Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-11T15:30:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1084786 bytes, checksum: 2c4714d016e08d5611a939484edc3ab3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-11T15:30:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1084786 bytes, checksum: 2c4714d016e08d5611a939484edc3ab3 (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A agricultura possui um grande potencial de mitigação das mudanças climáticas por meio da adoção de práticas de manejo capazes de estocar carbono no solo. Para compreender melhor a influência das práticas de uso do solo na dinâmica de carbono no solo, este trabalho teve como objetivo analisar a influência dos sistemas de manejo agrícolas nos estoques de carbono do solo no Brasil utilizando uma meta-análise. De 92 artigos considerados, 26 foram selecionados para análise estatística do estoque de carbono na profundidade de 0-20 cm, sob quatro sistemas de manejo: adubação química (ADU), adubação verde (ADUV), integração lavoura-pastagem (ILP1) e sistema de plantio direto (SPD). A análise estatística foi separada em duas, conforme as especificações do grupo controle nos artigos analisados: a área em que foi utilizada o sistema/prática agrícola vs. área não manejada (NM) e área em que foi utilizada o sistema/prática agrícola vs. vegetação nativa (VN). Os resultados estatísticos mostraram que solos sob as práticas de ADU possuem taxa de mudança de C no solo positiva, de 0,32 MgC/ha/ano, porém sob o efeito priming, esta taxa pode se apresentar negativa, enquanto o SPD apresentou 0,45 MgC/ha/ano. Ambos os tratamentos foram estatisticamente significativos (α = 10%). ADUV apresentou estoque de C no solo negativo, comparada a pastagens e ILP1 mostrou ser definida pelo tempo de implantação, textura do solo e grupo controle comparativo, obtendo, também, taxa de C negativa. Entretanto, nenhum dos dois foram estatisticamente significativos. Em relação à VN, apenas a combinação de pastagem com sistema de plantio direto possui potencial da taxa de acúmulo de C no solo ser positiva. / Agriculture has a great potential for mitigation of climate change through the adoption of management practices capable of storing carbon in the soil. To better understand the influence of soil management practices on soil carbon dynamics, this study aimed to analyze the influence of agricultural management systems on soil carbon stocks in Brazil using a meta-analysis. From 92 articles considered, 26 were selected for statistical analysis of the carbon stock in the depth of 0-20 cm, containing 4 management systems: chemical fertilization (ADU), green manuring (ADUV), crop-pasture integration (ILP1) and no-tillage system (SPD). Two statistical tests were carried out, according to the control group specifications in the analyzed articles: managed vs. unmanaged area (NM) and managed vs. native vegetation (VN). The statistical results showed that soils under ADU practices have a positive soil C accumulation rate, 0.32 MgC/ha/year, but under the priming effect, this rate may be negative, while SPD presented 0.45 MgC/ha/year in the soil. Both treatments were statistically significant. ADUV showed negative soil C stock, compared to pastures, and ILP1 showed to be defined by the implantation time, soil texture and comparative control group, also obtaining a negative C rate. However, neither were statistically significant. When comparing the management systems with Natural Vegetation as Control (VN), only the combination of pasture with no-tillage system, showed in ILP1, has the potential to accumulate soil C.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-20T12:36:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 403481 bytes, checksum: 29ffc011ee91fd02b8b25dbc212d3685 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T12:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 403481 bytes, checksum: 29ffc011ee91fd02b8b25dbc212d3685 (MD5) Previous issue date: 2000-08-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi caracterizar o carbono orgânico e o nitrogênio em diferentes classes de agregados de um Latossolo Vermelho distrófico de Minas Gerais sob vegetação natural de Cerradão e sob cultivo com milho durante 30 anos. Para isso, retiraram-se amostras do solo em quatro pontos diferentes, nas profundidades de 5-10 e 15-20 cm, definidas na área cultivada, em função da resistência à penetração, utilizando-se um penetrógrafo. As mesmas profundidades foram adotadas para a coleta das amostras de solo sob vegetação natural. Após coletado, o material foi seco ao ar e fracionado, por via seca, nas classes de agregados de: 4,75-2,0; 2,0-1,0; 1,0-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,105; e <0,105 mm de diâmetro. Nesses materiais, determinaram-se o carbono orgânico total, o carbono orgânico das frações ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e huminas, o carbono orgânico solúvel em água, o carbono orgânico lábil determinado com KMnO 4 15,6 e 33,0 mmol/L, o nitrogênio total e o nitrogênio mineralizado anaerobicamente. Os materiais ainda foram submetidos a um ensaio de respirometria, em que os valores da produção de CO 2 foram expressos em relação à massa de agregados e de carbono orgânico total. Esses valores foram ajustados a equações logísticas [Y = a/1+e -(b+cx) ] e estimou-se o tempo necessário para atingir a metade da produção máxima de CO 2 (t 1/2 ). A evolução de CO 2 se constitui em um método-referência para avaliar a atividade dos microrganismos que atuam na mineralização da matéria orgânica do solo, e o t 1/2 permite inferir a velocidade de mineralização e, conseqüentemente, a labilidade da matéria orgânica. Os resultados experimentais mostraram que a cobertura vegetal exerceinfluência sobre os teores de carbono orgânico e de nitrogênio. No solo sob cultivo com milho, as formas mais estáveis predominaram, enquanto as formas mais lábeis sobressaíram no solo sob vegetação natural. Os teores de carbono orgânico e de nitrogênio tenderam a aumentar com a diminuição do tamanho dos agregados. O carbono orgânico solúvel em água, o nitrogênio mineralizado