N2O, when it was compared the treatments responsible to fulfill about 75 Kg ha-1 of N, it was observed that the values of N2O emission were similar for the great part of samples. The treatment that received the double dose of N via sewage sludge presented N2O emission higher than the control and the mineral fertilization treatments. All the treatments presented no difference for the methane emission to the atmosphere.

A disponibilidade dos nutrientes nitrogênio e enxofre no solo pode alterar o desenvolvimento das plantas com reflexos diretos na produção vegetal. Objetivou-se: a) estudar doses de nitrogênio e doses de enxofre na produção da Brachiaria brizantha cv. Marandu (capim-Marandu) em implantação em solo de pastagem com Brachiaria decumbens (capim-Braquiária) em degradação, e avaliar as alterações nas concentrações desses elementos no tecido vegetal e no solo promovidas por essa adubação; b) avaliar a eficiência do uso da água pelo capim-Marandu em estabelecimento adubado com nitrogênio e enxofre; c) avaliar o efeito de nitrogênio e de enxofre na adubação do capim-Marandu na extração desses elementos do solo, na matéria orgânica, no pH e nas frações mineral e orgânica de nitrogênio e de enxofre do solo; e d) avaliar alterações na fisiologia e no metabolismo de gramínea que afetam a produção da planta, em virtude da adubação combinada de formas de nitrogênio e doses de enxofre. Plantas de capim-Marandu foram cultivadas em casa de vegetação em solo classificado como Neossolo Quartzarênico, no período de janeiro a maio de 2006 (três períodos de crescimento). Estudaram-se cinco doses de nitrogênio (0; 100; 200; 300 e 400 mg dm-3) combinadas com cinco doses de enxofre (0; 10; 20; 30 e 40 mg dm-3), em um fatorial 52 fracionado. Utilizando-se a planta-modelo Hordeum vulgare (cevada) testaram-se formas de nitrogênio e doses de enxofre na fisiologia e metabolismo de gramínea, em experimentos com solo e solução nutritiva. A interação doses de nitrogênio x doses de enxofre na adubação foi significativa para área foliar total, número de perfilhos, massa seca da parte aérea, concentração de nitrogênio e relação N:S na planta e teores de nitrogênio total e enxofre-sulfato do solo em pelo menos um dos três ciclos de crescimento do capim-Marandu. O uso de nitrogênio e de enxofre na adubação na relação N:S média de 10:1 aumentou a eficiência do uso da água e maximizou a produção de massa seca, com concentrações de nitrogênio e de enxofre ótimas para o metabolismo da planta e produção de forragem, bem como manteve e/ou incrementou a fertilidade do solo em relação aos referidos nutrientes. Altas doses de nitrogênio combinadas com baixas doses de enxofre na adubação diminuíram expressivamente o nitrogênio absorvido pelas plantas. Os teores de nitrogênio total e das formas nítrica e amoniacal do solo variaram em função do nitrogênio adicionado via adubação e da remoção pelas plantas. O cultivo do capim- Marandu associado à adubação sulfatada incrementou a fração enxofre-éster do solo. O enxofre orgânico residual do solo mostrou-se como potencial fonte de enxofre na nutrição da Brachiaria brizantha cv. Marandu. O fornecimento de nitrogênio na forma de nitrato aumentou os efeitos deletérios da limitação de enxofre para a cevada, por diminuir a atividade da enzima redutase do nitrato e aumentar a concentração de nitrato e de aminoácidos livres no tecido vegetal, principalmente de asparagina e glicina. / The nitrogen and sulphur availability in soil might influence plant growth, affecting the vegetal production. The objectives of this work were: a) to assess fertilization with nitrogen and sulphur rates on yield of Brachiaria brizantha cv. Marandu (Marandu palisadegrass) under establishment in a soil supporting degrading pasture of Brachiaria decumbens (Signal grass); b) to evaluate the water use efficiency by Brachiaria brizantha cv. Marandu under establishment and fertilized with nitrogen and sulphur rates; c) to study nitrogen and sulphur rates on Brachiaria brizantha cv. Marandu as affecting the uptake of these elements, soil organic matter, soil pH and soil organic and mineral fractions of nitrogen and sulphur; and d) to evaluate changes in the physiology and metabolism of graminaceous plant linked to yield, and influenced by fertilization with forms of nitrogen and sulphur rates. Marandu palisadegrass plants were grown in a greenhouse with an Entisol, from January to May 2006 (three growth periods). Five rates of nitrogen (0; 100; 200; 300 and 400 mg dm-3) and five rates of sulphur (0; 10; 20; 30 and 40 mg dm-3) were studied in a 52 fractionated factorial. The influence of nitrogen forms and sulphur rates on physiology and metabolism of graminaceous plant was tested using the model plant Hordeum vulgare (barley) grown in soil and in nutrient solution. The interaction nitrogen rates x sulphur rates was significant on leaf area, tiller number, above-ground dry matter, nitrogen concentration and N:S ratio in plants, and on total nitrogen and sulfate-sulphur in the soil in at least one of the three growths of Brachiaria brizantha cv. Marandu. Nitrogen and sulphur ratio in the fertilizer rate about 10:1 increased the water use efficiency by plants and promoted high yield, with adequate nitrogen and sulphur concentration for plant metabolism and forage production, as well as kept and/or raised the soil fertility attributes related to these nutrients. High nitrogen rates in the fertilization without sulphur supply decreased plant nitrogen uptake from the soil. Total nitrogen, nitrate and ammonium concentrations in the soil were affected by nitrogen supply and plant uptake. Growth of Marandu palisadegrass associated with sulphur supply increased the ester-bonded sulphur fraction in the soil. The soil residualsulphur fraction can be considered a sulphur potential source for Marandu palisadegrass mineral nutrition. Sulphur deficient barley plants grown with nitrate as nitrogen source showed low nitrate reductase activity, high nitrate and free amino acids concentration, specially asparagine and glicine.

