Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-01-08T07:47:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2210473 bytes, checksum: 3a5cc1e121e0944c6187d99e753d3863 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-08T07:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2210473 bytes, checksum: 3a5cc1e121e0944c6187d99e753d3863 (MD5) Previous issue date: 2015-06-09 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O avanço das fronteiras agrícolas, caracterizado pela substituição de ecossistemas naturais por áreas cultivadas, vem tomando força nas últimas décadas, levando a alterações na qualidade do solo e na dinâmica da matéria orgânica do solo e dos ecossistemas aquáticos. Sabe-se que o solo é um importante reservatório de carbono (C) e nitrogênio (N) e, em função do manejo, parte desse reservatório pode ser liberado (perdido) para a atmosfera e/ou hidrosfera, contribuindo para o aumento das concentrações de gases do efeito estufa (GEE). Assim, o efeito de práticas de manejo de solo sobre esses componentes necessita de melhor entendimento, visando a identificação de um sistema com potencial de reter C atmosférico no solo e contribuir para a mitigação do aquecimento global. Dessa forma, a primeira etapa deste trabalho foi quantificar os estoques de carbono (EC), os estoques de nitrogênio (EN), bem como a relação carbono e nitrogênio (C/N) e correlaciona-las com fundamentais atributos físicos e químicos do solo. As amostras de solo foram coletadas em duas profundidades (0-20 cm e 20-40 cm), no período de agosto a novembro de 2013, em cinco municípios ao longo da bacia do Rio Paraopeba (MG): Jeceaba, Brumadinho, Fortuna de Minas, Florestal e Três Marias, os quais correspondem ao alto, médio e baixo Paraopeba. Os valores de EC, EN e a relação C/N tiveram seus maiores resultados nas camadas subsuperficiais. Dentre as regiões avaliadas a de Fortuna de Minas foi que concentrou os maiores EC (411,5 Mg ha-1), acumulando cerca de 27% mais C que as demais localidades em estudo. Para EN, a região de Florestal foi a que apresentou o maior valor (30,6 Mg ha-1), alocando cerca de 26% mais N em relação ás demais regiões. As razões C/N entre os teores e os estoques desses elementos (C/N e C/Ne) teveram seus maiores valores encontrados na região de Florestal e Fortuna de Minas, respectivamente. Os menores valores foram observados em Três Marias. Os EC e EN correlacionaram positivamente com a fertilidade do solo. Com relação ao uso (mata, pastagem e capoeira), o sistema mata foi o mais eficiente no acúmulo de C e N, e também o que obteve maior razão C/N, indicando ser o ecossistema de estoque de C mais estável. O sistema menos eficiente para estocar C foi à pastagem. A segunda etapa desse trabalho consistiu na avaliação dos teores de C e N incorporados aos sedimentos e a água no entorno da bacia do Rio Paraopeba, em cada região de amostragem, sob diferentes usos do solo. Também foi estimada a relação C/N nos sedimentos localizados nas margens do rio. A amostragem foi realizada nos cinco municípios supracitados; durante o mesmo período (agosto a novembro de 2013). Verificou-se que os teores de C variaram de 4,75 a 5,97 g kg-1 tendo a região de Fortuna de Minas apresentado o maior valor e a de Três Marias o menor. Os teores de N variaram de 0,73 a 1,08 g kg-1 tendo a região de Florestal apresentando o maior teor e a de Três Marias o menor. Já para a relação C/N os valores variaram de 5,15 a 21,25, com a região de Brumadinho apresentando o maior valor e a de Florestal o menor. As análises de correlação mostraram que os atributos químicos da água e dos sedimentos correlacionaram-se de forma significativa com atributos químicos e físicos do solo. Assim, os estoques e as estabilidades de carbono e nitrogênio em solos, sedimentos e água foram indicadores sensíveis para a avaliação de manejo e conservação de ecossistemas ao longo da Bacia do Rio Paraopeba. / The advance of the agricultural frontier, characterized by the replacement of natural ecosystems by cultivated areas, has gained strength in recent decades, leading to changes in soil quality and dynamics of soil organic matter and aquatic ecosystems. It is known that the soil is an important carbon sink (C) and nitrogen (N) and, depending on the management, part of this reservoir can be released (lost) into the atmosphere and / or hydrosphere, contributing to increased concentrations of greenhouse gases (GHG). Thus, the effect of soil management practices on these components requires better understanding, aimed at identifying a system with potential to sequester atmospheric C in the soil and contribute to the mitigation of global warming. Thus, the first stage of this study was to quantify carbon stocks (CE), nitrogen stocks (NE), as well as carbon and nitrogen ratio (C/N) and correlates them with fundamental physical and chemical soil properties. Soil samples were collected from two depths (0-20 cm and 20-40 cm) in the period from August to November 2013 in five counties along the basin of the river Paraopeba (MG): Jeceaba, Brumadinho, Fortuna de Minas, Florestal and Três Marias, which correspond to high, medium and low Paraopeba. The CE, NE and C/N ratio had their greatest results in subsurface layers. Among the areas evaluated: Fortuna de Minas was that concentrated the largest EC (411.5 Mg ha-1), totaling about 27% more C than other locations under