anaerobicamente e a relação entre essas características constituem medidas adequadas para detectar mudanças na labilidade da matéria orgânica do solo, em função do manejo / The objective of this work was to characterize organic carbon and nitrogen in aggregates of a dystrophic Red Latosol of Minas Gerais under natural savanah vegetation and maize crop over 30 years. Thus, samples were taken from soil at 4 different sites at depths of 5-10 and 15-20 cm, defined in the cultivated area based on resistance to penetration by means of a penetrograph. The same depths were adopted for collecting the samples from soils under natural vegetation. After collection, the material was air dried and dry-fractioned into the following aggregate classes: 4.75-2.0; 2.0-1.0; 1.0-0.5; 0.5-0.25; 0.25-0.105; and <0.105 mm diameter. These fractions were then submitted to determination of total organic carbon, organic carbon of the fulvic acid fractions, humic acids and humines, water soluble organic carbon, labile organic carbon using KMnO 4 15.6 and 33.0 mmol/L, total nitrogen and anaerobically-mineralized nitrogen. The materials were further submitted to a respirometry assay, in which the CO 2 production values were expressed in relation to the aggregate mass and total organic carbon mass. These values were adjusted to logistic equations [Y = a/1+e -(b+cx) ] with the time needed to achieve half of the maximum CO 2 (t 1/2 ), production being estimated. The evolution of CO 2 constitutes a reference method used to evaluate the activity of the microorganisms that have an effect on soil organic matter mineralization. The t 1/2 allows to infer the velocity of mineralization and, consequently, the organic matter lability. The experimental results have revealed that vegetation cover has an influence on the contents of organic carbon and nitrogen. The most stable forms predominated on maize-cultivated soils while the most labile forms predominated on soil under natural vegetation. The organic carbon and nitrogen contents tended to increase with decreasing aggregate size. The water-soluble organic carbon, the anaerobically-mineralized nitrogen and the relationship between these characteristics are adequate measures to detect changes in the organic matter lability of soil, as a function of management. / Tese importada do Alexandria

O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica e reatividade da matéria orgânica do solo (MOS) e substâncias húmicas (SH) em duas situações distintas, no que concerne ao manejo de solo, práticas agroflorestais e condições climáticas, avaliando o potencial de sequestro de C e mitigação de efeitos do aumento do efeito estufa. O estudo foi conduzido em dois campos experimentais, sendo o primeiro, instalado em Beltsville - Maryland, Estados Unidos, sob coordenação do Departamento de Agricultura norte-americano (USDA/ARS), composto por sistemas agrícolas convencionais com manejo mínimo (PC), plantio direto sem manejo (PD) e orgânicos com plantio direto (2, 3 e 6 anos, com adição de esterco aviário). O segundo campo experimental, instalado em Itatinga - São Paulo, Brasil, compreende área de reflorestamento de floresta de eucalipto, em duas fazendas (Entre Rios - ER - e Areona - AN) com perfis de solo diferentes (Latossolo e Neossolo quartzarênico, respectivamente) com e sem adição de biossólido. Para o primeiro campo foram coletadas amostras de solo até 30 cm em 5 incrementos, sendo realizado, em seguida, o fracionamento físico da MOS, em matéria orgânica particulada livre (MOPl) e oclusa (MOPo) para análises de espectroscopia na região do infravermelho (MIR) e pirólise acoplada a GC/MS (PY-GC/MS). Para o segundo campo experimental foram coletadas amostras de solo até 20 cm, seguindo de extração de SH para análises espectroscópicas. No campo experimental americano, observou-se maior teor de C nos sistemas de plantio direto, sobretudo nos sistemas orgânicos, em comparação ao sistema convencional (cerca de 24% de aumento). Os dados obtidos através da espectroscopia de MIR mostraram maiores graus de condensação e hidrofobicidade, influindo em maior humificação e resistência à atividade microbiana para as amostras nos sistemas orgânicos. Os resultados de PY-GC/MS foram analisados por testes não paramétricos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney, sendo observada a maior incidência de estruturas moleculares de caráter fenólico aromático em amostras de MOPo para os sistemas orgânicos considerados, e a maior ocorrência de núcleos condensados, oriundos de lignina e outras fontes, ligados a cadeias alifáticas em amostras de MOPl para os mesmos sistemas, em relação aos demais analisados em estudo. Os resultados obtidos para o campo experimental americano ilustrou maior impacto do manejo orgânico do solo, frente aos demais considerados, no que concerne ao potencial acumulo de carbono e incidência de estruturas mais condensadas e de maior recalcitrância. Os dados do segundo campo experimental, em áreas de reflorestamento de eucalipto no estado de São Paulo, demonstraram comportamentos distintos com maior teor de C e menor grau de humificação (cerca de 25 e 30%, respectivamente) para áreas submetidas à adição de biossólido para a fazenda Areona (AN), sendo observado perfil inverso para a fazenda Entre Rios (ER) (decréscimo de cerca de 20% para C e aumento de, aproximadamente, 100% no grau de humificação). Através dos dados obtidos através de espectroscopia de infravermelho, pôde-se observar maiores índices de condensação (grau de humificação), em ambas as fazendas, nas áreas sob adição de biossólido, ao passo que somente na fazenda ER foram observados maiores índices de hidrofobicidade (resistência à degradação microbiana) nestas mesmas áreas. Assim como nos resultados obtidos as amostras de solo intacto, foi observado maior grau de humificação para amostras de AH na fazenda ER, em áreas condicionadas com biossólido, ao passo que menor grau de humificação para as mesmas áreas na fazenda AN. Assim sendo, conforme mencionado, uma das áreas de reflorestamento tratada com biossólido mostrou aumento no teor de carbono no solo (em