O presente trabalho teve o objetivo de avaliar os efeitos da vegetação intercalar composta por gramíneas e leguminosas perenes e da cobertura morta, obtida pelo manejo mecânico da vegetação intercalar, e herbicidas aplicados em pós-emergência, na linha da cultura, sobre a população de plantas daninhas, características químicas do solo, estado nutricional, desenvolvimento vegetativo e produção de citros. O experimento foi conduzido, durante as safras 2004/2005 e 2005/2006, na Fazenda São Judas, Lucianópolis - SP, em um pomar de laranja Pêra (Citrus sinensis (L.) Osbeck.), plantado em outubro de 2002. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas sendo 7 tratamentos e 2 subtratamentos, com 4 repetições. Os tratamentos foram: 1) vegetação intercalar de Brachiaria ruziziensis R. Germ. & Evrard, sem cobertura morta na linha da cultura; 2) vegetação intercalar de B. ruziziensis, com cobertura morta1 na linha da cultura; 3) vegetação intercalar de B. ruziziensis e Arachis pintoi Krap. & Greg com cobertura morta1 na linha da cultura; 4) vegetação intercalar de B. ruziziensis e Stylosantes spp. com cobertura morta1 na linha da cultura; 5) vegetação intercalar composta por Brachiaria plantagineacom cobertura morta1 na linha da cultura 6) vegetação intercalar de Arachis pintoi com cobertura morta1 na linha da cultura; 7) vegetação intercalar de estilosantes \'mineirão\' (Stylosathes macrocephala (25%), S. capitata (60%) e S. guianensis (15%)) com cobertura morta1 na linha da cultura. Os herbicidas aplicados às subparcelas foram: 1) glyphosate a 1260 g e. a. ha-1 e 2) paraquat a 400 g i. a. ha-1. Pelos dados obtidos pode-se observar que: a vegetação intercalar dos tratamentos 2, 3 e 4 obtiveram as maiores produções de fitomassa e cobertura morta, seguido pelos tratamentos 5 e 7 e a menor produção de fitomassa foi obtida pelo tratamento 6. A cobertura morta de B. ruziziensis proporcionou menor densidade de plantas daninhas por até 90 dias. O teor de matéria orgânica, nas entrelinhas, na camada de 0-0,10 m, nos tratamentos 2 e 4 foi superior em 3,79 e 3,48 g cm-3 em relação ao tratamento 6, enquanto que na camada de 0,20-0,40 m, o teor de matéria orgânica, do tratamento 6, foi superior em 4,6, 5,1 e 3,9 g cm-3 em relação aos tratamentos 1, 3 e 4, respectivamente. Nas linhas da cultura, o tratamento 4 e 3 apresentaram teor de K superior em 1,28 e 0,95 mmolc dm-3, respectivamente, em relação ao tratamento 6, nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m de solo. O estilosantes proporcionou incrementos no teor foliar de N de 2,58 e 2,55 g kg-1, em relação aos tratamentos 1 e 2. O teor foliar de P do tratamento 4 foi superior ao tratamento 1 em 0,31 g kg-1, sendo observada uma correlação entre a densidade do sistema radicular na camada de 0-0,10 m de solo e o teor foliar de P. Não foi verificado efeitos dos tratamentos e herbicidas no desenvolvimento vegetativo, bem como na produção total no período avaliado. / The objective of this research was to evaluate the effects of cover crops from grass and perennial leguminous in the orchard inter-rows, mulch, produced through mechanical management with a lateral rotary mower from inter-row cover crops associated with herbicides applied in pos-emergence, on the rows, on population dynamics of weeds, soil chemical characteristics and development, nutrition and citros production. The experiment was carried out at the São Judas farm, Lucianópolis - SP - Brazil during the harvest of 2004/2005 and 2005/2006 in a citrus orchard of Citrus sinensis L. Osbeck cv. Pera, planted in October, 2002. The experimental design used was of randomized blocks with subdivided plots and 4 replications. The treatments were; 1) Cover crop of Brachiaria ruziziensis R. Germ. & Evrard, without mulch on the row; 2) Cover crop of B. ruziziensis and mulch on the row, produced through mechanical management with a lateral rotary mower (REL) from this cover crop; 3) Cover crop of B. ruziziensis and Arachis pintoi Krap. & Greg and mulch on the row, produced through