Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-07-18T16:40:16Z No. of bitstreams: 1 2016_LuizFernandoSantos.pdf: 2647632 bytes, checksum: f609651906b531cd8807b59c618db8cd (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-07-30T13:24:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LuizFernandoSantos.pdf: 2647632 bytes, checksum: f609651906b531cd8807b59c618db8cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-30T13:24:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LuizFernandoSantos.pdf: 2647632 bytes, checksum: f609651906b531cd8807b59c618db8cd (MD5) / O Brasil é um dos grandes produtores e exportadores agrícolas do mundo. Entretanto, em geral, os solos brasileiros apresentam baixa fertilidade natural, tornando necessária a importação de grandes quantidades de fertilizantes, com impacto direto na economia. Também, os solos localizados em regiões tropicais apresentam um baixo quantitativo de cargas elétricas negativas devido à mineralogia dominada por óxidos e baixa participação de argilominerais silicatados. A remineralização de solos a partir da prática da rochagem tem sido apontada como capaz de aumentar a densidade de cargas elétricas e fornecer nutrientes vegetais. A rochagem consiste na incorporação de rochas finamente moídas aos solos, mas a sua baixa solubilidade limita a liberação de nutrientes, são necessários mecanismos de produção que aumentem a solubilidade desses minerais. A aplicação de substâncias húmicas promove modificações anatômicas e bioquímicas nas plantas, especialmente ampliando a produção de ácidos orgânicos e a extrusão de H+ pelas raízes, que podem aumentar essa solubilização. Os objetivos deste trabalho foram: 1) determinar se a adição de remineralizador (sienito nefelínico) em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico do Cerrado altera os indicadores de fertilidade e o quantitativo de cargas elétricas num período relativamente curto; 2) avaliar se a aplicação de soluções contendo substâncias húmicas altera a capacidade de absorção de nutrientes por plantas de milho (Zea mays L.). Os métodos para determinação de nutrientes do solo e plantas foram feitos de acordo com Embrapa (2009), e a de cargas por adsorção de Cs+. A adição do remineralizador aumentou linearmente os teores de K+ no solo após 60 e 105 dias de aplicação. A rocha não foi capaz de neutralizar a acidez potencial e nem aumentar a CTC (Capacidade de troca catiônica) efetiva, porém houve aumento de 167% no quantitativo de cargas permanentes nas amostras de solo que receberam o equivalente a 2400 kg ha-1 do remineralizador. As plantas tratadas com soluções contendo substâncias húmicas apresentaram maior absorção de macronutrientes. Ainda, o uso do remineralizador resultou em menores absorções de Al3+ e Na+ nos tecidos vegetais. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is one of the biggest world’s producers and exporters. However, in general, Brazilian soils show small natural fertility, making necessary higher amounts in importation of fertilizers, which has direct impact in economy. In addition, soils located in tropical regions show a lower quantity of negative electric charge due to the mineralogy dominated by oxides and low participation of silicate clay minerals. The soil remineralization from the stonemeal practice has been pointed out by the capacity of increasing the electric charges density and providing vegetable nutrients. The stonemeal practice consists in incorporating rocks finely milled to the ground, but its low solubility limits the nutrient release, production mechanisms are needed which increase the solubility of these minerals. The application of humic substances promotes anatomical and biochemical changes on plants, especially expanding the organic acid production and the H+ extrusion by the roots. The purposes of this study were: 1 – Determine whether the remineralizer addition (nepheline syenite) in a Latosoil typical of Cerrado changes the fertility indicators and the amount of electrical charges in a relatively short period. 2 – Evaluate whether the solution’s applications containing humic substances alters the nutrient absorption capacity by corn plants (Zea mays L.). The remineralizer addition enhanced linearly the K+ levels on the soil, after 60 and 105 application days. The rock was not capable of neutralizing the acidy indices, neither increasing the CEC (Cation-exchange capacity) effective; however, there was an increasing of 167% in the amount of permanent charges in the soil’s sample that have received the equivalent to 2400kg ha−1 of the remineralizer. The plants treated with solutions that carry humic substances showed larger absorption of macronutrients. Still, the remineralizer’s use resulted in Al3+ and Na+ lower absorptions in vegetable tissues.