study. For NE, the Florestal region was the one with the highest value (30.6 Mg ha-1), allocating about 26% more N than the other regions. The ratio C/N between levels and inventories of these elements (C/N and C/Ne) had its highest values found in the area of Florestal and Fortuna de Minas respectively. The lowest values were observed in Três Marias. The CE and NE positively correlated with soil fertility. Regarding the use, the system forest was the most efficient in the accumulation of C and N, and also got higher C/N ratio, indicating that the stock of ecosystem C more stable. The less efficient system to store C was to pasture. The second stage of this work was to evaluate the C and N contents incorporated into sediments and water in the vicinity of the Paraopeba basin river in each sampling area under different land uses. It was also estimated C/N ratio in sediments located on the river banks. Sampling was conducted in the five aforementioned municipalities; during the same period (August-November 2013). It was found that the C content ranged from 4.75 to 5.97 g kg-1. The N content varied from 0.73 to 1.08 g kg-1 with the Forest region having the highest content and the Três Marias the lower. The C/N values ranged from 5.15 to 21.25 with Brumadinho region having the largest value and Florestal the smallest. Correlation analysis showed that the chemical properties of water and sediments correlated significantly with chemical and physical soil properties. Thus, stocks and carbon and nitrogen stability in soils, sediments and water were sensitive indicators to evaluate management and conservation of ecosystems along the Paraopeba Basin river.

No Rio Grande do Sul (RS), a produção orgânica tem sido uma alternativa viável aos citricultores. Entretanto, um dos problemas enfrentados é o restrito conhecimento científico em relação ao manejo da adubação orgânica do solo. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram verificar a evolução de características químicas do solo e do estado nutricional das tangerineiras e estimar a exportação de nutrientes pela colheita dos frutos, em função do manejo da adubação orgânica com aplicação de composto e biofertilizante líquido. Para isso, utilizou-se um experimento implantado em 2007, em um pomar comercial de tangerineiras, cultivar ‘Montenegrina’, manejadas em sistema orgânico de produção, em um Argissolo Vermelho Distrófico espessarênico, no município de Montenegro, RS. Os tratamentos consistiram de diferentes manejos da adubação orgânica, com uso de plantas de cobertura do solo e aplicação de composto sólido e biofertilizante líquido. O aumento do teor de matéria orgânica e do pH, devido à aplicação dos adubos orgânicos, contribuiu para o aumento da capacidade de troca de cátions do solo. Entretanto, as doses e as quantidades totais de composto aplicadas nos tratamentos foram muito altas, considerando-se as características químicas e físicas do solo do experimento. Este aspecto, associado ao poder de neutralização do composto, ocasionou o desequilíbrio químico do solo, afetando a disponibilidade de nutrientes. Além disso, a alta disponibilidade dos nutrientes no solo não garantiu a adequada nutrição das plantas, especialmente quanto a K, Zn e Mn, possivelmente devido a interações antagônicas. Nos frutos, os maiores teores de nutrientes foram determinados na fração casca + sementes, sendo o N e o K exportados em maiores quantidades. Entretanto, as quantidades de nutrientes exportados nas tangerinas foram bem inferiores às adicionadas pelas adubações. / At the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, organic production has been a great alternative for citrus farmers. However, there are restraints regarding scientific knowledge about the management of soil organic fertilization. Thus, the aims of the present study were to evaluate the development of the soil chemical characteristics and nutritional status of mandarin trees and to estimate the nutrient export by fruit harvest, due to the management of organic fertilization with application of compost and liquid biofertilizer. It was used an long term experiment established in 2007, in an commercial orchard of mandarin trees, variety ‘Montenegrina’, managed in organic system of production, on a sandy soil (Arenic Paleudult), located in Montenegro, RS. Testing treatments are different management for organic fertilization using ground cover plants and application of solid compost and liquid biofertilizer. Increase in soil organic matter and pH, because of application of organic fertilizers, contributed to increase the soil cation exchange capacity. However, doses and total amounts of solid compost applied on treatments were very high, considering soil chemical and physical characteristics of the experimental area. This issue, associated with neutralizing power of the compost caused soil chemical imbalance, because of the excessive increase and extended effect on soil pH, affecting nutrient availability. In addition, the high nutrient contents in the soil did not ensured appropriate plant nutrition, especially regarding K, Zn e Mn, possibly due to antagonistic interactions. In the fruits, higher concentration of nutrients were determined in the fraction peel + seeds, being N and K exported in larger amounts. However, the amounts of nutrients exported by fruits were lower than those added by fertilization.