REL from this cover crop; 4) Cover crop of B. ruziziensis and estilosantes \"mineirão\" (Stylosathes macrocephala (25%), S. capitata (60%) e S. guianensis (15%)) and mulch on the row, produced through REL from this cover crop; 5) Cover crop of Brachiaria plantaginea and mulch on the row, produced through REL from this cover crop; 6) Cover crop of Arachis pintoi and mulch on the row, produced through REL from this cover crop; 7) Cover crop of estilosantes \"mineirão\" and mulch on the row, produced through REL from this cover crop.The herbicides applied into the subplots were: 1) glyphosate at the rate 1260 g a.e. ha-1 and 2) paraquat at the rate 400 a.i. ha-1. In these experiments, it could be observed that: the cover crops from the treatments 2, 3 and 4 got higher wet biomass and mulch than others treatments; B. ruziziensis mulch decrease the weeds density until 90 days after the distribution; in the inter-row, into 0-0,10 m soil layer, the treatments 2 and 4 organic matter, was higher than treatment 6, however, into 0,20-0,40 m soil layer, treatment 6 organic matter was higher than treatments 1, 3 and 4. Into the rows, treatments 4 and 3 achieved K tenor higher than treatment 6 in 1,28 and 0,95 mmolc dm-3, respectively, into 0-0,10 and 0,10-0,20 m soil layers. Estilosantes promoted N foliar increases of 2,58 and 2,55 g kg-1 regarding treatments 1 and 2. Treatment 4 P foliar tenor was higher than treatment 1 in 0,31 g kg-1. It was observed a correlation between root density into superficial layer soil and P foliar tenor. It was not verified any effect of treatment or herbicides on development and total citros production.

A pesquisa visou a avaliar o processamento de imagens digitais pelo Sistema TreeVis (SVA) para identificar o estado nutricional de plantas de milho com níveis induzidos de Ca; Mg e S em plantas de milho (Zea mays L.). Foram utilizados tratamentos constituídos pela omissão completa e individual dos nutrientes Ca, Mg e S e para cada nutriente foram avaliadas doses crescentes (1/3, 2/3 e completa) do elemento e 4 repetições. Esse experimento foi realizado em casa de vegetação sob cultivo hidropônico, conduzido em vasos com solução nutritiva. Foram determinados os parâmetros de crescimento da cultura do milho (altura da planta, número de folhas e diâmetro do colmo) e massa seca das plantas. Foram feitas amostragens de plantas em V4, V6 e V8, visando determinar os teores de macro e micronutrientes das raízes e parte aérea e observados a sintomatologia de deficiência das plantas. Nesses estádios, através de um sistema de visão artificial, também foram obtidas as imagens das folhas. A omissão de Ca, Mg e S na solução nutritiva promoveu sintomas típicos de deficiência de cada nutriente em plantas de milho. O sistema de visão artificial conseguiu identificar os sintomas de deficiência de Ca, Mg e S com 80%, 75,5% e 78% de acertos, respectivamente. / The research aimed to evaluate the processing of digital images by TreeVis System (AVS) to identify the nutritional status of corn plants with induced levels of Ca, Mg and S in corn (Zea mays L.). Treatments used were made by the individual and complete omission of Ca, Mg and S and for each nutrient were evaluated escalating doses (1/3, 2/3 and complete) element and four replications. This experiment was conducted in a greenhouse under hydroponic cultivation in pots with nutrient solution. It was determined the growth of corn (plant height, leaf number and stem diameter) and plant dry. Samples were collected from plants in V4, V6 and V8 engines, to determine the levels of macro and micronutrients from the roots and shoots and observed symptoms of deficiency of plants. In these stages, through an artificial vision system, images were also obtained from the leaves. The omission of Ca, Mg and S in the nutrient solution caused symptoms typical of each nutrient deficiency in maize plants. The artificial vision system could identify the symptoms of deficiency of Ca, Mg and S with 80%, 75.5% and 78% accuracy, respectively.