solo arenoso) e a outra mostrou decréscimo (solo com teor mediano de argila). As análises qualitativas, como determinação do grau de humificação da matéria orgânica em amostras de solos e substâncias húmicas, foram coerentes com o aumento ou decréscimo dos teores de carbono nos dois solos, dando consistência as observações das duas situações de campo analisadas. Dessa maneira, verificou-se o maior impacto da adição da aplicação de biossólido em Latossolos em relação à área de Neossolo quartzarênico. O entendimento e avaliação da resposta da matéria orgânica e seus constituintes húmicos frente a diferentes situações é de extrema importância para obtenção de sustentabilidade ambiental, no que concerne à mitigação de efeitos inerentes às mudanças climáticas globais. / The aim of the following study was to evaluate the dynamics and reactivity of soil organic matter (SOM) and humic substances (HS) in two different situations, regarding soil tillage, forestry practices and climate conditions, considering C sequestration potential and greenhouse effects mitigation. The study was conducted in two different field experiments, being the first one a long-term field trial project installed in Beltsville, Maryland - United States, coordinated by the United States Department of Agriculture (USDA), comprising different soil tillage systems as it follows: chiesel till (CT), no till (NT) and 2, 3 and 6-year organic agriculture (with poultry manure addition). The second experimental field was installed in Itatinga, São Paulo - Brazil, comprising an eucalyptus forestry system being two farms (Entre Rios - ER, and Areona - AN), presenting different soil prolife (Oxisol and Quartzarenic Neosoil) and sewage sludge (SS) amended areas. For the first experimental field soil samples were collected to 30 cm depth in 5 increments, followed by SOM physical fractionation in occluded and free particulate organic matter (oPOM and fPOM, respectively) for mid infrared (MIR) spectroscopy and pyrolysis coupled with gas chromatography/mass spectrometry (PY-GC/MS) analysis. For the second experimental field, soil samples were collected to 20 cm depth, followed by HS extraction and spectroscopic analysis. The results for the first experimental field showed a C content increase (about 24%) for the organic systems, comparing to the others considered. Data obtained by MIR spectroscopy showed higher condensation and hydrophobicity degrees, resulting in higher humification and microbial decomposition resistance, for the organic systems samples. The results obtained by PY-GC/MS were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney non parametric tests and it was observed a higher incidence of phenolic and aromatic molecular structures in oPOM samples, and a higher occurrence of condensed structures, derived from lignin and other sources, bonded to aliphatic chains, in fPOM samples for the organic systems analyzed, comparing to the others systems considered. This way, the results obtained for the American experimental field showed a higher impact of organic tillage systems, regarding the soil carbon accumulation potential and the incidence of more condensed and recalcitrant structures. The results regarding the second experimental field showed an interesting behavior with C content increase and humification degree decrease in the SS amended areas (about 25 and 30%, respectively) for the Areona (AN) farm, nevertheless, being observed an inverse behavior for the Entre Rios (ER) farm samples (about 20% C content decrease and nearly 100% humification degree increase). From the infrared spectroscopy data it could be observed higher condensation degree (inferring higher humification degree) in the SS amended areas for both farms considered, however only for the ER samples it was noted a higher hydrophobicity degree (higher microbial decomposition resistance). The same way noted for the soil samples, it was observed higher humification degree for humic acids samples in the SS amended areas for the ER farm, while for the AN samples it was noted smaller humification degree for its respective SS amended area. This way, as mentioned before, one of the SS amended forestry areas showed an increase in the soil C content (in the quartzarenic neosoil) while the other one presented soil C content decrease (oxisoil, with about 20% clay content). The qualitative analysis, such as organic matter humification degree determination for soil and HS samples were coherent to the C content increase or decrease observed for both soil profiles, being consistent to the results obtained on the field experiment scenario. This way, the results for the Brazilian experimental field showed a higher impact of the sewage sludge application in the Oxisol area, comparing to the Quartzarenic Neosoil one. The understanding and evaluation about organic matter and humic constituents response regarding different field situations is extremely important to achieve environmental sustainability and climate change effects mitigation.

A intensificação da agricultura está causando a degradação do ambiente agrícola, dos recursos hídricos e do solo. O manejo ecológico de solo e planta do Centro de Pesquisa Mokiti Okada (CPMO) tem como objetivo proporcionar ao agricultor, alternativas viáveis para atividade agrícola sustentável. Este sistema de manejo deve compensar a ausência dos insumos agrícolas - tradicionalmente utilizados na agricultura convencional - através da manutenção da qualidade física, química e microbiológica do solo. Esta pesquisa foi realizada no CPMO e no Sítio Camaquã, propriedade vizinha com solo de características similares. Os objetivos foram: i) caracterizar os atributos físico-hídricos do solo nos sistemas de manejo adotados; ii) verificar o efeito dos manejos nos atributos físico-hídricos do solo; iii) quantificar o rendimento do milho em cada sistema de manejo. Os tratamentos foram: manejo ecológico irrigado (MEI); manejo ecológico não irrigado (MENI) e manejo usual do Sítio Camaquã (MSQ). Cada tratamento foi composto por 8 parcelas com 54 m2 cada, para determinação da produtividade. Para determinação