O solo é um dos principais destinos finais dos pesticidas e, portanto, a dinâmica desses compostos no solo pode determinar a extensão de seus efeitos aos organismos alvo e ao ambiente como um todo. Sendo assim, dois estudos foram realizados para avaliar a dinâmica da atrazina e a sorção da mesotriona em solos, e estimar o risco potencial de contaminação desses herbicidas ao ambiente. No primeiro, investigou-se a mineralização e a formação de metabólitos e de resíduos não-extraíveis de 14C-atrazina em latossolos com diferentes históricos de aplicação do herbicida, sob condições insaturadas e sob alagamento. No segundo, avaliou-se a sorção de atrazina e de mesotriona em seis latossolos e estimou-se o potencial contaminante dos herbicidas por meio de modelos de avaliação de risco. No estudo I observou-se que latossolos com histórico de aplicação de atrazina apresentaram elevado potencial de mineralização desse herbicida. Após 85 dias de incubação, 82% da 14C-atrazina aplicada foi mineralizada no Latossolo Vermelho (LV-T) e 74% no Latossolo Vermelho Amarelo (LVA-T), sendo a meia-vida do herbicida 2,8 e 21,2 dias respectivamente. Nos solos sem histórico de aplicação de atrazina a mineralização foi baixa (≤ 5,1%) e a meia-vida em torno de 46 dias. A incubação dos solos sob alagamento favoreceu a mineralização da 14C-atrazina no LVA-T e no LV sem histórico de aplicação de atrazina (98 e 83%, respectivamente), enquanto que nos demais solos o comportamento foi semelhante ao observado nas amostras insaturadas. Os 14C-resíduos extraíveis, a formação de metabólitos e de 14Cresíduos não-extraíveis variou entre os solos estudados devido, principalmente, ao histórico de aplicação de atrazina e, em menor extensão, às características sortivas dos solos. No estudo II observou-se que a sorção da atrazina nos solos avaliados foi favorecida pelo maior teor de matéria orgânica e pelo seu caráter hidrofóbico. Para a mesotriona, o principal sorbente foi a fração argila e, em menor extensão a matéria orgânica. Contrariamente ao observado para a atrazina, a funcionalização de estruturas alifáticas na composição da matéria orgânica favoreceu a sorção desse herbicida. De acordo com os modelos usados (USEPA, GUS, Goss e ERI), a atrazina foi classificada como herbicida de elevado potencial contaminante de águas superficiais e subterrâneas para todos os solos avaliados neste estudo. A mesotriona foi classificada como herbicida com elevado potencial de contaminação de águas subterrâneas e potencial intermediário de contaminação de águas superficiais. Comparativamente à mesotriona, a atrazina possui um índice de impacto ambiental maior. / Following application, herbicides usually reach the soil and undergo several dissipation processes which can determine their effects on target organisms and on the environment as a whole. Therefore, we developed two studies to evaluate the dynamic of atrazine and sorption of mesotrione in soils, as well as to estimate their potential impact on the environment. In the first study we investigated the mineralization, and formation of metabolites and nonextractable residues of 14C-atrazine in Brazilian Ferralsols with different history of atrazine application, under unsaturated (50% water holding capacity) and slurry conditions. In the second study we evaluated the sorption of atrazine and mesotrione on six Ferralsols from Rio Grande do Sul State and we estimated their contamination potential by using different methods of environmental risk evaluation. In the first study we observed that Ferralsols which received repeated applications of atrazine showed rapid mineralization of this herbicide. By the 85th day of incubation, 82% of the applied 14C-atrazine was mineralized in the Rhodic Ferralsol (RF-T) and 74% in the Geric Ferralsol (GF-T). The half-lives of atrazine in these soils were 2,8 and 21,2 days respectively. Mineralization remained low (≤ 5.1%) in the soils without history of atrazine application and the herbicide half-lives were around 46 days. Incubation under slurry conditions enhanced 14C-atrazine mineralization in the GF-T and surprisingly also in the Rhodic Ferralsol without atrazine application history (98% and 83% on the 85th day, respectively), while in the other samples the 14CO2 did not differ relevantly from the unsaturated conditions. Extractable 14C-activity, formation of metabolites, and NER varied among the studied soils according to the atrazine application history rather than the soil sorptive characteristics. In the second study we observed that sorption of atrazine was favored in soils with high content of organic carbon and by its hydrofobic character. Clay fraction was the main factor influencing mesotrione sorption in the studied soils, followed in a lesser extent by the soil organic matter. In contrast to the atrazine, the organic matter capacity in retaining mesotrione was favoured by the higher carboxylic substitution of the aliphatic chains. According to the methods used to estimate the environmental contamination risk (USEPA, GUS, Goss and ERI), atrazine was classified as a herbicide with high contamination potential for surface and groundwater in the studied soils. It showed a higher environmental risk index comparatively to the mesotrione. Mesotrione was classified as a herbicide with high contamination potential for groundwater and intermediate contamination potential for surface water.