Low bioavailability of phosphate (P) due to low concentration and high immobility in soils is a key limiting factor in crop production. Application of excess amounts of P fertilizer is costly and by no means sustainable, as world-wide P resources are finite and running out. To facilitate the breeding of crops adapted to low-input soils, it is essential to understand the consequences of P deficiency. The second messenger calcium (Ca2+) is known to signal in plant development and stress perception, and most recently its direct role in signalling nutrient availability and deficiency has been partially elucidated. The use of Ca2+ as a signal has to be tightly controlled, as Ca2+ easily complexes with P groups and therefore is highly toxic to cellular P metabolism. It is unknown whether Ca2+ signals P availability or whether signalling is altered under P starvation conditions. The aim of this PhD project was to characterise the use of Ca2+ ions, particularly cytosolic free Ca2+ ([Ca2+]cyt), in stress signalling by P-starved roots of the model plant Arabidopsis thaliana. The hypothesis was that under P starvation and a resulting decreased cellular P pool, the use of [Ca2+]cyt may have to be restricted to avoid cytotoxic complexation of Ca2+ with limited P groups. Employing a range of genetically encoded Ca2+ reporters in Arabidopsis, P starvation but not nitrogen starvation was found to strongly dampen the root [Ca2+]cyt increases evoked by mechanical, salt, osmotic, and oxidative stress as well as by extracellular nucleotides. The strongly altered root [Ca2+]cyt response to extracellular nucleotides was shown to manifest itself during seedling development under chronic P deprivation, but could be reversed by P resupply. Fluorescent imaging elucidated that P-starved roots showed a normal [Ca2+]cyt response to extracellular nucleotides at the apex, but a strongly dampened [Ca2+]cyt response in distal parts of the root tip, correlating with high reactive oxygen species (ROS) levels induced by P starvation. Excluding iron, as well as P, rescued the altered [Ca2+]cyt response, and restored ROS levels to those seen under nutrient-replete conditions. P availability was not signalled through [Ca2+]cyt. In another part of this PhD project, a library of 77 putative Ca2+ channel mutants was compiled and screened for aberrant root hair growth under P starvation conditions. No mutant line showed aberrant root hair growth. These results indicate that P starvation strongly affects stress-induced [Ca2+]cyt modulations. The data generated in this thesis further understanding of how plants can integrate nutritional and environmental cues, adding another layer of complexity to the use of Ca2+ as a signal transducer.

Orientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Banca: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Godofredo Cesar Vitti / Banca: Domingos FornasieriFilho / Banca: Luis Reynaldo F. Alleoni / Resumo: Existe interesse na busca de alternativas para a implantação do sistema de plantio direto em áreas anteriormente cultivadas no sistema convencional de preparo do solo ou sob pastagens, sem a incorporação prévia do calcário, realizando-se a calagem superficialmente desde o estabelecimento do sistema, desde que não haja impedimento físico ao crescimento radicular. Nesse sentido, o gesso agrícola, por ser mais solúvel e apresentar relativa mobilidade no solo, é apontado como alternativa para correção das camadas subsuperficiais do solo em curto prazo, podendo ser utilizado como um produto complementar ao calcário. Dessa forma, o trabalho objetivou avaliar a influência da aplicação superficial de calcário e gesso, na implantação do sistema de plantio direto, sobre as características químicas do solo, o teor de cátions solúveis na parte aérea das culturas, o crescimento radicular, a nutrição e produtividade de culturas anuais, em região de inverno seco. O experimento foi conduzido nos anos agrícolas de 2002/2003 e 2003/2004, na Fazenda Experimental Lageado, localizada no município de Botucatu (SP), em um Latossolo Vermelho distroférrico, anteriormente conduzido no sistema convencional de preparo do solo. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por quatro doses de calcário dolomítico (0, 1.100, 2.700 e 4.300 kg ha-1), com PRNT = 71,2%, visando elevar a saturação por bases para 50%, 70% e 90%, respectivamente. As subparcelas foram constituídas pela ausência e aplicação de 2.100 kg ha-1 de gesso agrícola (6 x teor de argila em g kg-1, na camada de 0,20-0,40 m de profundidade). Para as culturas de verão foi utilizado o esquema de parcelas subsubdivididas, sendo as subsubparcelas constituídas por dois cultivares de arroz de terras altas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: There is great interest to search alternatives to establish the no-tillage system in fields previously cultivated on conventional tillage or on pasture, with no lime previous incorporation, using superficial liming since the beginning of system, if don't have physical impediment to root growth. Thus, the phosphogypsum, that is more soluble and with high mobility, has been an alternative to correct the subsuperficial soil layer, in a short time, and can be used as a lime complementary product. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effects of lime and phosphogypsum surface application during the establishment of no-tillage system, on the soil chemical characteristics, on the content of water-soluble cations, in the crop shoot, on the root growth, on the nutrition and yield of annual crops, in a dry winter region. The experiment was carried out during the agricultural years of 2002/03 and 2003/2004, in an experimental area located in Botucatu County, São Paulo State, Brazil (48º 23' W and 22º 1' S) on a Haplorthox, before used with conventional tillage system. A randomized complete block design, in split-plot scheme, and four replications was used. The plots were composed by four dolomite limestone levels (0; 1,100; 2,700; and 4,300 kg ha-1), with Neutralization Power = 84.3% and Reactivity = 84.5%, aiming raise the base saturation to 50%, 70%, and 90%, respectively. The subplots were composed by without and with phosphogypsum application (2,100 kg ha-1 = 6 x clay content (g kg-1) in 0.20-0.40 m depth layer). For the summer crops a split-split-plot scheme were used. The subsubplots were constituted by two upland rice cultivars ('Caiapó' and 'IAC 202'), on agricultural year of 2002/03, and two common bean cultivars ('Carioca' and 'Pérola'), on agricultural year of 2003/2004. In the winter season of 2003 and 2004, the black oat was grown in the area... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

As substâncias húmicas (SH) podem alterar o crescimento das plantas bem como estimular a absorção de nutrientes. A ureia é o fertilizante nitrogenado mais utilizado na agricultura, porém, apresenta baixa eficiência de uso. Sabe-se que as substâncias húmicas podem aumentar a eficiência de uso da ureia por meio de efeito bioestimulante no crescimento radicular. Somado a isso, as SH atuam nas bombas de próton das raízes estimulando a absorção de nitrogênio e também alteram a dinâmica de hidrólise e mineralização do N-ureia. O objetivo deste trabalho foi verificar se as SH extraídas de turfa, associadas ou não ao N-ureia, alteram as transformações do N-ureia no solo, assim como o crescimento radicular e da parte aérea no desenvolvimento inicial da cana-planta. Nesse sentido, foram instalados dois experimentos em casa de vegetação, um com a presença de plantas para aferir parâmetros morfológicos e nutricionais e outro, sem plantas, para verificar a dinâmica de hidrólise e mineralização do N-ureia. Os experimentos foram planejados em delineamento experimental inteiramente casualizado com 16 tratamentos e cinco repetições, correspondendo a um esquema fatorial completo com quatro doses de nitrogênio na forma de ureia: 0; 100; 200 e 300 mg dm-3 e quatro doses de SH: 0; 13,8; 27,6; 41,7 mg dm-3 de C, e o experimento sem plantas utilizando o mesmo delineamento porém com 3 repetições e análises feitas em duplicatas. As substâncias húmicas aumentaram a hidrólise da ureia elevando a concentração de NH4+ no solo. O processo de nitrificação da ureia foi reduzido na presença das substâncias húmicas. As aplicações isoladas de N e SHs estimularam o crescimento radicular e da parte aérea da cana-de-açúcar, bem como modificaram as características morfológicas das raízes e parte aérea da cana-planta. A associação dos produtos resultou em decréscimos no crescimento vegetal devido às altas concentrações de amônio causadas pela maior hidrólise da ureia e também atuaram na redução do acúmulo e teor de nitrogênio na planta. Tanto a ureia quanto as SHs se mostraram eficientes no estímulo do crescimento inicial da cana-de-açúcar, no entanto, devido às altas doses de N-ureia utilizadas, o possível efeito sinérgico dos produtos não foi verificado. / Humic substances (HS) can alter plant growth and stimulate the absorption of nutrients. Urea is the most widely used nitrogen fertilizer in agriculture, however, has low use efficiency. It is known that humic substances can increase the efficiency of urea through bio-stimulant effect on root growth. Added to this, the SH proton pumps operate in the roots stimulating the uptake of nitrogen and also alter the dynamics of urea\'s hydrolysis and mineralization. The aim of this study was to verify whether the HS extracted from peat, associated or not with N-urea, alter the dynamics of transformation of urea-N in the soil and the growth of roots and shoots in the cane-plant cropcycle. In this direction, two experiments were carried out in a greenhouse, with the presence of plants to assess morphological and nutritional parameters and one without plants, to verify the dynamics of hydrolysis and mineralization of N-urea. The experiments were designed in a completely randomized design with 16 treatments and five replications, corresponding to a full factorial design with four rates of nitrogen as urea: 0, 100, 200 and 300 mg dm-3 and four rates of HS: 0, 13.8, 27.6, 41.7 mg dm-3 C, and experiment without plants using the same design but with three replications and analyzes performed in duplicates. The humic substances increased hydrolysis of urea by raising the concentration of NH4+ in soil. The nitrification of urea was reduced in the presence of humic substances. Individual applications of N and SHs stimulated root and shoot of sugar cane growth and modified the morphological characteristics of roots and shoots in the crop cycle of the cane-plant. The association of the product resulted in decreases in plant growth due to high ammonium concentrations caused by increased hydrolysis of urea and also reduced accumulation and nitrogen content in the plant. Both urea and the SHs were effective in stimulating early growth of sugar cane , however , due to high doses of N-urea used, the synergistic effect of the products has not been verified.