A fertilização potássica em plantações de eucalipto gera aumento de produtividade em até 120%. Além disso, o K desenvolve funções fisiológicas relacionadas à regulação hídrica da planta, como a regulação osmótica, a fotossíntese e o processo de abertura e fechamento dos estômatos. Devido ao elevado custo do KCl, amplamente utilizado em plantações florestais, a quantidade de estudos empenhados em identificar fontes alternativas de K tem adquirido maior relevância, como por exemplo ensaios conduzidos com rocha fonolito. Esta rocha passou a despertar elevado interesse por apresentar inúmeras reservas minerais espalhadas pelo país e por conter K e micronutrientes além de elementos benéficos como o Na e o Si. O objetivo do presente estudo foi avaliar a substituição do KCl por NaCl ou fonolito em povoamento de eucalipto. Para isso, foram mensurados: i) o fornecimento, estoque e ciclagem de K, Na e Si via produção de folhedo e; ii) as relações hídricas e a eficiência do uso da água (EUA) pelas árvores de Eucalyptus. A fertilização com fonolito aumentou a quantidade de Na trocável no solo aos 22 meses após o plantio (2 mmolc DM-3 a mais que o Controle), proporcionando maiores estoques do elemento na parte aérea das árvores (61% superior ao Controle), culminando em altas deposições de Na por meio da serapilheira. A rocha apresentou discretos aumentos nos teores foliares de K aos 22 meses após o plantio (14%). A utilização de NaCl promoveu aumentos nos teores de Na nas folhas e demais compartimentos aéreos e intensificou a ciclagem de Na via produção de folhedo. Devido ao alto déficit hídrico apresentado durante o primeiro ano de estudo, o crescimento das árvores foi similar entre todos os tratamentos. A fertilização com fonolito proporcionou maior consumo de água, elevou o índice de área foliar (IAF) e o crescimento do tronco (volume e biomassa), acarretando em EUA similar às plantas fertilizadas com KCl. A utilização de NaCl, apesar de acarretar um menor consumo de água, proporcionou EUA igual às plantas fertilizadas com KCl. A utilização do fonolito e do NaCl como fontes alternativas ao KCl pode propiciar adequado suprimento de íons K e Na para a cultura do eucalipto, propiciando mesma produção de madeira em relação a fertilização convencional. / Potassium fertilization in Eucalyptus plantations generates an increase of productivity by up to 120%. In addition, the K develops physiological functions related to hydrological plant control, such as the osmotic adjustment, photosynthesis and the process of stomatal opening and closure. Due to the high cost of KCl, widely used in plantations, the amount of researches to identify K alternative sources has acquired greater importance, such as the tests conducted with phonolite rock. This rock has arouse great interest because it presents several mineral reserves around the country and contains K and micronutrients as well as beneficial elements like Na and Si. The aim of this study was to evaluate the replacement of KCl by NaCl or phonolite in Eucalyptus stand. It was measured: i) the supply, storage and cycling of K, Na and Si via litterfall production and, ii) the water relations and water use efficiency (WUE) by Eucalyptus trees. Fertilization with phonolite increased the amount of exchangeable sodium in the soil at 22 months after planting (2 mmolc dm-3 above the Control), providing higher stocks of the element in the tree shoot (61% higher than the Control), culminating at high Na deposition through litterfall. Rock showed small increases in K foliar concentration at 22 months after planting (14%). The use of NaCl promoted increases in Na concentration in the leaves and other aerial compartments and intensified Na cycling through leaflitter production. Due to the high water deficit presented during the first year of this study, the growth of trees was similar for all the treatments. Fertilization with phonolite provided greater water consumption, increased the leaf area index (LAI) and stem growth (volume and biomass), resulting in WUE similar to plants fertilized with KCl. The use of NaCl, despite to lead a smaller water consumption, provided WUE equal to plants fertilized with KCl. The use of phonolite and NaCl as KCl alternative sources could provide adequate supply of K and Na ions for Eucalyptus cultivation, providing equal wood production when compared to conventional fertilization.