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2013-07-29T22:50:36Z No. of bitstreams: 1 2012_LidiaTarchettiDiniz.pdf: 1196592 bytes, checksum: d7682e365fb62ecde872726898bb0f5e (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2013-07-30T12:31:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_LidiaTarchettiDiniz.pdf: 1196592 bytes, checksum: d7682e365fb62ecde872726898bb0f5e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-30T12:31:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_LidiaTarchettiDiniz.pdf: 1196592 bytes, checksum: d7682e365fb62ecde872726898bb0f5e (MD5) / Diante do potencial de exploração econômico da macaúba em áreas de Cerrado é necessário o estudo da qualidade do solo sob esse sistema para monitorar e controlar possíveis impactos que causem a degradação ambiental. O monitoramento da qualidade do solo envolve o uso de indicadores na coleta de informações a respeito das funções do solo, as quais são representadas por propriedades físico-químicas e processos biológicos que interagem entre si. Diante disso, em estudos sobre qualidade do solo em ambientes nativos é comum o uso de um conjunto mínimo de atributos capazes de detectar modificações no sistema. Ainda não existem cultivos comerciais de macaubeiras em franca produção e os estudos sobre comportamento de atributos do solo sob áreas com macaubeiras é relevante, pois com a demanda por óleo vegetal para fabricação de biocombustível está ocorrendo uma exploração extrativista de maciços nativos de macaubeiras sem o monitoramento da qualidade ambiental. O estudo de atributos relacionados a funções do solo pode contribuir para a sustentabilidade do processo de produção de óleo vegetal a partir do coco-macaúba. Objetivo deste trabalho foi estudar as alterações nos atributos biológicos (carbono microbiano; respiração basal; quociente metabólico e microbiano); químicos (matéria orgânica, nitrogênio total, relação C:N, estoques de C e N) em função da variação sazonal e espacial, em um Gleissolo sob macaubeiras nativas, no Cerrado. O estudo observacional foi realizado na região de Planaltina de Goiás, na Fazenda Agropecuária Santa Fé. Foram selecionadas dez árvores em uma mata com macaubeiras nativas no bioma cerrado. A coleta de solo foi realizada nas camadas de 0 – 10 cm; 10 – 20 cm; 20 – 30 cm de profundidade, sob uma linha horizontal, imaginária, traçada a partir da base do estipe das macaubeiras. As amostras de solo foram coletadas a 50, 150 e 250 centímetros de distância do estipe da palmeira, durante o período chuvoso (março de 2010) e seco (julho 2010). Para a avaliação estatística das variáveis observadas, utilizou-se um modelo misto. As médias das variáveis observadas foram submetidas a testes para verificar se seguiam a distribuição normal, e para verificar a homogeneidade de variâncias. Em seguida, os dados foram submetidos ao teste F e as médias foram comparadas pelo teste t. Os atributos possuem comportamentos diferenciados em relação à coleta em épocas contrastantes e a diferentes profundidades e distâncias em relação ao estipe das macaubeiras. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Given the potential for economic exploitation of macauba palm in Cerrado areas is necessary to study soil quality under such a system to monitor and control potential impacts that cause environmental degradation. The soil quality monitoring involves the use of indicators in collecting information about soil functions, which are represented by physico-chemical and biological processes that interact. Therefore, in studies on soil quality in native environments it is common to use a minimal set of attributes capable of detecting changes in the system. There are no commercial cultivation of macauba palms in full production and studies on the behavior of soil under areas with macauba palms is relevant, since the demand for oil for biofuel production is occurring extractive exploitation of massive native macauba palms without monitoring environmental quality. The study attributes related to soil functions can contribute to the sustainability of the production of oil from coco-macauba. Aim of this work was to study alterations in the biological (microbial carbon, basal respiration and microbial metabolic quotient), chemical (organic matter, total nitrogen, C: N ratio, C and N stocks) due to seasonal and spatial variability, in a Gleysol macaubeiras under native macauba palms in the Cerrado. This observational study took place in Santa Fé Agropecuaria farm, in the region of Planaltina de Goias, State of Goias. Ten trees were selected from a native forest containing macauba palms. Soil samples were taken at depths of 0 - 10 cm; 10 -20 cm and 20 – 30 cm, from a horizontal imaginary line, drawn from the macauba`s palm trunk. Soil samples were taken from a 50, 150 and 250 cm distance from the trunk, during the wet summer (March, 2010) and the dry winter (July, 2010). The mixed model was used in order to evaluate the observational study. The observational means were submitted to testing to evaluate if their values followed a normal distribution and to test homogeneity of variance. Subsequently, data were submitted to the F-test and the means were compared using the t-test. The attributes have different behaviors regarding collection in different seasons and at different depths and distances from the stem of macaubeiras.