Plântulas obtidas a partir de germinação de sementes in vitro da bromélia Aechmea blanchetiana foram cultivadas em meio líquido para o estudo do crescimento em diferentes concentrações de nitrogênio (7,5; 15; 30; 60 e 120 mM.L-1), fósforo (0,15; 0,30; 0,60; 1,25 e 2,50 mM.L-1), potássio (2,5; 5; 10; 20 e 40 mM.L-1) e cálcio (1,5; 3; 4,5; 6 e 12 mM.L-1). As plântulas foram cultivadas sob 93 µmol.m-2.s-1 de radiação fotossinteticamente ativa, sob fotoperíodo de 12 horas e temperatura de 25oC ± 1, durante 120 dias e subcultivos a cada 30 dias. As concentrações dos nutrientes foram formuladas com base no meio MS e foram subcultivadas a cada 30 dias, totalizando 4 meses de cultivo. Para observar tão somente a ação dos nutrientes no crescimento, não foram adicionados reguladores de crescimento ao meio. A concentração 7,5 mM.L-1 de nitrogênio no meio MS modificado foi o nível ótimo para a produção de massa fresca e seca no cultivo in vitro das plântulas, enquanto que as concentrações maiores mostraram-se excessivas. A concentração 2,5 mM.L-1 de fósforo no meio foi o valor que proporcionou a maior produção de massa seca e fresca das plântulas. A concentração ótima de potássio no meio MS modificado foi de 32,6 mM.L-1, em média, estimada a partir de massas dos diferentes órgãos das plântulas de A. blanchetiana, sendo que as maiores concentrações mostraram os efeitos do excesso de potássio. O cálcio promoveu o maior incremento na produção de massa fresca e seca na concentração 9,38 mM.L-1, em média, e foi excessivo acima desse valor, sendo que o cloro, proveniente de CaCl2.2H2O, foi excessivo ao crescimento da massa fresca e seca na concentração 3,35 mM.L-1, em média. / Seedlings of the bromeliad Aechmea blanchetiana were axenically cultured in liquid MS basal medium without growth regulators but supplemented with different concentrations of nitrogen (7.5; 15; 30; 60 or 120 mM.L-1), phosphorus (0.15; 0.30; 0.60; 1.25 or 2.50 mM.L-1), potassium (2.5; 5; 10; 20 or 40 mM.L-1) or calcium (1.5; 3; 4.5; 6 or 12 mM.L-1). The resulting plantlets were cultured under 93 µmol.m-2.s-1 illumination, 12 hour photoperiod regime and 25oC ± 1 for 120 days with subcultures to fresh identical media every 30 days. The highest fresh weight for plantlets cultured in medium supplemented with nitrogen was 7.5 mM.L-1, whereas increased concentrations were shown to be excessive. For phosphorus (phosphate), 2.5 mM.L-1 produced the highest fresh and dry mass, while the optimal concentrations of potassium was found to be 32.6 mM.L-1 and higher concentrations were shown to be toxic. Calcium sustained the highest fresh and dry mass increase under 9.38 mM.L-1 but were excessive above that figure, especially due to the toxicity of chlorine from CaCl2.2H2O over the concentration of 3.35 mM.L-1.

O objetivo deste trabalho foi testar um manejo Alternativo em um pomar convencional de Tangerina Murcote (Citrus reticulata, Blanco X Citrus sinensis, Osbeck) enxertadas sobre limão cravo (Citrus limonia, Osbeck), com utilização de composto fermentado Bokashi, avaliando seu efeito sobre a compactação do solo, colonização radicular de fungos micorrízico arbusculares (FMA) nativos, desempenho nutricional, produção e as características tecnológicas dos frutos. O experimento foi delineado separando-se um hectare dentro de um talhão em produção, com 10 anos de idade, onde foram suspensas as aplicações de fertilizantes e defensivos químicos, inclusive os herbicidas, substituindo-os por fontes de nutrientes de baixa solubilidade, de forma que viessem incentivar as interações biológicas, em especial as associações micorrízicas. Para estimular a cobertura vegetal, foi aplicado o composto fermentado Bokashi sobre a vegetação espontânea da linha e entrelinha, procedendo-se o roço mecânico, cuja área foi denominada ‘tratamento Alternativo’. Uma área equivalente e contígua, onde os tratos culturais e fitossanitários convencionais foram mantidos, foi utilizada para fins de comparação, sendo esta denominada ‘tratamento Convencional’. Os parâmetros eleitos para comparação foram: resistência do solo à penetração, densidade radicular superficial, colonização de fungos micorrízicos arbusculares nativos, assim como a quantidade de esporos viáveis no solo, análise de conteúdo de nutriente foliar e produtividade e qualidade de fruto, sendo avaliadas 10 parcelas de 3 plantas para cada tratamento. O manejo Alternativo, com aplicação de composto fermentado Bokashi sobre a vegetação espontânea na entrelinha, propiciou maior cobertura vegetal, 107,5% a mais, avaliado em janeiro de 2005, principalmente de gramíneas, a qual reduziu a resistência do solo à penetração ao longo do experimento, denotando melhora no estado de compactação do solo em relação ao tratamento Convencional. Também, houve melhor desenvolvimento