dos parâmetros físico-hídricos realizou-se amostragem do solo em duas épocas do ciclo do milho: 50 dias após a semeadura (50 DAS) e 140 DAS, ambas nas parcelas. Dentre os tratamentos com sistema de manejo ecológico, o MEI apresentou os melhores resultados: a densidade do solo diminuiu significativamente de 1,37 para 1,32 g.cm-3 e 1,26 para 1,22 g.cm-3 a 10 e 30 cm respectivamente da amostragem 50 para 140 DAS; a porosidade total aumentou significativamente de 51 para 55% e 54 para 57% a 10 e 30 cm respectivamente da amostragem 50 para 140 DAS. O tratamento MSQ se mostrou susceptível a processos de degradação devido ao manejo adotado, de elevada mobilização do solo: as médias de densidade, diâmetro médio geométrico, porosidade total e macroporosidade da amostragem 50 DAS para 140 DAS a 10 cm de profundidade variaram significativamente de 1,23 para 1,41 g.cm-3; 1,58 para 1,29 mm; 55 para 49% e 24 para 13% respectivamente. O rendimento do milho foi 5,0; 4,1 e 4,8 t.ha-1 nos tratamentos MEI, MENI e MSQ respectivamente. / The intensification of agriculture is causing the degradation of agricultural environment, water resources and soil. The soil and plant ecological management of Mokiti Okada Research Center (CPMO) has as a goal to provide viable alternatives of techniques for sustainable agriculture. This proposed management must compensate the no use of agricultural input, traditionally applied in a conventional model, through the maintenance of the soil physical, chemical and microbiological quality. This assay was performed in the CPMO experimental field and in an adjacent area, belonging to the neighbor Camaquã farm, whose soil characteristic is similar. The aims of this work were: i) to characterize soil physic-hydric attributes; ii) to survey the effect from crop system on the soil physic-hydric attributes; iii) to quantify the maize yield of the treatments. The treatments were: ecological crop system with irrigation (ECSI); ecological crop system without irrigation (ECSNI); conventional crop system (CCS) as usual in the Camaquã farm. Each treatment was comprised of 8 plots with 54 m2, where the grain yield was measured. Soil cores were sampled from the plots, at the two different growth stages, in order to survey the soil physics parameters: at 50 days after sowing (DAS) and 140 DAS. Among ecological crop system the ECSI treatment showed the best results. The soil bulk density decreased significantly from 50 to 140 DAS at 10 and 30 cm depth (1.37 to 1.32 g.cm-3 and 1.26 to 1.22 g.cm-3). The soil total porosity increased significantly at the same time and depth (51 to 55% and 54 to 57%). The soil of the CCS treatment showed it was susceptible to degradation pressures from usual high soil tillage management. At the 10 cm depth there were significantly differences between 50 to 140 DAS to bulk density (1.23 to 1.41 g.cm-3), mean geometric diameter (1.58 to 1.29 mm), total porosity (55 to 49%) and macro porosity (24 to 13%). The grain yields were: 5.0, 4.1 and 4.8 t.ha-1 to ECSI, CSNI and CCS treatments, respectively.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica e reatividade da matéria orgânica do solo (MOS) e substâncias húmicas (SH) em duas situações distintas, no que concerne ao manejo de solo, práticas agroflorestais e condições climáticas, avaliando o potencial de sequestro de C e mitigação de efeitos do aumento do efeito estufa. O estudo foi conduzido em dois campos experimentais, sendo o primeiro, instalado em Beltsville - Maryland, Estados Unidos, sob coordenação do Departamento de Agricultura norte-americano (USDA/ARS), composto por sistemas agrícolas convencionais com manejo mínimo (PC), plantio direto sem manejo (PD) e orgânicos com plantio direto (2, 3 e 6 anos, com adição de esterco aviário). O segundo campo experimental, instalado em Itatinga - São Paulo, Brasil, compreende área de reflorestamento de floresta de eucalipto, em duas fazendas (Entre Rios - ER - e Areona - AN) com perfis de solo diferentes (Latossolo e Neossolo quartzarênico, respectivamente) com e sem adição de biossólido. Para o primeiro campo foram coletadas amostras de solo até 30 cm em 5 incrementos, sendo realizado, em seguida, o fracionamento físico da MOS, em matéria orgânica particulada livre (MOPl) e oclusa (MOPo) para análises de espectroscopia na região do infravermelho (MIR) e pirólise acoplada a GC/MS (PY-GC/MS). Para o segundo campo experimental foram coletadas amostras de solo até 20 cm, seguindo de extração de SH para análises espectroscópicas. No campo experimental americano, observou-se maior teor de C nos sistemas de plantio direto, sobretudo nos sistemas orgânicos, em comparação ao sistema convencional (cerca de 24% de aumento). Os dados obtidos através da espectroscopia de MIR mostraram maiores graus de condensação e hidrofobicidade, influindo em maior humificação e resistência à atividade microbiana para as amostras nos sistemas orgânicos. Os resultados de PY-GC/MS foram analisados por testes não paramétricos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney, sendo observada a maior incidência de estruturas moleculares de caráter fenólico aromático em amostras de MOPo para os sistemas orgânicos considerados, e a maior ocorrência de núcleos condensados, oriundos de lignina e outras fontes, ligados a cadeias alifáticas em amostras de MOPl para os mesmos sistemas, em relação aos demais analisados em estudo. Os resultados obtidos para o campo experimental americano ilustrou maior impacto do manejo orgânico do solo, frente aos demais considerados, no que concerne ao potencial acumulo de carbono e incidência de estruturas mais condensadas e de maior recalcitrância. Os dados do segundo campo experimental, em áreas de reflorestamento de eucalipto no estado de São Paulo, demonstraram comportamentos distintos com maior teor de C e menor grau de humificação (cerca de 25 e 30%, respectivamente) para áreas submetidas à adição de biossólido para a fazenda Areona (AN), sendo observado perfil inverso para a fazenda Entre Rios (ER) (decréscimo de cerca de 20% para C e aumento de, aproximadamente, 100% no grau de humificação). Através dos