Este estudo teve por objetivo estimar, pelo modelo CENTURY, a alteração no estoque de carbono orgânico (CO) de solos do Planalto do Rio Grande do Sul durante o período de expansão da agricultura e o potencial de recuperação do estoque de CO através de diferentes sistemas de manejo. Foram utilizados solos de cinco Unidades de Mapeamento (UM), sob vegetação original de campo e floresta: LATOSSOLO VERMELHO Distófico típico (UM Cruz Alta e Passo Fundo), LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico (UM Santo Ângelo e Erechim) LATOSSOLO BRUNO Alumínico câmbico e (UM Vacaria). Avaliou-se a expansão da agricultura nas UM, a variação no conteúdo de CO dos solos por decomposição microbiana e erosão e a emissão ou seqüestro de CO2 em cenários de manejo com diferentes adições de C, métodos de preparo do solo e perdas de solo por erosão. Durante o período de expansão da agricultura (1900-1980), o uso de sistemas de cultura com baixa adição de C, pousio, queima de resíduos e preparo convencional do solo, ocasionou reduções estimadas de 31 a 45% no estoque original de CO dos solos. Com a melhoria nos eventos de manejo a partir de 1981, houve a recuperação parcial no estoque de CO. Considerando o balanço de CO e CO2 para a região em estudo (52506 km2), o cenário de manejo 1 (PC trigo/soja com queima) apresentou perda total estimada de 159517,0x103 Mg de CO e emissão de 299562,10x103 Mg de CO2 à atmosfera. Nos demais cenários, foram estimados incrementos de CO em relação ao cenário 1, atingindo, em 2050, valores correspondentes a 68,5% (cenário 2 - PR trigo/soja sem queima), 92,7% (cenário 3 - PD trigo/soja, aveia/soja, aveia/milho) e 98,1% (cenário 4 - PD trigo/soja, aveia/milho) do estoque original de CO. Devido a alta adição anual de C (6,0 Mg ha-1) e uso do plantio direto, o cenário 4 apresentou seqüestro líquido de 52173,32x103 Mg de CO2.

Os solos utilizados para a cultura de arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul são oriundos de diferentes materiais de origem, os quais conferem diferentes características que afetam de forma diferenciada a disponibilidade do fósforo (P) para a cultura. As diferentes frações deste elemento nos solos podem, também, afetar a eficiência dos extratores. Com o objetivo de verificar essas diferenças, foram desenvolvidos quatro estudos. No primeiro, quantificaram-se os teores absolutos das formas de ferro (Fe) e de manganês (Mn) e a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP) em seis solos e sorção do P em quatro solos durante quatro períodos de alagamento. No segundo comparou-se, em cinco solos, a eficiência de extratores para avaliar a disponibilidade de P para o arroz. No terceiro, em cinco solos, avaliou-se o efeito das características eletroquímicas e químicas na disponibilidade de P e no último estudo, avaliou-se relação entre as frações de P obtidas por fracionamento e o P acumulado pelo arroz. Os solos oriundos de sedimento de basalto apresentaram maiores teores de Fe, conferindo maior CMAP do que os solos derivados de granito e arenito. Houve sorção de P a partir dos 15 dias de alagamento no solo oriundo de sedimento de granito, enquanto os solos oriundos de sedimento de basalto apresentaram sorção no intervalo de 5 a 15 dias. A separação dos solos em dois grupos segundo os teores de Fe de baixa cristalinidade, resultou em melhor eficiência dos métodos testados para avaliar a disponibilidade de P para o arroz. Os Planossolos apresentaram redução mais rápida do Fe com liberação do P adsorvido, quando comparados aos solos oriundos de sedimento de basalto. Os teores de P acumulado pelas plantas foram associados com as frações de P Resina; Pi, Po NaHCO3 e Pi NaOH 0,1M. / Soils used for the culture of flooded rice in the Rio Grande do Sul State are originated of different parent materials, resulting in different characteristics that affect the availability of phosphorus (P) for the culture. The different fractions of this element in the soils can affect the extractors efficiency. With the objective to verify these differences, four studies were carried. In the first, were determined iron (Fe) and of manganese (Mn) oxides and adsorption maxim capacity (MACP) in six soils and sorption of P in four soils for four flooding periods. In the second, were compared the extractors efficiency to evaluate the P availability to the rice in five soils. In third, the effect of the electrochemical and chemical characteristics in P availability was evaluated in five soils. In the last study, was evaluated the relationship between the P fractions obtained by the fractionation and the P accumulated by rice. The soils derived from basalt sediment presented the greatest iron forms absolute content, resulting in higher MACP than soils derived from granite and sandstone. In the soil derived from granite sediment occurred sorption from the 15° day of the flood, while in the soils derived from sediment basalt occurred sorption in the interval of 5 to 15 flooding days. The separation of soils in two groups according to the low crystalline iron oxides resulted in better efficiency of the tested methods to evaluate the availability of P to rice. The Planosols presented faster iron reduction with release of the adsorbed Fe-P, when compared with basaltic derivated soils. The P accumulated by plants were associates with the fractions of phosphorus Resin; Pi, Po NaHCO3 and Pi NaOH 0,1M.