do sistema radicular superficial, maior índice de colonização radicular de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) nativos nas plantas do tangor ‘Murcott’, em média 10% superior, e em conseqüência, maior quantidade de esporos viáveis no solo, sendo em média 23% superior ao tratamento Convencional. Em termos nutricionais, a quantidade aportada de K no tratamento Alternativo não foi suficiente para suprir adequadamente as necessidades das plantas, demonstrando que é preciso dar maior atenção a esse nutriente nas propostas alternativas de manejo para citros. O teor de B foliar se apresentou significativamente superior e em níveis crescentes ao longo do experimento, atingindo patamares 280% maiores do que o tratamento Convencional, com teores de até 161,35 mg.kg-1, resultado altamente desejável para este nutriente em citros. Apesar da redução na produtividade inicialmente, o tratamento Alternativo foi superior em massa de frutos por planta na última avaliação, em agosto de 2004, sendo 58,2 kg. planta-1 contra 42,9 kg.planta-1 do Convencional, embora o tamanho dos frutos e a acidez total tenham sido prejudicados pela deficiência do K. Isso demonstra que em pomar de idade avançada o manejo alternativo deve ser adotado de forma gradual. Em avaliações complementares foi observado que o manejo Alternativo proporcionou melhor equilíbrio na população de Orthezia praelonga, tendo 0,54% das plantas atacadas, contra 14,06% no manejo Convencional. / The objective of this study was to test an alternative management in a conventional orchard of ‘Murcott’ tangor (Citrus reticulata, Blanco X Citrus sinensis, Osbeck) grafted on rangpur lime (Citrus limonia, Osbeck) using fermented compost Bokashi, in order to evaluate its effect on soil decompaction, root colonization of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), nutritional performance, yield and technological characteristics of fruits. The experiment was set by separating one hectare plot in a ten year old yielding orchard, where chemicals fertilizers and pesticides, including herbicides, were discontinued and replacing them by sources of low solubility nutrients and alternative pest control, with the purpose to encouraging the biological interactions, mainly mycorrhizal associations. To stimulate vegetal covering, a fermented compost Bokashi was applied on the spontaneous vegetation of the row e interrow, mechanical clearing was used, and the area was designated ‘alternative treatment’. An equivalent and adjoining area, where conventional cultural and phythosanitary treatments were maintained was used for comparative purposes, and was designated ‘conventional treatment’. The parameters chosen for comparison were: soil resistance to penetration, surface root density, colonization of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi, as well as amount of viable spores in the soil, analysis of foliar nutrient content, and fruit yield and quality. Ten plots of 3 plants per each treatment were evaluated. The alternative management with application of fermented compost Bokashi on the spontaneous vegetation on the interrow provided a 107.5% increase in vegetal covering, mainly grasses, measured in January 2005, which decreased soil resistance to penetration and resulted in an improvement in soil compaction state as compared with the conventional treatment. Also, there were an improved development of surface root systems, a higher rate of root colonization of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in plants of ‘Murcott’ tangor, averaging 10% higher and, consequently, a higher amount of viable spores in the soil, an average of 23% higher than of the conventional treatment. In nutritional terms, the input of K in the alternative treatment was not enough to supply adequately the needs of the plants, indicating that more attention is required in relation to this nutrient in alternative proposals of citrus management. The foliar content of B was shown to be significantly higher and at increasing rates along the experiment, reaching levels 280% higher than those of the conventional treatment, having reached contents of up to 161.35 mg.kg-1, a highly desirable result for citrus nutrition. Despite the initial yield decrease, the alternative treatment showed a higher fruit mass per plant in the last evaluation in August 2004, i.e. 58.2 kg.plant-1 against 42.9 kg.plant-1 in the conventional treatment, even though fruit size and total acidity were impaired by K deficiency. This shows that, in older aged orchard, an alternative management should be introduced gradually. Subsequent appraisals showed that the alternative treatment provide a better equilibrium in the population of Orthezia praelonga, i.e. 0.54% of attacked plants against 14.06% in the conventional treatment.