dados obtidos através de espectroscopia de infravermelho, pôde-se observar maiores índices de condensação (grau de humificação), em ambas as fazendas, nas áreas sob adição de biossólido, ao passo que somente na fazenda ER foram observados maiores índices de hidrofobicidade (resistência à degradação microbiana) nestas mesmas áreas. Assim como nos resultados obtidos as amostras de solo intacto, foi observado maior grau de humificação para amostras de AH na fazenda ER, em áreas condicionadas com biossólido, ao passo que menor grau de humificação para as mesmas áreas na fazenda AN. Assim sendo, conforme mencionado, uma das áreas de reflorestamento tratada com biossólido mostrou aumento no teor de carbono no solo (em solo arenoso) e a outra mostrou decréscimo (solo com teor mediano de argila). As análises qualitativas, como determinação do grau de humificação da matéria orgânica em amostras de solos e substâncias húmicas, foram coerentes com o aumento ou decréscimo dos teores de carbono nos dois solos, dando consistência as observações das duas situações de campo analisadas. Dessa maneira, verificou-se o maior impacto da adição da aplicação de biossólido em Latossolos em relação à área de Neossolo quartzarênico. O entendimento e avaliação da resposta da matéria orgânica e seus constituintes húmicos frente a diferentes situações é de extrema importância para obtenção de sustentabilidade ambiental, no que concerne à mitigação de efeitos inerentes às mudanças climáticas globais. / The aim of the following study was to evaluate the dynamics and reactivity of soil organic matter (SOM) and humic substances (HS) in two different situations, regarding soil tillage, forestry practices and climate conditions, considering C sequestration potential and greenhouse effects mitigation. The study was conducted in two different field experiments, being the first one a long-term field trial project installed in Beltsville, Maryland - United States, coordinated by the United States Department of Agriculture (USDA), comprising different soil tillage systems as it follows: chiesel till (CT), no till (NT) and 2, 3 and 6-year organic agriculture (with poultry manure addition). The second experimental field was installed in Itatinga, São Paulo - Brazil, comprising an eucalyptus forestry system being two farms (Entre Rios - ER, and Areona - AN), presenting different soil prolife (Oxisol and Quartzarenic Neosoil) and sewage sludge (SS) amended areas. For the first experimental field soil samples were collected to 30 cm depth in 5 increments, followed by SOM physical fractionation in occluded and free particulate organic matter (oPOM and fPOM, respectively) for mid infrared (MIR) spectroscopy and pyrolysis coupled with gas chromatography/mass spectrometry (PY-GC/MS) analysis. For the second experimental field, soil samples were collected to 20 cm depth, followed by HS extraction and spectroscopic analysis. The results for the first experimental field showed a C content increase (about 24%) for the organic systems, comparing to the others considered. Data obtained by MIR spectroscopy showed higher condensation and hydrophobicity degrees, resulting in higher humification and microbial decomposition resistance, for the organic systems samples. The results obtained by PY-GC/MS were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney non parametric tests and it was observed a higher incidence of phenolic and aromatic molecular structures in oPOM samples, and a higher occurrence of condensed structures, derived from lignin and other sources, bonded to aliphatic chains, in fPOM samples for the organic systems analyzed, comparing to the others systems considered. This way, the results obtained for the American experimental field showed a higher impact of organic tillage systems, regarding the soil carbon accumulation potential and the incidence of more condensed and recalcitrant structures. The results regarding the second experimental field showed an interesting behavior with C content increase and humification degree decrease in the SS amended areas (about 25 and 30%, respectively) for the Areona (AN) farm, nevertheless, being observed an inverse behavior for the Entre Rios (ER) farm samples (about 20% C content decrease and nearly 100% humification degree increase). From the infrared spectroscopy data it could be observed higher condensation degree (inferring higher humification degree) in the SS amended areas for both farms considered, however only for the ER samples it was noted a higher hydrophobicity degree (higher microbial decomposition resistance). The same way noted for the soil samples, it was observed higher humification degree for humic acids samples in the SS amended areas for the ER farm, while for the AN samples it was noted smaller humification degree for its respective SS amended area. This way, as mentioned before, one of the SS amended forestry areas showed an increase in the soil C content (in the quartzarenic neosoil) while the other one presented soil C content decrease (oxisoil, with about 20% clay content). The qualitative analysis, such as organic matter humification degree determination for soil and HS samples were coherent to the C content increase or decrease observed for both soil profiles, being consistent to the results obtained on the field experiment scenario. This way, the results for the Brazilian experimental field showed a higher impact of the sewage sludge application in the Oxisol area, comparing to the Quartzarenic Neosoil one. The understanding and evaluation about organic matter and humic constituents response regarding different field situations is extremely important to achieve environmental sustainability and climate change effects mitigation.