A fertilização potássica em plantações de eucalipto gera aumento de produtividade em até 120%. Além disso, o K desenvolve funções fisiológicas relacionadas à regulação hídrica da planta, como a regulação osmótica, a fotossíntese e o processo de abertura e fechamento dos estômatos. Devido ao elevado custo do KCl, amplamente utilizado em plantações florestais, a quantidade de estudos empenhados em identificar fontes alternativas de K tem adquirido maior relevância, como por exemplo ensaios conduzidos com rocha fonolito. Esta rocha passou a despertar elevado interesse por apresentar inúmeras reservas minerais espalhadas pelo país e por conter K e micronutrientes além de elementos benéficos como o Na e o Si. O objetivo do presente estudo foi avaliar a substituição do KCl por NaCl ou fonolito em povoamento de eucalipto. Para isso, foram mensurados: i) o fornecimento, estoque e ciclagem de K, Na e Si via produção de folhedo e; ii) as relações hídricas e a eficiência do uso da água (EUA) pelas árvores de Eucalyptus. A fertilização com fonolito aumentou a quantidade de Na trocável no solo aos 22 meses após o plantio (2 mmolc DM-3 a mais que o Controle), proporcionando maiores estoques do elemento na parte aérea das árvores (61% superior ao Controle), culminando em altas deposições de Na por meio da serapilheira. A rocha apresentou discretos aumentos nos teores foliares de K aos 22 meses após o plantio (14%). A utilização de NaCl promoveu aumentos nos teores de Na nas folhas e demais compartimentos aéreos e intensificou a ciclagem de Na via produção de folhedo. Devido ao alto déficit hídrico apresentado durante o primeiro ano de estudo, o crescimento das árvores foi similar entre todos os tratamentos. A fertilização com fonolito proporcionou maior consumo de água, elevou o índice de área foliar (IAF) e o crescimento do tronco (volume e biomassa), acarretando em EUA similar às plantas fertilizadas com KCl. A utilização de NaCl, apesar de acarretar um menor consumo de água, proporcionou EUA igual às plantas fertilizadas com KCl. A utilização do fonolito e do NaCl como fontes alternativas ao KCl pode propiciar adequado suprimento de íons K e Na para a cultura do eucalipto, propiciando mesma produção de madeira em relação a fertilização convencional. / Potassium fertilization in Eucalyptus plantations generates an increase of productivity by up to 120%. In addition, the K develops physiological functions related to hydrological plant control, such as the osmotic adjustment, photosynthesis and the process of stomatal opening and closure. Due to the high cost of KCl, widely used in plantations, the amount of researches to identify K alternative sources has acquired greater importance, such as the tests conducted with phonolite rock. This rock has arouse great interest because it presents several mineral reserves around the country and contains K and micronutrients as well as beneficial elements like Na and Si. The aim of this study was to evaluate the replacement of KCl by NaCl or phonolite in Eucalyptus stand. It was measured: i) the supply, storage and cycling of K, Na and Si via litterfall production and, ii) the water relations and water use efficiency (WUE) by Eucalyptus trees. Fertilization with phonolite increased the amount of exchangeable sodium in the soil at 22 months after planting (2 mmolc dm-3 above the Control), providing higher stocks of the element in the tree shoot (61% higher than the Control), culminating at high Na deposition through litterfall. Rock showed small increases in K foliar concentration at 22 months after planting (14%). The use of NaCl promoted increases in Na concentration in the leaves and other aerial compartments and intensified Na cycling through leaflitter production. Due to the high water deficit presented during the first year of this study, the growth of trees was similar for all the treatments. Fertilization with phonolite provided greater water consumption, increased the leaf area index (LAI) and stem growth (volume and biomass), resulting in WUE similar to plants fertilized with KCl. The use of NaCl, despite to lead a smaller water consumption, provided WUE equal to plants fertilized with KCl. The use of phonolite and NaCl as KCl alternative sources could provide adequate supply of K and Na ions for Eucalyptus cultivation, providing equal wood production when compared to conventional fertilization.