A mistura sulfato de cobre e óxido de cálcio (calda bordalesa) é utilizada na cultura da videira (Vitis vinifera) para o controle de doenças fúngicas desde o final do século IX e em muitos casos tem proporcionado aumentos significativos no teor de cobre no solo, o que pode influenciar no crescimento vegetal, nos microorganismos e nas propriedades químicas do solo. Para avaliar a relação cobre-solo-planta, foram conduzidos cinco estudos em laboratório e casa-devegetação, utilizando solos da região vitivinícola da Encosta Superior do Nordeste do Rio Grande do Sul (RS) com e sem a aplicação de calda bordalesa. No primeiro, avaliou-se a distribuição do cobre, tanto em concentração quanto nas formas, em diferentes camadas de solos com e sem a aplicação de cobre. No segundo, avaliou-se a capacidade de cinco espécies vegetais (videira (Vitis vinifera), aveia (Avena strigosa), milho (Zea mays), cenoura (Daucus carota) e nabo (Brassica rapa)) de se desenvolverem em dois solos contaminados com cobre e um sob mata nativa e a possibilidade de se utilizar cama-de-aviário para diminuir a disponibilidade e absorção do cobre por plantas de aveia. No terceiro, avaliou-se a capacidade máxima de adsorção de alguns solos representativos do cultivo de videira no RS, através do modelo matemático descrito pela equação de Langmuir. No quarto estudo, avaliou-se o efeito do cobre, aplicado em doses crescentes num solo arenoso, sobre a cultura de milho e a possibilidade de eliminação da toxicidade pela aplicação de manganês e ferro via foliar. No quinto estudo, avaliou-se o teor de cobre na região apoplástica e simplástica das raízes de maior atividade da videira cultivada em solo calcário e o teor total nas raízes, ramos e folhas. Avaliou-se também o efeito desse na absorção dos outros nutrientes e a atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase nas raízes de maior atividade. O cobre aplicado nas folhas e ramos de videira para o combate de doenças fúngicas, com o passar do tempo, se acumula no solo, principalmente na camada superficial. A capacidade máxima de adsorção de cobre foi proporcional ao teor de matéria orgânica e varia com o valor de pH e de CTC do solo. A resposta das plantas às diferentes concentrações de cobre no solo depende da espécie utilizada e do tipo de solo. Em gramíneas (milho e aveia) e na videira, o cobre se acumulou em maior quantidade nas raízes; na cenoura e no nabo houve maior translocação para a parte aérea. A aplicação de Fe e de Mn via foliar não eliminou nem diminuiu os sintomas de toxidez por cobre. Nas raízes de maior atividade da videira, o maior teor de cobre foi obtido na região apoplástica; nas raízes de nabo, no entanto, o maior teor foi obtido na região simplástica. Altos teores de cobre em solo calcário e arenoso também reduziram a absorção de outros nutrientes pela videira. O aumento na atividade enzimática, possivelmente, reduziu o estresse oxidativo causado pelo metal, e a diminuição pode ser indicativa da insuficiência enzimática para esta proteção. / The repeated use of Bordeaux mixture [Ca(OH)2 + CuSO4] as a fungicide to control vine downy mildew has led to a long-term accumulation of Cu in the topsoils of vineyards throughout the world which may influence on the development of plants, activity of microorganisms, and on chemical properties of the soil. To evaluate the relationship copper-soil-plant, five studies were conducted in laboratory and green house using soils from vine-growing areas of the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, with and without copper application. In the first study, copper distribution, either in concentration or in forms, was evaluated in different depths in soil samples from areas where copper has been applied and from a native one. In the second, the capacity of five different plant species of growing on two contaminated soils and in one uncontaminated was evaluated. In this study, the use of poultry manure as a mean of controlling the availability of copper to oat plants (Avena strigosa) was also tested. In the third study, the soil maximum sorption capacity was evaluated through Languimir model using soils from the representative vineyard region of RS State. In the fourth study, the use o Mn and Fe via foliar application was tested on Zea mays plants in order to mitigate copper toxicity in sandy soil with high doses of copper added. In the fifth study, the amount of copper present in apoplast and symplast region of roots of highest activity, and the total amount in branches and leaves of grape plants were evaluated. In this study, the effect of high levels of copper in soil on other nutrients absorption, and the catalase and superoxide dismutase enzymes activity were also measured. The results have shown that copper applied to vineyards as fungicide, with time, accumulates in the upper part of the soil. Tha maximum soil sorption capacity was directly proportional to soil organic matter and varied according to pH and CEC values. The plant response to different soil copper concentrations was related to the species and soil type utilized. With grasses (Zea mays and Avena strigosa) and vine, copper accumulated in higher quantities in roots, while in carrot (Daucus carota) and turnip (Brassica rapa) it was transferred to the upper part. The foliar application of iron and manganese did not eliminate nor dimmed the copper toxicity symptoms. In high activity vine roots, copper accumulated in the apoplastic region, meanwhile, for carrot and turnip tubers, the highest concentration was observed in the symplastic region. In a calcaric arenic soil with high amount of copper, the absorption of other essential nutrients was also affected in vine plants. The increasing of enzyme activities with copper increments in soil possibly indicates a reducing oxidative stress caused by this metal. However, excessive concentrations of copper in soil may counteract this effect by leveling or diminishing the enzyme activities.