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF14MA019.pdf: 1042897 bytes, checksum: 45e77bbe5db6709e24826e7210dded06 (MD5) Previous issue date: 2014-04-22 / Water erosion is the main factor of degradation and reduction of the productive capacity of the soil. The implementation of a forest requires the adoption of management operations that minimize soil loss by erosion and water and encourage an increase in crop productivity. This study aimed to quantify the levels of nutrients and soil organic carbon due to fertilization, as well as the loss of soil water by rainfall erosion, during the third and fourth year of development benthamii Eucalyptus (Pryor and Johnson 1971), in three tillage systems, with: 1) Mechanical preparation in grooves in favor of the slope (LDCs); 2) Mechanical preparation perpendicular to the slope (PMC) grooves; and 3) semi-mechanized preparation for tillage to each individual plant (PC). The experimental area is located in the municipality of Otacílio Costa, SC, Brazil, Gropp Farm, owned by the company Klabin SA, in a Cambisol húmbrico Alítico, with a mean slope around 14.8%, and altitude of 841 meters . The design was a randomized block design with three replications, totaling nine installments. Each plot has dimensions of 12 x 24 m, with the longest length in the direction of the slope, with tanks for collecting suspended sediments and water at the bottom of the plots. The planting of Eucalyptus benthamii performed under tillage slope direction showed water losses and soil erosion by higher than in treatments where planting was under preparation and wrap in individual graves. The planting of Eucalyptus benthamii performed under preparation perpendicular to the slope soil, reduces water loss and soil compared to the treatment where planting was under tillage slope direction. Soil losses by erosion were influenced more than the losses of water, regardless of planting method adopted for Eucalyptus benthamii. The phosphorus and potassium in runoff water feature similar to the soil surface levels, although in smaller magnitudes in the water, regardless of the form of planting. The phosphorus, potassium and organic matter in the topsoil have random variation, both from the point of view of the position of collecting soil samples within plots, as from the point of view of the time of collection, whichever way of Eucalyptus benthamii. Treatment with soil preparation and planting of Eucalyptus benthamii in individual pits was more conservationist than the Forms planting with subsoiling toward the slope and perpendicular to the slope, both in relation to water loss and soil / A erosão hídrica é o principal fator de degradação e de redução da capacidade produtiva do solo. A implantação de uma floresta exige a adoção de operações de manejo que minimizem as perdas de solo e água por erosão hídrica e favoreçam o aumento da produtividade da cultura. O presente trabalho teve como objetivo quantificar os teores de nutrientes e de carbono orgânico no solo em função de adubação, bem como as perdas de solo, de água por erosão hídrica pluvial, durante o terceiro e o quarto ano de desenvolvimento do Eucalyptus benthamii (Pryor e Johnson 1971), sob três sistemas de preparo de solo, sendo: 1) preparo mecanizado em sulcos a favor do declive (PMD); 2) preparo mecanizado em sulcos perpendiculares ao declive (PMC); e 3) preparo semi-mecanizado por coveamento individual para cada planta (PC). A área experimental situa-se no município de Otacílio Costa, SC, Brasil, na Fazenda Gropp, de propriedade da empresa Klabin SA, em um CAMBISSOLO Háplico Alítico húmbrico, com declividade média em torno de 14,8%, e altitude de 841 metros. O delineamento utilizado foi blocos ao acaso com três repetições, totalizando nove parcelas. Cada parcela possui dimensões de 12 x 24 m, com o maior comprimento no sentido do declive, com tanques para coleta de sedimentos em suspensão e água na parte inferior das parcelas. O plantio de Eucaliptus benthamii realizado sob preparo do solo na direção do declive apresentou perdas de água e solo por erosão hídrica maiores do que nos tratamentos em que o plantio foi sob preparo em contorno e em covas individuais. O plantio de Eucaliptus benthamii realizado sob preparo do solo perpendicular ao declive, reduz as perdas de água e solo em comparação ao tratamento em que o plantio foi sob preparo do solo na direção do declive. As perdas de solo por erosão hídrica foram mais influenciadas do que as perdas de água, independentemente da forma de plantio adotada para o Eucalyptus benthamii. Os teores de fósforo e potássio na água da enxurrada apresentam teores semelhante aos da superfície do solo, embora em magnitudes menores na água, independentemente da forma de plantio. Os teores de fósforo, potássio e matéria orgânica na camada superficial do solo apresentam variação ao acaso, tanto do ponto de vista da posição de coleta das amostras do solo dentro das parcelas, quanto, do ponto de vista do momento de coleta, independentemente da forma de plantio de Eucalyptus benthamii. O tratamento com preparo solo e plantio de Eucalyptus benthamii em covas individuais se mostrou mais conservacionista do que as formas de plantio com subsolagem em direção ao declive e perpendicular ao declive, tanto em relação às perdas de água como de solo

A intensificação da agricultura está causando a degradação do ambiente agrícola, dos recursos hídricos e do solo. O manejo ecológico de solo e planta do Centro de Pesquisa Mokiti Okada (CPMO) tem como objetivo proporcionar ao agricultor, alternativas viáveis para atividade agrícola sustentável. Este sistema de manejo deve compensar a ausência dos insumos agrícolas - tradicionalmente utilizados na agricultura convencional - através da manutenção da qualidade física, química e microbiológica do solo. Esta pesquisa foi realizada no CPMO e no Sítio Camaquã, propriedade vizinha com solo de características similares. Os objetivos foram: i) caracterizar os atributos físico-hídricos do solo nos sistemas de manejo adotados; ii) verificar o efeito dos manejos nos atributos físico-hídricos do solo; iii) quantificar o rendimento do milho em cada sistema de manejo. Os tratamentos foram: manejo ecológico irrigado (MEI); manejo ecológico não irrigado (MENI) e manejo usual do Sítio Camaquã (MSQ). Cada tratamento foi composto por 8 parcelas com 54 m2 cada, para determinação da produtividade. Para determinação dos parâmetros físico-hídricos realizou-se amostragem do solo em duas épocas do ciclo do