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-14T12:01:06Z No. of bitstreams: 1 DissMDBS.pdf: 7927945 bytes, checksum: b5fdbf2f10eecebb3c20045a15c1ec35 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-13T12:38:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMDBS.pdf: 7927945 bytes, checksum: b5fdbf2f10eecebb3c20045a15c1ec35 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-13T17:43:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMDBS.pdf: 7927945 bytes, checksum: b5fdbf2f10eecebb3c20045a15c1ec35 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T17:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMDBS.pdf: 7927945 bytes, checksum: b5fdbf2f10eecebb3c20045a15c1ec35 (MD5) Previous issue date: 2016-09-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The Brazilian territory is constituted mostly by nutrient-poor soils. To keep the Brazilian agricultural activity is necessary to import and apply high amounts of fertilizers, which tends to aggravate the imbalance in the trade balance. Thus, rocks containing reasonable amounts of nutrients may be an alternative to supply the essential elements for agricultural use. But this practice has limitations, including the slow solubilization of the minerals present in the rock, which limits the release of nutrient amounts required by plants, especially the short cycle. The study aimed to evaluate changes in the chemical attributes of an Oxisol, in which the bean crop (Phaseolus vulgaris L.) occurred in succession to cover crops and the application of vinasse and remineralizer (basalt powder). The essay was conducted in a greenhouse and the experimental design was a randomized block in a factorial scheme 4x4x2, with three replications, and sampling in four times (0, 45, 90 and 110 days). Four doses of basalt powder (0, 2, 4 and 8 t ha-1) and two doses of vinasse (0 m3 ha- 1 and 200 m3 ha-1) were applied and four types of coverage were adopted: fallow (control), crotalaria (Crotalaria juncea L.), millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown) and brachiaria (Urocloa cv. ruziziensis Germain & Evrard). The variables evaluated were: the plant height (h), dry mass, chlorophyll relative index Falker (ICF), specific leaf area (IAF), levels of macronutrients (N, P, Ca, Mg and S total) on the leaves of the bean, and soil organic matter (MOS) content, pH in CaCl2, potential acidity (H+Al), sum of bases (SB), cation exchange capacity (CTC), bases saturation (V) and P, K, Ca, and Mg contents of the soil. The association of vinasse and rates of remineralizer increased thebiometric parameters. The combination of rates of remineralizer and cover plants promoted differences in foliar macronutrient levels, with satisfactory levels of sufficiency to the bean, in the stage assessed. The application of vinasse provided lower rates of macronutrients accumulation in common beanin relation to treatments without vinasse. The use of remineralizer showed low response in chemical soil attributes, with values of pH, V and CTC lower than the initial ones. Cover crops showed no significant effect on pH and V, with a small decrease in H+Al, mainly in the braquiaria. The application of vinasse provided significant increases in chemical attributes V, pH and decreased H+Al. The pH values increased until 45 days of incubation (DAI), but with bean cultivation they decreased and were close to its initial values. On the other hand, the H+Al decreases until the bean planting, but tended to initial values after 45 DAI. The bean cultivation also decreased V. Interactions showed little effect of the associations on the evaluated variables, but the association of remineralizer with vinasse stood out for its effect on the variables pH, H + Al and V. The vinasse application was the most influential factor on the macronutrientes of the soil, presenting lower concentrations of these in the soil when applied, except for K. It is concluded that the use of cover plants with the application of remineralizer is little advantageous to increase the solubilization of nutrients contained in the remineralizer, although the amount absorbed by the cover plants has not been evaluated. / O território brasileiro é constituído, em sua maior parte, por solos pobres em nutrientes. Para manter a atividade agrícola brasileira é necessário importar e aplicar elevadas quantidades de fertilizantes, o que tende a agravar o desequilíbrio da balança comercial brasileira. Com isso, rochas contendo quantidades razoáveis de nutrientes podem constituir uma alternativa para suprir os elementos essenciais para uso agrícola. Mas esta prática apresenta limitações, dentre as quais se tem a lenta solubilização dos minerais presentes na rocha, que limita a liberação de quantidades de nutrientes exigidas pelas plantas, principalmente as de ciclo curto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de plantas de cobertura e de vinhaça na liberação de nutrientes contidos num remineralizador (constituído de pó de basalto), discutindo seus efeitos no desenvolvimento de plantas de feijoeiro e no solo, ao longo do tempo. O ensaio foi conduzido em casa de vegetação, em delineamento experimental de blocos casualizados em esquema fatorial 4x4x2, com três repetições, com amostragens em quatro épocas (0, 45, 90 e 110 dias). Foram aplicadas quatro doses de pó de basalto (0, 2, 4 e 8 t ha-1), duas doses de vinhaça (0 m3 ha-1 e 200 m3 ha-1) e foram adotados quatro tipos de cobertura: pousio (controle), crotalária (Crotalaria juncea), milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown) e braquiária (Urocloa cv. Ruziziensis Germain & Evrard). As variáveis avaliadas foram: altura de planta (h), massa seca, índice de clorofila Falker (ICF), índice de área foliar (IAF), teores de macronutrientes (N, P, Ca, Mg e S total) nas folhas do feijoeiro, e teores de matéria orgânica do solo (MOS), pH em CaCl2, acidez potencial (H+Al), capacidade de troca catiônica (CTC), saturação por bases (V) e teores de P, K, Ca e Mg do solo. A associação de vinhaça com doses de remineralizador proporcionou aumento dos parâmetros biométricos. A combinação de doses de remineralizador e plantas de cobertura proporcionou diferenças nos teores de macronutrientes foliares, com níveis satisfatórios de suficiência para o feijoeiro, no estágio R6 (florescimento pleno do feijoeiro), em que foi avaliado. A aplicação de vinhaça proporcionou menores taxas de acúmulo de macronutrientes no feijoeiro em relação aos tratamentos sem vinhaça. A aplicação de remineralizador mostrou baixa resposta nos atributos químicos do solo, com valores de pH, V e CTC inferiores aos iniciais. Plantas de cobertura não mostraram efeito significativo sobre o pH e V, com uma pequena diminuição de H+Al, principalmente na braquiária. A aplicação da vinhaça proporcionou incrementos significativos aos atributos químicos V, pH e diminuição da H+Al. Os valores de pH aumentaram até os 45 dias de incubação (DAI), mas com o plantio de feijão diminuíram e ficaram próximos ao valor inicial. Por outro lado, H+Al diminuiu até a época de plantio do feijão, mas tendeu aos valores iniciais após os 45 DAI. O plantio de feijão também provocou diminuição de V. As interações mostraram pouco efeito das associações sobre as variáveis avaliadas, mas a associação de remineralizador com vinhaça destacou-se por seu efeito sobre as variáveis pH, H+Al e V. A aplicação de vinhaça foi o fator que mais influenciou os teores de macronutrientes do solo, apresentando menores concentrações quando aplicada, com exceção do K. Conclui-se que a utilização de plantas de cobertura com a aplicação de remineralizador é pouco vantajosa para o aumento da solubilização de nutrientes contidos no remineralizador, embora não tenha sido avaliada a quantidade absorvida pelas plantas de cobertura.