A aplicação de lodo de esgoto (LE) e de composto de lixo urbano (CL) em solos agrícolas tem se mostrado como alternativa viável para a disposição final destes resíduos, com base em seus conteúdos de matéria orgânica e de nutrientes. Contudo, devem ser considerados seus possíveis impactos no sistema solo-água-planta. Assim, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar formas e disponibilidade de metais pesados e de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) em solos aos dois anos após o final de aplicações sucessivas de LE e CL, bem como seus efeitos residuais em atributos químicos do solo e no crescimento de plantas. Para tanto, foram coletadas amostras dos dois solos (Latossolo Vermelho Distroférrico latossólico - LVd e Argissolo Vermelho Distrófico arênico - PVd) anteriormente tratados com doses destes resíduos, além de um tratamento com adubação mineral (ADM), em experimento em colunas, sendo após conduzidos dois cultivos (milho - Zea mays e aveia preta - Avena strigosa), em condições de casa-devegetação. No Estudo I, tanto nos solos como nos resíduos, foram determinados os teores totais e disponíveis dos metais Pb, Zn, Cu e Ni, bem como sua distribuição nas frações solúvel, trocável, matéria orgânica, óxidos de ferro mal cristalizados, óxidos de ferro cristalizados e residual, obtidas pela técnica de extração sequencial. No Estudo II, foram determinados nas amostras dos solos e resíduos as concentrações dos dezesseis HAPs incluídos na lista de contaminantes prioritários da USEPA. No Estudo III, foi feita a caracterização dos solos quanto aos atributos de fertilidade e realizados os dois cultivos, com determinação da produção de matéria seca e análise dos conteúdos de nutrientes e de metais pesados na parte aérea das plantas. As quantidades totais dos metais e dos HAPs nos resíduos LE e CL ficaram abaixo dos teores permissíveis para o uso agrícola. Para cada metal, os maiores percentuais foram determinados na fração matéria orgânica para os resíduos e nas frações matéria orgânica e residual para os solos. Os metais Zn e Ni apesentaram maior índice de mobilidade e disponibilidade nos resíduos e nos solos. O LE favoreceu o aumento da concentração individual dos HAPs de maior peso molecular nos solos. O CL apresentou maior efeito residual nos atributos químicos do solo e na produção de matéria seca e absorção de nutrientes pelas plantas. Contudo, o LE promoveu a diminuição do pH do solo, o que contribuiu significativamente para menor produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes e maior absorção de metais pelas plantas. / The application of sewage sludge (SS) and urban solid waste compost (USWC) on agricultural land has been a viable alternative for final disposal of such residues, as these materials present significant contents of organic matter and nutrients. However, their possible impacts on the soil-water-plant system should be considered. Thus, this work aimed to access the contents of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils, two years after the end of successive applications of SS and USWC, as well as their residual effects on soil chemical attributes and plant growth. Thus, samples were collected from two soils (Typic Haplortox - LVd and Arenic Paleudult - PVd) previously treated with doses of SS and USWC, besides a mineral fertilizer treatment, in a soil column experiment. In sequence, two crops (corn - Zea mays and oat - Avena strigosa) were conducted in greenhouse conditions. In the Study I, in both soils and residues samples they were determined total and available contents of heavy metals Pb, Zn, Cu and Ni, as well their distribution in the soluble, exchangeable, organic matter, amorphous iron oxides, crystaline iron oxide and residual fractions obtained by a sequencial extraction method. In the Study II, soils and wastes samples were analyzed for all sixteen PAHs listed as prioritary contaminants by USEPA. In the Study III, treated soils were analyzed for fertility attributes and cropped with corn and oat with following determination of plant dry matter and nutrients and heavy metals contents. Total concentrations of metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in SS and USWC samples did not exceed the maximum values allowed for agricultural use. The largest percentages of each metal were determined in the organic matter fraction for the wastes and in the residual and organic matter fractions for the soils. Metals Zn and Ni showed greater mobility index and availability in both residues and soils. The addition of SS favored the increase the individual concentration of PAHs of higher molecular weight in the soil. The USWC showed higher residual effect on soil chemical attributes and dry matter production and nutrient absorption by plants while the SS promoted the reduction of soil pH. This effect aimed to decrease plant dry matter and nutrient contents and to increase heavy metal contents.