milho: 50 dias após a semeadura (50 DAS) e 140 DAS, ambas nas parcelas. Dentre os tratamentos com sistema de manejo ecológico, o MEI apresentou os melhores resultados: a densidade do solo diminuiu significativamente de 1,37 para 1,32 g.cm-3 e 1,26 para 1,22 g.cm-3 a 10 e 30 cm respectivamente da amostragem 50 para 140 DAS; a porosidade total aumentou significativamente de 51 para 55% e 54 para 57% a 10 e 30 cm respectivamente da amostragem 50 para 140 DAS. O tratamento MSQ se mostrou susceptível a processos de degradação devido ao manejo adotado, de elevada mobilização do solo: as médias de densidade, diâmetro médio geométrico, porosidade total e macroporosidade da amostragem 50 DAS para 140 DAS a 10 cm de profundidade variaram significativamente de 1,23 para 1,41 g.cm-3; 1,58 para 1,29 mm; 55 para 49% e 24 para 13% respectivamente. O rendimento do milho foi 5,0; 4,1 e 4,8 t.ha-1 nos tratamentos MEI, MENI e MSQ respectivamente. / The intensification of agriculture is causing the degradation of agricultural environment, water resources and soil. The soil and plant ecological management of Mokiti Okada Research Center (CPMO) has as a goal to provide viable alternatives of techniques for sustainable agriculture. This proposed management must compensate the no use of agricultural input, traditionally applied in a conventional model, through the maintenance of the soil physical, chemical and microbiological quality. This assay was performed in the CPMO experimental field and in an adjacent area, belonging to the neighbor Camaquã farm, whose soil characteristic is similar. The aims of this work were: i) to characterize soil physic-hydric attributes; ii) to survey the effect from crop system on the soil physic-hydric attributes; iii) to quantify the maize yield of the treatments. The treatments were: ecological crop system with irrigation (ECSI); ecological crop system without irrigation (ECSNI); conventional crop system (CCS) as usual in the Camaquã farm. Each treatment was comprised of 8 plots with 54 m2, where the grain yield was measured. Soil cores were sampled from the plots, at the two different growth stages, in order to survey the soil physics parameters: at 50 days after sowing (DAS) and 140 DAS. Among ecological crop system the ECSI treatment showed the best results. The soil bulk density decreased significantly from 50 to 140 DAS at 10 and 30 cm depth (1.37 to 1.32 g.cm-3 and 1.26 to 1.22 g.cm-3). The soil total porosity increased significantly at the same time and depth (51 to 55% and 54 to 57%). The soil of the CCS treatment showed it was susceptible to degradation pressures from usual high soil tillage management. At the 10 cm depth there were significantly differences between 50 to 140 DAS to bulk density (1.23 to 1.41 g.cm-3), mean geometric diameter (1.58 to 1.29 mm), total porosity (55 to 49%) and macro porosity (24 to 13%). The grain yields were: 5.0, 4.1 and 4.8 t.ha-1 to ECSI, CSNI and CCS treatments, respectively.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 celiamara.pdf: 1566129 bytes, checksum: 2e28de921736868a8a537a38f3f5b6fb (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / Soil organic matter is essential for its quality and productivity, being its process of humification affected by the climate, soil type and soil management, resulting in the formation of fluorescent groups that can be measured through Laser- Induced Fluorescence Spectroscopy, a recent technique that has been showing efficient for analysis of whole soil, that is, soil without any physical or chemical treatment. This technique was used to determine the humification degree of the Organic Matter of a whole soil, as well as the physical fraction for particle size. It can also be used to relate the results of the quantification of the humification organic matter with the depth of the soil and planting systems. On the surface of the soil, No-Tillage got the smallest humification in comparison with the conventional tillage and the reduced tillage, whereas the fractions of the superficial layer of the soil (0-20 cm), indicated larger humification in the fraction (20-53) and the smallest in the fraction (2 ), in all treatments. / RESUMO A matéria orgânica é essencial para a qualidade e produtividade do solo, sendo seu processo de humificação afetado pelo clima, tipo de solo e sistemas de manejo do solo, resultando na formação de grupos fluorescentes que podem ser avaliados por espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (FIL), uma técnica recente que tem se mostrado eficiente para análise da matéria orgânica (MO) de solos inteiros, isto é, solos sem nenhum tratamento físico ou químico. Esta técnica foi utilizada para determinar a humificação da MO de um Latossolo inteiro, como também o fracionamento físico por tamanho de partículas e relacionar os resultados da quantificação da MO humificada com a profundidade do solo e sistemas de manejo. Na superfície do solo, o plantio direto possui a menor humificação em comparação com o preparo convencional e o preparo mínimo, enquanto que as frações da camada superficial do solo (0-20 cm) indicaram maior humificação na fração (20-53) e a menor na fração (2 ), em todos os sistemas de manejo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernando.pdf: 1254221 bytes, checksum: 741e9fc4768462bb7fd91bdbf5e81c45 (MD5) Previous issue date: 2011-06-01 / The fundamental principles of precision agriculture are to increase crop productivity and to maintain agricultural sustainability through the use of fertilizer material on a variable rate, unlike the conventional farming, which uses values based on the average use of inputs. The aim of this study was to make a comparison between conventional farming (AC) and precision farming (AP), taking into account the chemical attributes available in the soil and its physical characteristics. The experiment was conducted in an area of 19.63 ha, in Cascavel, Paraná. Three bands were defined for conventional agriculture and three for precision agriculture. To create theme maps, kriging was used as interpolator, and the spatial dependence data were evaluated