A aplicação de resíduos em solos agrícolas pode alterar significativamente a dinâmica do ciclo dos elementos no solo, conseqüentemente modificando sua fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases do solo para a atmosfera. A possibilidade de produção de biocombustíveis a partir de óleos vegetais e com a atenção especial dada a cultura da mamona faz nesse momento com que o cultivo desta oleaginosa ressurja nacionalmente como cultura de interesse. Além disso, em áreas agrícolas próximas a grandes centros urbanos, a utilização agrícola de resíduos na agricultura é uma prática já empregada, porém ainda, sem o total conhecimento dos processos envolvidos em relação ao comportamento desses materiais no ambiente e seu real comportamento como fonte de nutrientes para as culturas. Em função do exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de três resíduos, contendo diferentes formas de N, na fertilidade do solo e nutrição mineral da mamona cultivada em área de reforma de canavial, bem como também quantificar os fluxos de gases do efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) em função da aplicação de doses de um lodo de esgoto ou fertilização mineral no solo, antes do plantio da mamona. Assim, foram conduzidos dois experimentos a campo no ano agrícola de 2004-2005. No primeiro avaliou-se a contribuição de resíduos como fonte de N para a cultura da mamona e foi conduzido sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. A dose de nitrogênio referencial foi de 75 kg ha-1 e as quantidades aplicadas de cada resíduo foram calculadas em função do conteúdo e disponibilidade do N nestes. Os dados obtidos mostram que os resíduos de origem orgânica (lodo de esgoto e Citrofer) constituíram-se numa fonte eficiente de N e para as doses equivalentes ou maiores que a referência, a produtividade da mamona foi igual ou superior a adubação mineral. Com relação a outros componentes de produção, o tamanho do racemo e nº de frutos para os tratamentos que receberam a aplicação de N via resíduos orgânicos ou a adubação mineral, não diferiram estatisticamente, mas foram superiores aos demais. O N foi o nutriente que mais limitou o desenvolvimento e produtividade da mamona. No segundo experimento avaliou-se a emissão dos gases CO2, CH4 e N2O na mesma área onde foi realizado o primeiro experimento, porém, foram avaliados os tratamentos que receberam adubação mineral e lodo de esgoto em três doses. Tanto a adição de lodo de esgoto como a adubação mineral alteraram os fluxos de CO2, N2O e CH4. Quando a quantidade de N aplicada via lodo de esgoto foi igual ao tratamento que recebeu adubação mineral, parece não haver diferenças entre as emissões de CO2 desses tratamentos. Para o N2O, quando se faz a comparação entre os tratamentos que foram concebidos para disponibilizar cerca de 75 kg N ha-1, observa-se que os valores de emissão de N2O na maioria das amostragens foram semelhantes. O tratamento que recebeu o dobro da dose de N via lodo de esgoto apresentou emissões de N2O superiores ao tratamento controle e adubação mineral. Com relação à emissão de metano para a atmosfera, não houve diferenças significativas entre os tratamentos. / The application of residues in agricultural soils can significantly change the dynamic of the element cycles into the soil, changing consequently its fertility, the plant nutrition and the soil gas fluxes to the atmosphere. The possibility of bio-fuel production from vegetable oils and the special care given to the castor bean at this time, make interest to this crop to re-start its cultivation in all country. Beside that, agricultural area near big urban centers, the use of residues in crop production is common and it is already incorporated, but there is still lack of knowledge of the process involved in relation to the behavior of these residues in the environment and as a source of nutrients for the crops. Taken in consideration what was written above, the present work was made aiming to evaluate the effect of three residues having different forms of nitrogen in the soil fertility and mineral nutrition of castor bean cultivated in a reform area of sugar cane, and also to quantify the gas fluxes of greenhouse effect (CO2, CH4 and N2O) in relation to the applied dose of sewage sludge or mineral fertilization of the soil before the castor bean plantation. Two experiments were carried out in the field in the agricultural year of 2004-2005. In the first it was evaluated the residues contribution as nitrogen source to the castor bean crop and it was conducted under one Ultisol (Argisolo Vermelho Amarelo distrófico) soil. The reference dose for nitrogen was 75 Kg ha-1 and the applied quantities of each residue were calculated in function of the content and the availability of N into the residues. The data have shown that the residues of organic origin (sewage sludge and Citrofer) constitute in an efficient source of N and for the equivalent dose or grater than the reference dose, the castor bean productivity was similar or higher than the mineral fertilization. In relation to the other parameters of production, the size of raceme and the number of fruits for the treatments that received N application via organic residues or mineral fertilization, did not differ statistically, but they were higher than the other treatments. The N was the nutrient that limited more the development and the productivity of castor bean. In the second experiment, it was evaluated the CO2, CH4 and N2O gas emission in the same area of the first experiment, but with treatments that received mineral fertilization and sewage sludge in three doses. The sewage sludge and the mineral fertilization changed the gas flow of CO2, CH4 and N2O. When the applied quantity of N via sewage sludge was equal to the mineral fertilization treatment seems that there was no difference between the CO2 emissions. For the N2O, when it was compared the treatments responsible to fulfill about 75 Kg ha-1 of N, it was observed that the values of N2O emission were similar for the great part of samples. The treatment that received the double dose of N via sewage sludge presented N2O emission higher than the control and the mineral fertilization treatments. All the treatments presented no difference for the methane emission to the atmosphere.