Os dejetos líquidos de suínos (DLS) são utilizados como fertilizante em solos agrícolas. A intensificação de criações com alta concentração de animais em pequenas propriedades tem gerado grande volume de dejetos. Os DLS podem conter microrganismos patogênicos, altos teores de nitrato e elementos-traço, podendo contaminar águas superficiais e subsuperficiais. O estudo foi realizado para avaliar o impacto ambiental da aplicação de DLS em amostras de um Argissolo Vermelho Distrófico e de um Nitossolo Vermelho Distrófico. Para tal, aplicou-se doses equivalentes a 0 (Testemunha), 25 (T2), 50 (T3) e 100 (T4) m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos provenientes de dois sistemas de criação denominados de “creche” e “terminação”. Os dejetos originários do sistema de criação “creche” apresentaram maiores riscos de contaminação de águas superficiais e subsuperficiais por coliformes totais e Escherichia coli. O valor do pH possivelmente esteve relacionado à ausência de coliformes totais e Escherichia coli no percolado do Argissolo (PVd). Foi detectada a presença de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado do Nitossolo e do Argissolo; o dejeto líquido proveniente do sistema de criação “creche” resultou em menores concentrações de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado de ambos os solos. A maior concentração de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado ocorreu aos 19 dias após a aplicação dos DLS. Não foi detectada a presença de fósforo e de cobre no percolado de ambos os solos. O percolado coletado do Argissolo apresentou maiores concentrações de zinco e manganês do que o do Nitossolo. Para a utilização dos DLS como fertilizante há necessidade que se estabeleçam critérios adequados para definir estratégias de seu manejo e disposição para reduzir seu impacto no ambiente e à saúde. / Wastes from swine production (WSP) are used as fertilizer in agricultural soils. The intensification of farms with high concentration of animals in small proprerties has generated a great amount of wastes. The WSP may contain pathogenic microorganisms, high levels of nitrate and trace elements and can contaminate surface and subsurface water. The study was conducted to evaluate the environmental impact of the application of WSP in samples of an Alfisol and an Ultisol. To do this they were applied doses equivalent to 0 (control), 25 (T2), 50 (T3) and 100 (T4) m3 ha-1 of pig slurry from two farming systems called "nursery" and "termination” . The waste originated from the "nursery" had higher risks of contamination of surface and subsurface soils for total coliform and Escherichia coli. The pH was possibly related to the absence of total coliform and Escherichia coli in leachate from the Ultisol. It was detected the presence of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate of the Alfisol and of the Ultisol. The waste from the system "nursery" resulted in lower concentrations of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate from both soils. The highest concentration of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate occurred at 19 days after the application of WSP. It was not did not detect the presence of phosphorus and copper in the leachate from both soils. The leachate collected from the Alfisol showed higher concentrations of zinc and manganese than the leachate from the Alfisol. To use WSP as fertilizer it is necessary to establish an appropriate criteria to define strategies for their management and disposal to reduce its impact on environment and health.

A dinâmica do carbono (C) no solo envolve processos relativos à sua incorporação na biomassa vegetal, as transformações que esta soue por ação microbiana, com liberação de COz, e o aCÚInulode subprodutos desta transformação como matéria orgânica do solo. O modelo Century foi desenvolvido para representar esta dinâmica, incorporando os fatores que a influenciam em suas operações. Atinge este objetivo dividindo a parte terrestre do Ciclo do Carbono em oito compartimentos com base no tempo de permanência do C e sua localização. Apesar de sua relativa eficiência em diversos tipos de solo e biomas, têm sido sugeridas alterações para melhorar seu desempenho em situações especiais desde seu desenvolvimento na década de 80. Na presente pesquisa com o modelo parametrizado para as condições locais, determinou-se os compartimentos de C para dez solos do Rio Grande do Sul com teores variáveis de argila, óxidos de ferro e carbono orgânico total (COT) através de uma execução de equilíbrio. O carbono alocado pelo modelo no compartimento passivo (COP) foi relacionado com diversos atributos de solo, sendo observada correlação significativa com o teor de argila e óxidos de ferro. Em adição a este trabalho, utilizouse o modelo para estimar o COT do solo e a distribuição de C nos compartimentos num experimento de manejo com treze anos de duração, composto por preparos de solo, sistemas de culturas e doses de nitrogênio, em Argissolo Vermelho Distrófico típico na EEA-UFRGS, em Eldorado do Sul. Para o melhor ajuste entre o COT observado experimentalmente foi necessário proceder a ajustes na taxa de decomposição do compartimento lento (DEC5). Esta taxa mostrou-se dependente do grau de revolvimento do solo e da quantidade de C adicionado pelos sistemas de cultura, observando-se os menores valores nas baixas adições e solo sem revolvimento.