through semivariograms. Soybean yield was highly correlated with K in both cropping systems, but was lightly correlated with the remaining attributes evaluated. In AC it was found that the attributes yield, clay, sand, Cu, and cone index 0-20 cm showed strong spatial dependence. The remaining attributes presented weak and moderated spatial dependence. For the AP system, Cu presented strong spatial dependence. With exception to Zn, all the evaluated attributes were in availability levels for soy development, and this fact influenced the AP yield not to be significantly higher than AC. The interpolated yield mean was virtually the same for both systems, and in most of the area (59,7%) AP showed higher productivity than AC. / Os princípios fundamentais da agricultura de precisão (AP) são o aumento da produtividade das culturas e a manutenção da sustentabilidade agrícola, por meio do uso de aplicação de insumos a taxa variável, ao contrário do cultivo convencional, que utiliza valores médios para aplicação de insumos. O objetivo deste trabalho foi comparar o sistema de cultivo convencional (AC) e AP, levando em consideração os atributos químicos disponíveis no solo, suas características físicas e a produtividade de Soja. O experimento foi realizado em uma área de 19,63 ha, no município de Cascavel, Paraná, sendo definidas três faixas (curvas de nível) para AC e três para AP. Realizou-se coletas para análise química do solo, macro e microporosidade e densidade do solo em toda a área. Na soja foi feita a avaliação de produtividade. Para criação de mapas temáticos foi utilizada a krigagem como interpolador, sendo avaliada a dependência espacial dos dados por meio do semivariograma. A produtividade da soja teve alta correlação com o K nos dois sistemas de cultivo, mas foi pouco correlacionada linearmente com os demais atributos analisados. No sistema AC verificou-se que os atributos produtividade, argila, areia, Cu e Índice de Cone 0- 20 cm apresentaram forte dependência espacial. Os demais atributos apresentaram fraca e moderada dependência espacial. Para o sistema AP, o atributo Cu apresentou forte dependência espacial e os demais atributos apresentaram baixa ou moderada dependência espacial. Com exceção do Zn, todos os atributos estudados estavam em nível de disponibilidade suficientes ao desenvolvimento da cultura, fato este que influenciou a produtividade de AP para que não fosse significativamente superior a AC. A produtividade média interpolada foi praticamente a mesma para ambos os sistemas, sendo que na maior parte da área (59,7%) AP apresentou maior produtividade que AC.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernando.pdf: 1254221 bytes, checksum: 741e9fc4768462bb7fd91bdbf5e81c45 (MD5) Previous issue date: 2011-06-01 / The fundamental principles of precision agriculture are to increase crop productivity and to maintain agricultural sustainability through the use of fertilizer material on a variable rate, unlike the conventional farming, which uses values based on the average use of inputs. The aim of this study was to make a comparison between conventional farming (AC) and precision farming (AP), taking into account the chemical attributes available in the soil and its physical characteristics. The experiment was conducted in an area of 19.63 ha, in Cascavel, Paraná. Three bands were defined for conventional agriculture and three for precision agriculture. To create theme maps, kriging was used as interpolator, and the spatial dependence data were evaluated through semivariograms. Soybean yield was highly correlated with K in both cropping systems, but was lightly correlated with the remaining attributes evaluated. In AC it was found that the attributes yield, clay, sand, Cu, and cone index 0-20 cm showed strong spatial dependence. The remaining attributes presented weak and moderated spatial dependence. For the AP system, Cu presented strong spatial dependence. With exception to Zn, all the evaluated attributes were in availability levels for soy development, and this fact influenced the AP yield not to be significantly higher than AC. The interpolated yield mean was virtually the same for both systems, and in most of the area (59,7%) AP showed higher productivity than AC. / Os princípios fundamentais da agricultura de precisão (AP) são o aumento da produtividade das culturas e a manutenção da sustentabilidade agrícola, por meio do uso de aplicação de insumos a taxa variável, ao contrário do cultivo convencional, que utiliza valores médios para aplicação de insumos. O objetivo deste trabalho foi comparar o sistema de cultivo convencional (AC) e AP, levando em consideração os atributos químicos disponíveis no solo, suas características físicas e a produtividade de Soja. O experimento foi realizado em uma área de 19,63 ha, no município de Cascavel, Paraná, sendo definidas três faixas (curvas de nível) para AC e três para AP. Realizou-se coletas para análise química do solo, macro e microporosidade e densidade do solo em toda a área. Na soja foi feita a avaliação de produtividade. Para criação de mapas temáticos foi utilizada a krigagem como interpolador, sendo avaliada a dependência espacial dos dados por meio do semivariograma. A produtividade da soja teve alta correlação com o K nos dois sistemas de cultivo, mas foi pouco correlacionada linearmente com os demais atributos analisados. No sistema AC verificou-se que os atributos produtividade, argila, areia, Cu e Índice de Cone 0- 20 cm apresentaram forte dependência espacial. Os demais atributos apresentaram fraca e moderada dependência espacial. Para o sistema AP, o atributo Cu apresentou forte dependência espacial e os demais atributos apresentaram baixa ou moderada dependência espacial. Com exceção do Zn, todos os atributos estudados estavam em nível de disponibilidade suficientes ao desenvolvimento da cultura, fato este que influenciou a produtividade de AP para que não fosse significativamente superior a AC. A produtividade média interpolada foi praticamente a mesma para ambos os sistemas, sendo que na maior parte da área (59,7%) AP apresentou maior produtividade que AC.